นับตั้งแต่เครื่องพิมพ์เทคโนโลยีสามมิติ หรือ 3D printer ‘Stereolithography’ ถูกประดิษฐ์คิดค้นเป็นครั้งแรกในปี 1986 โดย Charles W. Hull หรือ Chuck Hull ชาวอเมริกันผู้เปลี่ยนโฉมหน้าประวัติศาสตร์ของการพิมพ์ในโลกยุคปัจจุบัน เทคโนโลยีดังกล่าวก็ได้รับการพัฒนาขีดความสามารถจนก้าวเข้ามามีบทบาทสำคัญในหลากหลายวงการ อาทิ การผลิตอวัยวะเทียมทางการแพทย์ การผลิตอะไหล่ทดแทนในงานอุตสาหกรรม ตลอดจนการผลิตข้าวของเครื่องใช้ในชีวิตประจำวันที่เราคุ้นเคย
งานอีกด้านที่เทคโนโลยีการพิมพ์แบบสามมิติกำลังมีบทบาทอย่างมาก คือการผลิตชิ้นส่วนเพื่อการซ่อมแซมหรือสร้างใหม่ทางสถาปัตยกรรม ดังมีงานก่อสร้างที่ใช้เทคโนโลยีสุดล้ำนี้ทยอยเผยโฉมให้เห็นอยู่เรื่อยๆ ในวงการสถาปัตยกรรมของโลก อาทิ โครงการความร่วมมือนักโบราณคดีของออกซ์ฟอร์ดและฮาร์วาร์ด สำหรับการสร้างวิหาร Baal Shamin ในเมือง Palmyra ประเทศซีเรียขึ้นมาใหม่ ด้วยการพิมพ์แบบสามมิติ เพื่อทดแทนวิหารจริงอายุราว 1,800-2,000 ปี ซึ่งถูกทำลายโดยกลุ่ม ISIS ในเดือนกันยายน 2015 หรือสะพาน Micro-reinforced concrete ความยาว 12 เมตร กว้าง 1.75 เมตร ที่ก่อสร้างด้วยการพิมพ์แบบสามมิติแห่งแรกของโลก ก็เพิ่งเปิดใช้งานอย่างเป็นทางการที่สวนสาธารณะ Castilla-La Mancha ใน Alcobendas กรุงมาดริด ประเทศสเปน เมื่อเดือนธันวาคมปีก่อน เป็นต้น
ในด้านการศึกษา ปัจจุบันสถาบันการศึกษาหลายแห่งในทวีปอเมริกาเหนือและทวีปยุโรปมีการบรรจุเทคโนโลยีการพิมพ์แบบสามมิติเป็นหลักสูตรการเรียนการสอนอย่างจริงจัง เช่น Illinois MakerLab ของสหรัฐอเมริกาที่เป็นห้องทดลองการพิมพ์สามมิติ (3D printing lab) แห่งแรกของโลก โดยตั้งขึ้นในสถาบันการศึกษาด้านการบริหารธุรกิจ หรือ Business School ตลอดจนหลักสูตรด้านการพิมพ์แบบสามมิติระยะสั้นของ SUNY New Paltz ในนิวยอร์ก รวมไปถึง MakerBot Innovation Center ที่เป็นห้องทดลองสำหรับนักเรียนและคณาจารย์ใน College of Communication and Fine Arts และ College of Education and Human Services ของมหาวิทยาลัยกลางแห่งรัฐมิชิแกน
สำหรับตัวอย่างใกล้ตัวล่าสุด คณะสถาปัตยกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ได้ก่อตั้งห้องปฏิบัติการต้นแบบดิจิทัล (Digital Prototyping Laboratory: DPL) โดยมีศูนย์เทคโนโลยีการผลิตด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติที่มีระบบการให้บริการผ่าน Cloud service ขนาดใหญ่ที่สุดในอาเซียน
ในภาคเอกชน เมื่อต้นปีก่อน FabCafe Bangkok ในฐานะผู้เชี่ยวชาญด้านการนำเทคโนโลยี Digital Fabrication มาประยุกต์ใช้กับงานออกแบบ ก็ชิงเปิดตัว Creative Digital Hub สาขาที่ 5 ของโลกและสาขาแรกในอาเซียน โดยเป็นการนำร่องเทคโนโลยีการพิมพ์แบบสามมิติที่จำกัดอยู่ในวงแคบๆ ให้เป็นที่รู้จักมากขึ้นในบ้านเรา
