ทำเซิร์ฟสเก็ตเล่นเองด้วยวิธี Cold-Pressed Molding

ในขณะที่กระแสการเล่นเซิร์ฟสเก็ตยังแรงต่อเนื่องทั่วทั้งโลก และคนไทยก็น่าจะฮิตเล่นกันไปอีกทั้งปี ยิ่งเมื่อสเก็ตบอร์ด กีฬาเอ็กซ์ตรีม ได้เข้ามาเป็นหนึ่งใน 5 กีฬาใหม่ อย่างเป็นทางการในการแข่งขันโอลิมปิกฤดูร้อน 2020 ที่โตเกียว ประเทศญี่ปุ่น  ที่จะแข่งกันในปีนี้แล้ว (https://stadiumth.com/olympic/highlight/detail?id=56&tab=sport101) เชื่อว่าความนิยมในการเล่นเซิร์ฟสเก็ตเองก็น่าจะยิ่งเพิ่มขึ้นในช่วงนั้นอีกแน่นอนและยังพัฒนาให้เกิดธุรกิจต่าง ๆ ที่มีมูลค่าหมุนเวียนมหาศาล

ด้วยเหตุนี้ FabCafe Bangkok และ Material ConneXion® Bangkok จึงได้จัดกิจกรรม “WASTE SURFER” ขึ้นเมื่อวันเสาร์ที่ 3 เมษายนที่ผ่านมา โดยมีเป้าหมายในการทดลองทำเซิร์ฟสเก็ตด้วยกระบวนการ Cold-Pressed พร้อมเปิดให้ผู้ที่สนใจ ทั้งผู้ประกอบการ นักวัสดุศาสตร์ และนักออกแบบได้นำเสนอวัสดุสุดสร้างสรรค์มาผลิตเป็นกระดานเซิร์ฟสเก็ตนอกเหนือจากไม้เมเปิล และทำการคัดเลือกออกมาได้จำนวน 12 วัสดุ ได้แก่ ผ้า หนัง แห อวน กระดาษ ด้าย เมล็ดชมพู่น้ำดอกไม้ E-waste ยางมะตอย ใยบวบ กากกาแฟ และกัญชง เพื่อลองทดสอบกันในครั้งนี้

การผลิตตัวกระดานเซิร์ฟสเก็ตนั้นทำได้หลายวิธี นอกจากกระบวนการทำด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติ (3D print) แล้ว กระบวนการ Cold-Pressed Molding ก็ถือเป็นอีกหนึ่งวิธีที่สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้อุณหภูมิและสามารถทำได้ด้วยตัวเอง โดย ผศ.ดร.ประสิทธิ์ พัฒนะนุวัฒน์ อาจารย์ภาควิชาวัสดุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ผู้วิจัยด้านวัสดุคอมโพสิตจากธรรมชาติ และอุปกรณ์กักเก็บพลังงาน ได้อธิบายถึงหลักการผลิตเกี่ยวกับกระบวนการอัดขึ้นรูปและการเตรียมตัวอย่างให้พร้อมก่อนขึ้นรูป ปัจจัยต่าง ๆ ที่มีผลต่อการขึ้นรูปรวมถึงการใช้ตัวประสานหรือกาว ซึ่งอันดับแรกต้องทำให้วัสดุที่เลือกมานั้นให้อยู่ในรูปแบบแผ่นก่อน เพื่อที่จะได้ทำการอัด หนีบ และประสานด้วยกาวเข้ากับชิ้นส่วนประกอบไม้ของแผ่นกระดาน 

Preform Material การเตรียมวัสดุ
ในการทำคอมโพสิตเป็นเซิร์ฟสเก็ตจากวัสดุที่ผ่านการคัดเลือก 12 วัสดุนั้นอาจจะต้องมีการเตรียมวัสดุให้พร้อมก่อนการอัด โดยแบ่งกลุ่มวัสดุใหญ่ ๆ ออกเป็น

