คํานิยามของกระบวนการผลิต (Definition of Manufacturing)! กระบวนการผลิตคือการเปลี่ยนรูปของวัตถุดิบให้อยู่ในรูปของผลิตภัณฑ์ที่สามารถใช้ประโยชน์ได้ด้วยวิธีต่างๆ ที่มีค่าใช้จ่ายต่ํารวดเร็ว และมีประสิทธิภาพสูง ซึ่งถ้าใช้วิธีการที่มีประสิทธิภาพต่ําจะทําให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีราคาต่ํา และไม่สามารถแข่งขันกับผลิตภัณฑ์ที่ผลิตด้วยวิธีการหรือกระบวนการอื่นๆ ได ้นั่นหมายความว่าเวลาในการผลิจจะต้องสั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อให้ได้ส่วนแบ่งการตลาดเป็นปริมาณมากได้! การฉีดน้ําโลหะเข้าแบบ (Die Casting) เป็นกระบวนการฉีดน้ําโลหะหลอมเหลวเข้าไปในแบบหล่อที่ทําจากโลหะ เช่น เหล็กกล้า ด้วยแรงดันสูง (ประมาณ 1,000-30,000 psi) หรือประมาณ 70-200 เท่าของความดันบรรยากาศ ซึ่งต่างจากการหล่อด้วยแบบหล่อถาวร ที่อาศัยแรงโน้มถ่วงของโลกในการเทหล่อ หรืออาศัยแรงดันที่ไม่สูงมากนัก กระบวนการดายคาสติง สามารถจําแนกออกได้เป็น สองประเภทตามลักษณะของเครื่องฉีด คือ แบบห้องอัดร้อน และแบบห้องอัดเย็นการหล่องานบางๆ! ใช้แบบหล่อชนิดทรายเปียก (Green sand mold) วัสดุทําแบบหล่อ เป็นทรายละเอียดหรือทรายแม่น้ําเหมาะสําหรับการหล่อวัสดุโลหะผสม ที่มีจุดหลอดเหลวต่ํา ส่วนที่เรียกว่าทรายเปียกนั้นหมายความว่าสามารถนําทรายชนิดนี้มาทําแบบหล่อคือ สามารถทําได้ง่ายและมีราคาถูก เมื่อทําเป็นแบบหล่อแล้วสามารถหล่อชิ้นงานที่ต้องการผิวเรียบมากได้ เหมาะสําหรับงานน้ําหนักเบา และมีความหนาไม่มาก แต่เนื่องจากในแบบหล่อทรายเปียกนี้มีดินเหนียวผสมอยู่ประมาณ 15-20 เปอร์เซ็นต ์หรือกล่าวได้ว่าในแบบหล่อทรายจะมีสารมลทินที่เป็นอินทรีย์สารอยู่ ทําให้แบบหล่อมีอุณหภูมิหลอมละลายต่ําสารยึกเกาะ (Binder) มีความแข็งแรงน้อยและต้องการความชื่นสูง (6-8%) ด้วยเหตุนี้จึงได้มีการคิดค้นวัสดุแบบหล่อทรายสังเคราห์ขึ้นมาโดยการผสมซิลิกาบริสุทธิ์ที่ไม่มีสารมลทินผสมอยู่มีขนาดเมล็ดเกรนไกล้เคียงกันเข้ากับดินเหนียว (Fire Clay) และเบนโทไนต์และมีความชื้นของส่วนผสมนี้เพียง 3% เท่านั้น เนื่องจากแบบหล่อทรายสังเคราห์ใช้ดินเหนียวเป็นสารยึดเกาะในปริมาณต่ําทําให้มีอุณหภูมิหลอมละลายสูง มีความแข็งแรงขณะที่ยังไม่นําไปอบแห้งสูง มีความสามารถในการแทรากซึมสูง (Permeability) มีความชื้นสะสมต่ํา และเนื่องจากมีความชื้นสะสมต่ําทําให้ในขณะเทน้ําโลหะเข้าไปในแบบความชื้อที่สะสมอยู่จะไม่กลายเป็นไอน้ําพุ่งสวนออกมาจากแบบหล่อดังนั้นการควบคุมคุณสมบัติของทรายที่นํามาใช้ทําแบบหล่อจึงเป็นสิ่งสําคัญที่จะทําให้ได้ชิ้นงานหล่อที่มีคุณภาําดีด้วยเหตุนี้ในโรงหล่อจึงต้องมีห้องทดลองที่ใช้เพื่อวิเคราะห์หาคุณสมบัติของทรายทําแบบหล่อ คุณสมบัติของทรายเปียกคือ