ขณะที่ในช่วงเดียวกัน เอสซีจี องค์กรที่ได้ชื่อว่าเป็นผู้นำด้านวัสดุก่อสร้าง โดยความร่วมมือกับมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ ในสหรัฐอเมริกา ก็สร้างผลงาน Bloom: The Room for Living โครงสร้างสถาปัตยกรรมจากนวัตกรรมปูนซีเมนต์ผงที่ใหญ่ที่สุดที่พิมพ์ด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์แบบสามมิติ ตามด้วยผลงานต่อยอดอีกสองชุด คือ Helix: The Family Cocoon และ Helix: The Family Cocoon ตลอดจนกลยุทธ์ในการเชื้อเชิญนักออกแบบที่มีประสบการณ์และความสามารถมาเป็นผู้ถ่ายทอดแนวคิดในการผสานเทคโนโลยีอันทันสมัยเข้ากับแรงบันดาลใจในการออกแบบสิ่งก่อสร้างตามมาอีกเรื่อยๆ เช่น ผลงาน Y-BOX Pavilion, 21st C. Cave ออกแบบโดย ปิตุพงษ์ เชาวกุล สถาปนิกจาก Supermachine Studio และผลงานล่าสุดที่จัดแสดงในงานสถาปนิก’60 ‘FLUCTUATION OF PRECISION’ ที่ออกแบบโดย อานนท์ ไพโรจน์ นักออกแบบเฟอร์นิเจอร์งานสถาปัตยกรรมแห่ง Anon Pairot Studio
‘FLUCTUATION OF PRECISION’ เป็นการออกแบบจากแนวคิด Customized Terrace – Customed Imagination การสร้างสรรค์ดีไซน์ที่ผสมผสานธรรมชาติและจินตนาการเข้าด้วยกันอย่างลงตัว สื่อออกมาในรูปแบบพื้นที่จำลองเสมือนเทอร์เรซขนาดเล็กภายนอกบ้านที่มีองค์ประกอบเป็นเฟอร์นิเจอร์และสวนหิน ให้ภาพลักษณ์ดูนุ่มนวลด้วยตาสัมผัส ขณะเดียวกันก็มีความแข็งแรงและสามารถรับแรงกระทำได้มากกว่า 300 กิโลกรัม อีกทั้งทนทานต่อทุกสภาพอากาศ ซึ่งนับว่าเป็นครั้งแรกของวงการสถาปัตยกรรมไทยที่มีการออกแบบผลิตภัณฑ์ตกแต่งภูมิสถาปัตยกรรมจากเทคโนโลยีการพิมพ์แบบสามมิติด้วยระบบ Extrusion printing ซึ่งเป็นระบบการผลิตแบบขึ้นรูปด้วยการฉีดเนื้อปูนซีเมนต์สูตรเฉพาะของเอสซีจีที่พัฒนาขึ้นมาสำหรับใช้กับเทคโนโลยีการพิมพ์นี้โดยเฉพาะ ให้เป็นเลเยอร์ที่ทับซ้อนกันแนบสนิทเหมือนเป็นเนื้อเดียวกัน โดยเนื้อปูนดังกล่าวสามารถตอบสนองการออกแบบได้ดียิ่งขึ้น เซ็ตตัวได้ในเวลาไม่นาน อีกทั้งยังเหมาะสำหรับงานโครงสร้างที่ต้องรองรับแรงอัดสูง ตลอดจนทำให้การออกแบบมีความยืดหยุ่น และสามารถใส่ความคิดสร้างสรรค์ได้อย่างอิสระ
การนำเทคโนโลยีการพิมพ์แบบสามมิติเข้ามาเป็นส่วนหนึ่งของงานก่อสร้าง น่าจะเป็นปัจจัยสำคัญที่ช่วยให้วงการสถาปัตยกรรมก้าวข้ามข้อจำกัดทางการก่อสร้างในอดีตบางด้าน เช่น ปัญหาเรื่องเวลาและการขาดแคลนแรงงานที่มีฝีมือ
แม้ในเวลานี้การผลิตเฟอร์นิเจอร์เพื่อการใช้งานจริงด้วยเครื่องพิมพ์แบบสามมิติอาจยังไม่ใช่สิ่งจำเป็นที่สุด แต่อย่างน้อยก็เป็นทางเลือกหนึ่งที่จะมีบทบาทและได้รับความสนใจในอนาคตอันใกล้
Tags: 3D printer Stereolithography, เครื่องพิมพ์เทคโนโลยีสามมิติ, Micro-reinforced concrete, เทคโนโลยีการพิมพ์แบบสามมิติ, Customized Terrace - Customed Imagination, Extrusion printing, Fluctuation of Precision