ปัจจุบันเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติ (3D Printing) ได้รับความสนใจอย่างมากในงานด้านวิศวกรรมก่อสร้าง เนื่องจากสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการก่อสร้าง ลดการใช้แรงงาน และเพิ่มความยืดหยุ่นในการออกแบบโครงสร้าง อย่างไรก็ตาม การพัฒนาส่วนผสมของวัสดุมอร์ตาร์ให้เหมาะสมกับกระบวนการพิมพ์สามมิติยังคงเป็นประเด็นสำคัญ เนื่องจากวัสดุต้องมีสมบัติที่เหมาะสมทั้งในสภาวะสดเพื่อให้สามารถขึ้นรูปได้ดี และในสภาวะแข็งตัวเพื่อให้มีความสามารถในการรับกำลังทางโครงสร้าง

บทความงานวิจัยเรื่อง “การศึกษาส่วนผสมและกำลังดัดของคานมอร์ตาร์ที่ขึ้นรูปด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ = A study of mortar mixture and flexural strength of mortar beam manufactured by using 3D printing technology” ของ ศ.ดร.ชัย จาตุรพิทักษ์กุล, ผศ.วราลักษณ์ แผ่นสุวรรณ, และ รศ.ดร.วีรชาติ ตั้งจิรภัทร กลุ่มสาขาการวิจัยเชิงกลยุทธ์ : การผลิตและการก่อสร้างที่ชาญฉลาด (รูปแบบการวิจัยเชิงกลยุทธ์) ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์และ คณะสถาปัตยกรรมศาสตร์และการออกแบบ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี โดยบทความนี้ศึกษาส่วนผสมและการรับกำลังดัดของคานมอรต์ตาร์ที่ขึ้นรูปด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ สาหรับส่วนผสมมอร์ตาร์ที่ใช้ในนการพิมพ์ 3 มิติ ใช้ปูนซีเมนต์ไฮดรอลิกท่ีผสมแคลเซียมสเตียเรตในอัตราร้อยละ 15.0 โดยน้ำหนักของวัสดุประสาน ใช้เส้นใยไมโครพอลิโพรพิลีน (PP) ขนาดความยาว 6 และ 9 มม. ร้อยละ 0.1, 0.2 และ 0.3 โดยปริมาตร ทำการทดสอบสมบัติของมอร์ตาร์ในสภาวะสดและในสภาวะท่ีแข็งตัวแล้วเพื่อหาส่วนผสมท่ีเหมาะสมสาหรับการขึ้นรูปคานด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ จากนั้นทดสอบกำลังรับแรงดัดของคาน ด้วยวิธีทดสอบแรงดัดงอแบบ 3 จุด (3-points bending) เปรียบเทียบผลการทดสอบกับวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ จากผลการศึกษาพบว่ามอร์ตาร์ที่มีเส้นใยไมโครพอลิโพรพิลีนขนาดความยาว 6 มม. ร้อยละ 0.2 โดยปริมาตรมีความเหมาะสมในการนำไปขึ้นรูปได้ดีที่สุดและเมื่อเปรียบเทียบค่าความเครียดดึงและน้ำหนักกระทำสูงสุดกับวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์พบว่าผลการวิเคราะห์ไฟไนต์เลิเมนต์สูงกว่าผลการทดสอบอยู่ร้อยละ 4.3 และ 26.1 ตามลำดับ (ญาณิศา กัลยาณมิตร, ธนกร สุทธิอาภา, วราลักษณ์ แผ่นสุวรรณ, วีรชาติ ตั้งจิรภัทร, และ ชัย จาตุรพิทักษ์กุล, 2567).

Picture 1 : 3D Mortar Printer

Picture 2 : Dimension and infill pattern of 3D printed mortar beam

โดยสรุป งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของการพัฒนาส่วนผสมมอร์ตาร์ที่เหมาะสมสำหรับการขึ้นรูปโครงสร้างด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติ โดยการเสริมเส้นใยไมโครพอลิโพรพิลีนช่วยปรับปรุงสมบัติทั้งด้านการขึ้นรูปและความสามารถในการรับแรงดัดของคานมอร์ตาร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ อีกทั้งผลการเปรียบเทียบระหว่างการทดสอบจริงกับการวิเคราะห์ด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ยังแสดงแนวโน้มที่สอดคล้องกัน ซึ่งสะท้อนถึงความเป็นไปได้ในการนำแบบจำลองเชิงตัวเลขมาใช้สนับสนุนการออกแบบและวิเคราะห์โครงสร้างที่ผลิตด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติในงานวิศวกรรมก่อสร้างต่อไปในอนาคต

เอกสารอ้างอิง

ญาณิศา กัลยาณมิตร, ธนกร สุทธิอาภา, วราลักษณ์ แผ่นสุวรรณ, วีรชาติ ตั้งจิรภัทร, และ ชัย จาตุรพิทักษ์กุล. (2567, ธันวาคม 3-4). การศึกษาส่วนผสมและกำลังดัดของคานมอร์ตาร์ที่ขึ้นรูปด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ = A study of mortar mixture and flexural strength of mortar beam manufactured by using 3D printing technology. รายงานสืบเนื่องจากการประชุมวิชาการระดับชาติครั้งที่ 21. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์วิทยาเขตกำแพงแสน.

https://soad.kmutt.ac.th/wp-content/uploads/2025/06/2024NAC05.pdf