คุณสมบัติของกระสวนกับแบบหล่อ! แบบหล่อสามารถจําแนกออกได้เป็นสองกลุ่มคือ แบบหล่อถาวรและแบบหล่อชั่วคราว แบบหล่อถาวรส่วนใหญ่จะทําากเหล็กกล้าเหล็กหล่อและกราไฟต์ ซึ่งสามารถใช้ในการหล่อผลิตภัณฑ์ได้เป็นจํานวนมากโดยไม่ต้องเปลี่ยนแบบหล่อเลย ส่วนแบบหล่อชั่วคราวเป็นแบบหล่อที่ใช้เพียงครั้งเดียวเท่านั้น ส่วนใหญ่จะทําจากทราย (Silica sand mixture) หรือวัสดุที่สามารถนํากลับมาใช้ใหม่ได้ เช่น โครไมต ์(Chromite) และแมกนีไซต์ (Magnesite)! กระสวนที่ใช้ในการทําแบบหล่อทราย (Patterns For sand Molding) โพลงแบบของแบบหล่อทรายเกิดจากการกดกระสวนลงในทรายหล่อ ซึ่งเป็นการจําลองรูปร่างภายนอกของกระสวนลงในแบบหล่อ กระสวนส่วนมากจะทําเป็นกระสวนแบบถาวร สําหรับกดทรายหล่อได้หลายๆครั้ง ส่วนใหญ่จะผลิตจากไม้เนื้ออ่อน พวก ไพน์, ไม้เนื้อแข็ง เช่น มะฮอกกานี, พลาสติก, หรือ โลหะพวกอลูมิเนียม, เหล็กหล่อหรือเหล็กกล้า กระสวนไม้จะต้องทําจากไม้แห้งที่มีเปอร์เซ็นต์ความชื้นไม่เกิน 10% เพื่อลดกางโก่งงอ และการบิดตัวของกระสวนเมื่อไม้แห้ง และกระสวนจะต้องไม่ดูดซับความชื้นจากแบบหล่อทราย ดังนั้นจึงจําเป็นต้องมีการทาสีหรือทาน้ํามันวานิชแบบกันน้ํา กระสวนไม้แบบชิ้นเดียวสามารถกดทราบหล่อได ้100,000 ครั้ง ขึ้นอยู่กับชนิดของโลหะที่ใช้ทํากระสวน

