ปัจจุบันประเทศไทยมีปัญหาฝุ่นละอองในอากาศจำนวนมาก และบางช่วงเวลาก็เกิดปัญหาอากาศปิดทำให้ค่าฝุ่นละอองเกินมาตรฐานความปลอดภัย ดังนั้นเครื่องกรองอากาศจึงเป็นทางเลือกหนึ่งที่ผู้คนเลือกใช้เพื่อป้องกันสุขภาพของตนเองและครอบครัว เราจึงเห็นเครื่องกรองอากาศหลายยี่ห้อออกมาวางขาย ซึ่งมีทั้งราคาไม่กี่พันจนไปถึงราคาหลักหมื่น อยู่ที่แบรนด์ ดีไซน์ และเทคโนโลยีที่มีในเครื่องกรอง แต่หากพิจารณาจริงๆ แล้วความสำคัญของเครื่องกรองอากาศนั้นอยู่ที่การกรองว่าสามารถทำให้อากาศสะอาดได้มากน้อยเพียงใด ดังนั้นในบทความนี้เราจะเลือกไส้กรองอากาศที่มีขายตามท้องตลาดและสร้างเครื่องกรองอากาศในรถฉบับ DIY ตั้งแต่ 0 ขึ้นมาด้วยตนเอง
เรื่องแรกที่ต้องทำเมื่อจะออกแบบเครื่องกรองอากาศ คือ เราต้องการฟังก์ชั่นอะไรบ้าง เพื่อเลือกอุปกรณ์จะต้องใส่ลงในเครื่องกรองอากาศ และออกแบบรูปร่างเครื่องกรองอากาศที่สามารถบรรจุอุปกรณ์ทั้งหมดได้ ในบทความนี้จะเลือกใช้อุปกรณ์จำนวนน้อย และราคาถูกมาใช้งานดังต่อไปนี้
เมื่อได้อุปกรณ์กันแล้วก็ทำการวัดขนาดเพื่อสร้าง Model จำลองในโปรแกรม SOLIDWORKS เพื่อออกแบบตำแหน่งการวาดอุปกรณ์ต่างๆ และรูปร่างของเครื่องกรองอากาศ ซึ่งข้อดีของการเขียนแบบ 3D คือ เราสามารถตรวจสอบการเกยเนื้อเวลาประกอบชิ้นงานได้
การออกแบบและประกอบในโปรแกรม SOLIDWORKS
จากนั้นลองวิเคราะห์การไหลของอากาศเพื่อยืนยันประสิทธิภาพ และทิศทางของการไหลที่จัดวางไว้ ซึ่งขั้นตอนนี้จะช่วยเพิ่มความมั่นใจ และลดการลองผิดลองถูก ซึ่งค่อนข้างใช้เวลาและต้นทุน ในการผลิดชิ้นงานขึ้นมาทดสอบ
การกำหนดค่าต่างๆ ส่งผลถึงความถูกต้องของผลลัพธ์ ซึ่งโปรแกรม Flow Simulation มีฟังก์ชั่นที่ครอบคลุมรูปแบบงานที่หลากหลาย ดังเช่นการวิเคราะห์เครื่องกรองอากาศที่ต้องการฟังก์ชั่นงานวิเคราะห์แผ่นกรองและพัดลม
โปรแกรม Flow Simulation ทำให้มองเห็นทิศทางและความเร็วของอากาศที่ตำแหน่งต่างๆ ได้สะดวกมากขึ้น เพราะหากใช้การทดลองจะต้องสร้างชิ้นงานทดสอบที่มีความใสและพ่นควันปนไปกับอากาศจึงจะสามารถเห็นทิศทางของอากาศได้ ซึ่งมีความยุ่งยากกว่าการใช้โปรแกรมจำลองมาก
เมื่อได้รูปร่างที่ต้องการแล้ว เราสามารถใช้ 3D Printer เพื่อสร้างชิ้นงานขึ้นมาได้ โดยคำนึงถึงกรณีที่ต้องใช้ชิ้นงานในรถ ซึ่งมีโอกาสได้รับความร้อนสูงเมื่อรถต้องตากแดด ดังนั้นวัสดุที่เลือกใช้คือ ABS สามารถทนความร้อนสูงได้ โดยที่ชิ้นงานไม่บิดตัวจากอุณหภูมิในรถ
โปรแกรม SOLIDWORKS สามารถบันทึกไฟล์เป็นนามสกุล STL ซึ่งสามารถนำเข้าไปสู่โปรแกรม Slice ของเครื่อง 3D Printer ได้ทันที
ศึกษาข้อมูลเพิ่มเติม : SOLIDWORKS, Flow Simulation, 3D Printer