กลุ่มวัสดุธรรมชาติ หมายถึงวัสดุทีมีส่วนประกอบของพืช รวมไปถึงผลิตภัณฑ์ที่แปรรูปจากพืชเป็นวัสดุเส้นใย เช่น เสื้อผ้า (ฝ้าย คอตตอน) กระดาษ (เซลลูโลสจากเปลือกไม้) วัสดุกลุ่มนี้มีความพร้อมที่จะนำมาใช้เป็นส่วนที่เสริมแรง เพราะมีโครงสร้างลักษณะเป็นเส้นใยที่มีความเหมาะสมในการรับแรง อีกทั้งมีน้ำหนักเบาซึ่งเป็นคุณสมบัติดีอีกข้อหนึ่งของการทำเซิร์ฟสเก็ต เพราะเราต้องการบอร์ดที่มีน้ำหนักเบา และทนทาน อย่างไรก็ตามการใช้วัสดุธรรมชาติโดยตรง เช่น ผักตบชวา และเปลือกไม้ จะต้องผ่านกระบวนการเตรียมวัสดุบางประการ เช่น กระบวนการตัดและต้มย่อยเป็นเส้นใยขนาดเล็ก การทำเป็นเยื่อกระดาษขึ้นรูปเป็นแผ่น เป็นต้น เพื่อให้เกิดการเชื่อมเกี่ยวพันกันของเส้นใย ที่มีความแข็งแรงมีคุณลักษณะที่เหมาะสมก่อนการนำไปใช้งานในการขึ้นรูปแบบอัดร่วมกับวัสดุอื่น ๆ

กลุ่มพลาสติก แบ่งออกเป็น 2 จำพวก คือพลาสติกเทอร์โมพลาสติกที่มีโครงสร้างเป็นเส้นใย เช่น แห อวน ตาข่าย ซึ่งทำจากพลาสติกในกลุ่ม ไนลอน และโพลีโพรพิลีน  ข้อดีคือโครงสร้างลักษณะเส้นใยพลาสติกจะแข็งเหนียว เป็นส่วนที่ช่วยในการเสริมแรง ซึ่งอาจต้องผ่านกระบวนการหลอมละลายพลาสติกด้วยความร้อนเพื่อให้ประสานตัวกันเป็นโครงสร้างเลเยอร์ของตัวเองก่อน แล้วค่อยนำไปเสริมกับตัวเซิร์ฟบอร์ดที่เป็นชั้นไม้ด้วยกาว และแบบที่เป็นพลาสติก E-waste ซึ่งเป็นพลาสติกที่มีความแข็งเปราะ และมีผิวสัมผัสที่ไม่เรียบเชื่อมต่อกับองค์ประกอบวัสดุอื่น ๆ ร่วมอยู่ด้วย เช่น สารกึ่งตัวนำ มีความหลากหลายทางด้านสมบัติเชิงกล ทำให้การเตรียมวัสดุเป็นไปได้ยาก เพราะมีองค์ประกอบที่ค่อนข้างหลากหลาย การหลอมละลายหรือการเชื่อมติดด้วยกาวทำได้ลำบาก  ด้วยผิวสัมผัสของวัสดุที่ไม่สม่ำเสมอ และองค์ประกอบที่หลากหลาย หากเราเอามาเรียงเชื่อมต่อร่วมกับวัสดุอื่น ๆ อาจเกิดการแตกหักที่ต้องระวัง

Composite Molding
โดยปกติแล้ว เซิร์ฟสเก็ตหรือสเก็ตบอร์ดจะใช้ไม้เมเปิล ซึ่งในช่วงที่เป็นกระแสนิยมอยู่นี้แผ่นเซิร์ฟสเก็ตก็ขาดตลาด การนำเข้าในภาวะโควิด-19 ระบาดก็ค่อนข้างเป็นไปได้ยาก ใช้เวลานาน และมีราคาสูง เวิร์กช็อปครั้งนี้จึงมาทดสอบการใช้วัสดุคอมโพสิต (Composite Materials) หรือวัสดุเชิงประกอบมาใช้ทดแทน ซึ่งคอมโพสิตในที่นี้ก็หมายถึงการใช้วัสดุตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปมาอัดขึ้นรูปโดยมีวัสดุหลากหลายที่คัดเลือกมา ได้แก่ ผ้า หนัง แห อวน กระดาษ ด้าย เมล็ดชมพู่น้ำดอกไม้ E-waste ยางมะตอย ใยบวบ กากกาแฟ และกัญชง กับไม้วีเนียร์มาผ่านการทำ Molding หรือการอัดคอมโพสิตขึ้นรูป (Composite Molding) ประสานด้วยกาวในแบบ Cold-Pressed นั่นเอง

สิ่งที่ต้องคำนึงในการทำเซิร์ฟสเก็ต ประการแรกคือต้องรับน้ำหนักได้เมื่อเรายืน ดังนั้น วัสดุต้องสามารถรับน้ำหนักจากแรงกด และในการเคลื่อนที่ตัวเซิร์ฟสเก็ตก็จะต้องรับแรงบิดซ้ายขวาได้ด้วย เพราะฉะนั้นการจัดเรียงตัวคอมโพสิตในแผ่น