Manufacturing Process

by phanuwat

ข้อดีข้อเสียของการขึ้นรูปเย็นและการขึ้นรูปร้อน (Cold forming versus Hot Forming)! การขึ้นรูปเย็นมีทั้งข้อดีและข้อเสียเมื่อเทียบกับการขึ้นรูปร้อน การขึ้นรูปเย็นเป็นการเพิ่มความแข็งแรงให้กับโลหะชิ้นงาน ปรับปรุงคุณภาพผิวงานให้ดีขึ้น และชิ้นงานมีความเที่ยงตรงสูงกว่า แต่คุณสมบัติความเป็นพลาสติกและค่าความต้านทานการกระแทกของวัสดุชิ้นงานจะลดลง ฉะนั้นคุณสมบัติสุดท้ายของชิ้นงานขึ้นรูปเย็นจะได้จากการปรับองศาการเสียรูปถาวร และตัวแปรด้านกระบวนการอบชุบทางความร้อนเพราะการขึ้นรูปเย็นต้องใช้แรงหรือภาระสูงมาก ฉนั้นจึงนิยมเฉพาะในการผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กๆ ด้วยวัสดุที่มีค่าความแข็งแรงไม่สูงมากนัก เช่น เหล็กกล้าคาร์บอนต่ํา ถึงแม้ว่าในการผลิตชิ้นงานเป็นปริมาณมากจะช่วยลดต้นทุนค่าเครื่องมือในการผลิตลงก็ตาม และถ้าต้องนําผลิตภัณฑ์ที่ได้ ไปผ่านกระบวนการตัดปาดผิวต่อการขึ้นรูปเย็นจะทําให้ความแข็งของชิ้นงานเพิ่มขึ้น เป็นข้อดีที่จะทําให้ผิวสําเร็จของชิ้นงานตัดปาดผิวดีขึ้นกว่าชิ้นงานที่ผ่านการขึ้นรูปร้อน! ส่วนในการขึ้นรูปร้อนค่าความเค้นครากของโลหะมีค่าต่ําลง เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น และจะไม่เกิดความเครียดแข็ง ฉะนั้นการขึ้นรูปร้อนจึงเหมาะสําหรับการขึ้นรูปแท่งชิ้นงานขนาดใหญ่ ที่มีองศาการขึ้นรูปสูง เพราะแรงและเครื่องจักรที่ใช้มีขนาดเล็กกว่าที่ต้องใช้ในการขึ้นรูปเย็น นอกจากนี้การขึ้นรูปร้อนยังทําให้เกิดการคืนรูปผลีก ซึ่งทําให้โลหะชิ้นงานมีความแข็งต่ําลง ความเหนียวสูงขึ้นจึงเหมาะสําหรับผลิตชิ้นงานที่จะนําไปขึ้นรูปต่อด้วยการขึ้นรูปเย็น อย่างไรก็ตามอุณหภูมิสูงในการขึ้นรูปส่งผลต่อคุณภาพของผิวสําเร็จของผลิตภัณฑ์ เช่น การเกิดอ๊อกไซด์ และสเกลที่ผิว

! การรีดเป็นกระบวนการขึ้นรูปโลหะที่ใช้กันอย่างกว้างขวางในการเปลี่ยนแปลงรูปแท่งอินกอทไปเป็น บลูม (blooms) หรือแผ่นหนา (Slab) กระบวนการขึ้นรูปร้อนจะช่วยปรับปรุงโครงสร้างขงอแท่งอินกอทจากการหล่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและขจัดสิ่งบกพร่องภายในเนื้อวัสดุ การรีดจะบังคับให้โลหะชิ้นงานเคลื่อนผ่านช่องว่างระหว่างลูกรีดสองลูกที่หมุนสวนทางกันอยู่ ช่องว่างระหว่างลูกรีดจะต้องแคบกว่าความหนาของชิ้นงานดิบที่จะนํามารีด ดังนั้นลูกรีดจะอัดโลหะเข้าด้วยกันพร้อมๆ กับการดึงให้โลหะเคลื่อนที่ผ่านลูกรีดด้วยความเสียดทานระหว่างลูดรีดกับผิวชิ้นงาน เมื่อชิ้นงานผ่านลูกรีดความหนาก็จะลดลง แต่ความยาวจะเพิ่มขึ้น

! การดีงโลหะเป็นการขึ้นรูปโลหะพื้นฐานอีกกระบวนการหนึ่ง เป็นการขึ้นรูปโดยการดึงท่อนโลหะกึ่งสําเร็จผ่านช่องแคบๆ ที่ตัวแม่พิมพ ์ขนาดรูหรือช่องเปิดของแม่พิมพ์ต้องมีขนาดเล็กกว่าขนาดชิ้นงานเริ่มต้นการดึงเป็นกระบวนการขึ้นรูปเย็น และสามารถดึงเพียงครั้งเดียวแล้วนําไปใช้ได้ทันที หรืออาจใช้วิธีดึงผ่านแม่พิมพ์หลายๆ ชุด ซึ่งในกรณีหลังนี้ขนาดของร่องเปิดที่แม่พิมพ์ต้องมีขนาดลดหลั่นกันลงมาเป็นลําดับ ในบ้างครั้งอาจต้องมีการอบอ่อนชิ้นงานในระหว่างกระบวนการดึง เพื่อลดความเครียดแข็งที่เกิดขึ้นในชิ้นงาน เพิ่มความเที่ยงตรงดา้นขนาด คุณภาพผิว, ความแข็งแรงและ ความแข็งให้สูงขึ้น ข้อดีของกระบวนการดึงขึ้นรูป คือ สามารถผลิตชิ้นงานที่มีหน้าตัดขนาดเล็กๆได้ การดึงขึ้นรูปใช้มากในอุตสาหกรรมผลิตลวดโลหะ, ท่อผนังบาง และชิ้นส่วนต่างๆ ที่มีหน้าตัดที่ไม่สามารถผลิตด้วยวิธีอื่น ยกเว้นการตัดปาดผิวโลหะ และกระบวนการนี้ยังสามารถใช้เพื่อปรับลดขนาดชิ้นงานจากกรณีรีดร้อนได้อีกด้วย! wire drawing ในการดึงลวดให้เป็นเส้นเล็กๆ จะต้องดึงผ่านแม่พิมพ์หลายๆ ชุด เพื่อค่อยๆ ลดขนาดเครื่องดึงลวดที่ใช้จะมีแม่พิมพ์วางเรียงกันอยู่เป็นช่วงๆ ที่ระหว่างแม่พิมพ์จะมีแกนม้วนอยู่ เมื่อวัตถุดิบถูกคลี่ออกจากม้วนเข้าสู่แม่พิมพ์ และถูกดึงผ่านแม่พิมพ์ชุดแรกลวดที่ดึงออกมาจะถูกนําไปม้วนพันรอบแกนม้วน 2-3 รอบก่อนที่จะผ่านเข้าสู่แม่พิมพ์ถัดไป!

Manufacturing Process

by phanuwat

จากรูป ซึ่งเป็นเครื่องดึงลวดแบบหกช่วง เครื่องดึงลวดทั่วๆ ไปจะมีชุดแม่พิมพ์ตั้งแต่ 2 ชุดขึ้นไปจนถึง 22 ชุด และเมื่อลวดถูกดึงผ่านแม่พิมพ์ชุดสุดท้ายจะมีความเร็วสูงถึง 50 m/s ชุดแกนม้วนที่อยู่ระหว่างชุดแม่พิมพ์ออกแบบไว้ให้สามารถดึงลวดออกจากชุดแม่พิมพ์(หมุนไป) และ สามารถดึงลวดให้ตึงก่อนเข้าชุดแม่พิมพ์ชุดต่อไป(หมุนกลับ) ได้ด้วย การหล่อลื่นจะช่วยลดแรงดึงและการบริโภคพลังงานของกระบวนการลง เพิ่มอายุงานแม่พิมพ ์และช่วยให้ผิวลวดมีคุณภาพสูงอีกด้วย ในการดึงลวดนิยมใช้สบู่ในการหล่อลื่น