สเก็ตก็ต้องแข็งแรง รองรับแรงได้ทั้งสองแบบ จำแนกเป็น 2 ส่วนหลัก ๆ คือ ส่วนที่ให้ความแข็งแรงเรียกว่า เมทริกซ์ (Matrix) คือมีคุณสมบัติรับแรงกด ส่วนนี้ต้องมีองค์ประกอบที่ค่อนข้างดี มีความแข็งแรงของวัสดุมาก ในขณะที่ส่วนเสริมแรง (Reinforce) เป็นส่วนที่เติมเข้าไปเพื่อเพิ่มสมบัติเชิงกล และเพิ่มความแข็งแรงเมื่อได้รับแรงในทิศทางต่าง ๆ จึงเป็นไปได้ที่จะใช้เส้นใยที่มีความยืดหยุ่น หรือพลาสติกแบบแข็งเหนียว 

สำหรับกระบวนการนำวัสดุมาขึ้นรูป Composite Molding มี 5 ขั้นตอน คือ

1. Materials + Binder คือการผสมวัสดุกับ Binder หรือกาวให้พร้อม โดยใช้กาวอีพ็อกซี (Epoxy) หรือโพลีเอสเตอร์ เรซิน (Polyester Resin) ที่มีลักษณะใส ซึ่งเมื่อนำมาทาลงวัสดุแล้วสามารถมองเห็นวัสดุได้อย่างชัดเจน    กระบวนการเริ่มจากการนำกาวผสมกับ Hardener (ตัวเร่งที่ทำให้เกิดการแข็งตัวได้ง่ายที่อุณหภูมิต่ำ)  ซึ่งมีข้อควรระวังคือ ในการผสมจะต้องคนเบา ๆ ระวังไม่ให้มีฟองเกิดขึ้น เพราะเมื่อทากาวกับวัสดุแล้ว ฟองอากาศที่แห้งจะกลายเป็นรูช่องว่างและทำให้วัสดุไม่แข็งแรงได้ หลังจากนั้นนำมาทาลงบนผิววัสดุที่ต้องการ
   
   
   
   
2. Lay Up การวางเลย์อัปที่ดีคือการซ้อนเลเยอร์เพื่อให้วัสดุแต่ละชนิดรับกาวได้แนบสนิท และควรจัดเรียงสลับทิศทางไขว้กันเพราะจะสามารถรับแรงบิดได้หลายทิศทาง ช่วยเพิ่มความแข็งแรงให้กับตัวเซิร์ฟสเก็ต
   
   
   
   
3. Preform คือการเรียงวัสดุคอมโพสิตเข้าในส่วนที่เป็นแม่พิมพ์
   
   
4. Pressure กดให้แนบสนิท โดยใช้อุปกรณ์ในการช่วยยึดติดวัสดุ และต้องใช้ระยะเวลารอจนกว่ากาวจะแข็งตัวอย่างน้อย 12 ชั่วโมง หรือสำหรับกาวเรซินดีที่สุดคือ 24 ชั่วโมงเป็นต้นไป หรือจะใช้กาวลาเท็กซ์ชนิดทนน้ำก็สามารถใช้ได้
   
   
   
   
5. Remove เมื่อการแข็งตัวเสร็จเรียบร้อยดีแล้วก็แกะวัสดุออกจาก แม่พิมพ์แล้วนำไปตัดตามแบบ ขัดตกแต่ง และประกอบฐานล้อ

1. Binder + Materials 2. Lay Up 3. Preform Tool 4. Pressure 5. Remove

นอกจากจะได้ทดลองสร้างสรรค์วัสดุที่จะนำมาใช้ประโยชน์ในการทำเซิร์ฟสเก็ต กิจกรรมสุดฮิตในยุคนี้ได้ด้วยตัวเองแล้ว กิจกรรมนี้ก็ยังเป็นการช่วยคิดว่าขยะที่อยู่รอบตัวเรานั้น สามารถแปรรูปเป็นอะไรได้อีกบ้าง หรือในอนาคตหากความนิยมในเซิร์ฟสเก็ตสร่างซาไป ก็ยังสามารถใช้กระบวนการ Cold-Pressed molding นี้ เปลี่ยนไปพัฒนาสิ่งใหม่ ๆ ขึ้นมาได้อีกเหมือนกัน

เรื่อง : ศิริกัญญา เลี้ยวรัศมี