! การอัดไหล (Extrusion) เป็นการขึ้นรูปโดยการใช้แรงดัน ดันแท่งชิ้นงานที่ใส่ไว้ในห้องอัดให้ไหลผ่านช่องเปิดแม่พิมพ์ที่มีขนาดหน้าตัดเล็กกว่าแท่งโลหะเริ่มต้นรูปพรรณของชิ้นงานอัดไหลจะกลับกันกับรูปพรรณแม่พิมพ์ กระบวนการอัดไหลใน ศตวรรษที่ 18 ใช้ในการผลิตท่อตะกั่วใช้ผลิตวัสดุที่ไม่ใช่เหล็ก เช่น ทองแดง, ทองเหลือง, อลูมิเนียม, สังกะสี และแมกนีเซียม ปัจจุบันมีการพัฒนาเทคนิค, การหล่อลื่น และเครื่องมือ ทําให้สามารถใช้ในการผลิตชิ้นงานโลหะอื่นๆได้เช่น เหล็กกล้า, ไทเทเนียม, โลหะจุดหลอมเหลวสูง, ยูเรเนียม และโธเรียม (Thorium) แท่งวัตถุดิบที่ใช้ในการอัดไหลมีลักษณะเป็นแท่งอินกอทจากการหล่อ หรือจากการรีด สิ่งบกพร่องที่ผิวอื่นๆ ในแท่งวัตถุดิบจะถูกกําจัดออกด้วยการเลื่อย, กลึง, เฉือน หรือ การตัดปาดผิวอื่นๆ ซึ่งถ้าเป็นการอัดไหลร้อน ชุดแม่พิมพ ์และหัวอัดจะถูกอบให้ร้อนจนมีอุณหภูมิสูงถึง 350 องศา ก่อนที่จะเริ่มกระบวนการ! การอัดไหลแบบกระแทกเป็นการตีชิ้นงานเย็นที่มีลักษณะเป็นเหรียญหนาๆ ทําจากวัสดุที่มีความเหนียว ที่ใส่ไว้ในแม่พิมพ์ด้วนพันช์ที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง ทําให้โลหะชิ้นงานเกิดการเสียรูปอย่างถาวรและไหลออกไปทางช่องเปิดซึ่งอาจเป็นช่องว่างระหว่างพันชช์กับดาย หรืออาจผ่านช่องเปิดในแม่พิมพ์ออกไป ขนาดของชิ้นงานดิบจะต้องมีการควบคุมน้ําหนักและประมาตรให้ได้ตามที่กําหนด นอกจากนี้ยังต้องมีการใช้วารหล่อลื่นในการอัดไหลด้วย ในจังหวะการเคลื่อนที่ของพันช์หนึ่งคู่จังหวะจะสามารถผลิตชิ้นงานได้หนึ่งชิ้น รูปพรรณของชิ้นงานอัดไหลแบบกระแทกนี้ไม่จําเป็นต้องเป็นทรงกระบอกกลวงเสมอไป อาจมีรูปพรรณได้หลากหลายทั้งที่สมมาตรและไม่สมมาตร

Manufacturing Process

by phanuwat

การอัดไหลด้วยแรงดันของไหล

ชิ้นงานที่ผลิตด้วยการอัดไหลแบบกระแทก

Manufacturing Process

by phanuwat

! การตัดเจาะรู (Punching) เป็นกระบวนการเดียวกับการเจาะยืด(Piercing) ซึ่งในความเป็จริงแล้ว ทั้งสองกระบวนการจะแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง การเจาะยืดเป็นกระบวนการที่ทําให้เนื้อวัสดุเกิดการฉีกขาด โดยการใช้พันช์ที่มีปลายเรียวแหลมแทงทะลุเนื้อวัสดุลงไป ดังรูป เนื้อโลหะที่ถูกแทกทะุจะยู่ลงไปตามพันช์เกิดเป็นเปลือกทรงกระบอกเตี้ยๆ อยู่รอบๆ รู กระบวนการนี้ใช้มากในการเตรียมชิ้นงานโลหะแผ่น เพื่อทําเกลียว

รูปการตัดเจาะ

! การม้วนท่อ (Rolling) หรือการรีดท่อเป็นกระบวนการดัดกระบวนการหนึ่งที่ใช้ในการผลิตท่อผนังบางแบบตีตะเข็บ ในการม้วนท่อจากโลหะแผ่นบางการดัดจะเกิดขึ้นอย่างช้าๆ และต่อเนื่องสม่ําเสมอ ตลอดความกว้างแผ่น โดยไม่ทําให้ความหนาแผ่นมีการเปลี่ยนแปลง ดังรูป แสดลักษณะและหลักการของการม้วนท่อแผ่นโลหะจะถูกดัดอย่างช้าๆ จนกลายเป็นวงกลม แผ่นวัตถุดิบจะต้องผ่านการกําจัดสิ่งสกปรกที่ผิวก่อนเพื่อช่วยให้แผ่นวัตถุดิบมีความสามารถในการเชื่อมดีขึ้น ตัวท่อจะถูกเชื่อมแบบต่อชมและเชื่อมด้วยกระบวนการเหนี่ยวนําให้เกิดความร้อน การผลิตท่อด้วยกระบวนการนี้เป็นวิธีที่ประหยัด และมีประสิทธิภาพสูงกว่ากระบวนการรีดท่อแบบไร้ตะเข็บข้อเสียของท่อที่ผลิตจากกระบวนการนี้คือ มีความแข็งแรงต่ําและที่บริเวณแนวเชื่อมจะเิกดการกัดกร่อนได้ง่าย

Manufacturing Process

by phanuwat

การซินเตอร์ (Sintering)! การซินเตอร์ หรือ การสตุ เป็นกระบวนการให้ความร้อนกับก้อนชิ้นงานกรีนพาร์ทในเตาควบคุมบรรยากาศ อุณหภูมิที่ใช้ในการอบให้ความร้อนจะต่ํากว่าอุณหภูมิจุดหลอมละลายของโลหะผงเล็กน้อย เช่นเมื่ออัดขึ้นรูปผงโลหะผสม (ตัวอย่าง เช่น เหล็ก และทองแดง) อุณหภูมิที่ใช้ในการสตุ(ซินเตอร์) อย่างน้องจะต้องต่ํากว่าอุณหภูมิจุดหลอมละลายของผงโลหะที่เป็นส่วนประกอบหลัก(หรือต่ํากว่าอุณหภูมิจุดหลอมละลายของโลหะทั้งสองชนิด) ผลที่ได้รับการจากสตุ คือ1. อนุภาคผงโลหะมีการยึดเกาะกันอย่างแข็งแรง2. มีการเปลี่ยนแปลงทางเคมี, มิติ หรือ เฟส3. เกิดเป็นโลหะผสม ในกรณีที่ทําการสตุผงโลหะที่ผสมกันตั้งแต่สองชนิด

การฉีดเข้าแบบ! เป็นการขึ้นรูปผงวัสดุด้วยการฉีดผงโลหะที่เคลือบด้วยเทอร์โมพลาสติก โพลีเมอร์เข้าแบบที่ทําให้มีรูปร่างตามชิ้นงานที่ต้องการ แต่มีขนาดใหญ่กว่า หลังจากใช้ตัวทําละลายกําจัดโพลีเมอร์ที่เคลือบผิวอยู่ออกไปจะได้ก้อนชิ้นงานที่มีรูพรุนสูง นําก้อนชิ้นงานไปสตุเป็นเวลานาน เพื่อให้เกิดการหกตัวและอัดแน่นเข้าหากัน ทําให้มีความหนาแน่นสูงขึ้น กระบวนการนี้เหมาะสําหรับการผลิตชิ้นงานที่มีรูปร่างซับซ้อน

การตัดปาดผิว (Machining)! รูปทรงเรขาคณิตบางแบบ เช่นรูทะลุด้านข้าง, ร่อง หรือบ่าบาง ลักษณะไม่สามารถทําในกระบวนการขึ้นรูปโลหะผงได้ ดังนั้นจึงต้องมีการนําชิ้นงานมาตัดปาดผิว เพื่อให้ได้รูปร่างตามต้องการ และเนื่องจากน้ํามันหล่อเย็นามารถแทรกซึมเข้าไปตกค้างอยู่ภายใน โพลงอากาศภายในชิ้นงานได้ ดังนั้นการตัดปาดผิวชิ้นงานโลหะผงจึงต้องตัดปาดผิวแบบแห้ง โดยไม่ใช้สารหล่อลื่นหรือ สารหล่อเย็น ส่วนใหญ่จะใช้อากาศอัดแรงดันสูงแทนสารหล่อเย็น เพื่อช่ายหล่อเย็นเครื่องมือคมตัด และไล่เศษตัดออกจากบริเวณที่ทําการตัดปาดผิว

การตัดปาดผิวด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง (ultrasonic machining)! เหมาะสําหรับใช้ในการตัดปาดผิววัสดุที่มีความแข็งสูง และเปราะแตกหักได้ง่าย เนื่องจากตัดเครื่องมือคมตัดไม่สัมผัสกับชิ้นงานโดยตรงระหว่างชิ้นงานและเครื่องมือคมตัดจะมีตัวกลางที่เป็นของเหลวผสมผงขัดกั้นอยู่ โดยมากมักจะเป็นน้ําและผงโบรอนอ๊อกไซด์ในปริมาณเท่าๆกัน เมื่อผ่านคลื่นเสียงความถี่สูงเข้าไปในตัวเครื่องมือคมตัด ทําให้เครื่องมือคมตัดเกิดการสั่นสะเทือนด้วยความถี่(ทางกล) สูงถึง 20-30kHz และส่งผ่านไปให้กับผงขัดที่แขวนลอยอยู่ในน้ํา ให้เคลื่อนที่ขัดสีช้ินงาน เครื่องมือคมตัดมักจะทําจากวัสดุเหนียว เช่น ทองแดง, ทองเหลือง หรือ เหล็กกล้าคาร์บอนต่ํา ซึ่งเกิดการการสึกหรอน้อยกว่าชิ้นงาน การตัดปาดผิวด้วยคลื่นความถี่สูงมักจะใช้ในการทํารูที่มีหน้าตัดเป็นรูปร่างที่ไม่สามารถกําหนดได้ (ไม่สมมาตร ไม่เป็นทรงเรขาคณิต) กระบวนการนี้ทําได้ทั้งรูทะลุและรูตัน

Manufacturing Process

by phanuwat

การตัดปาดผิวด้วยกระคายประจุไฟฟ้า (Electro-Discharge Machining)! กระบวนการตัดปาดผิวด้วยการคายประจุไฟฟ้า (EDM) ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อนมากๆ และสามารถใช้ได้กับโลหะทุกชนิดทั้งโลหะแข็งและโลหะเหนียวแต่ไม่สามารถใช้ได้กับ เซรามิกส์, พลาสติก หรือแก้ว อัตรการกําจัดเศษเป็นผลมาจากการอาร์คระหว่างแท่งตัวนํา (Electrode) และชิ้นงานผ่านช่องว่างแคบๆ ดังรูป สารละลาย Dielectric จะทําหน้าที่เป็นสารระบายความร้อน และกําจัดเศษอนุภาคโลหะที่หลุดออกมาจากผิว

วัสดุที่ใช้ทําแท่งตัวนําไฟฟ้า จะเลือกใช้วัสดุที่ทําการตัดปาดผิวได้ง่าย เช่น ทองแดง, ทองเหลือง, แกรไฟต์ หรือ โลหะผสมทองแดง-ทังสเตนแท่งตัวนําจะต้องทําให้มีรูปร่างกลับกับชิ้นงานที่ต้องการ

การชุบเคลือบผิว และการชุบแข็ง เป็นเทคโนโลยีที่มีมานาน มีวัตถุประสงค ์เพื่อปรับปรุงผิวชิ้นงานให้มีความแข็ง เพื่อทนต่อการสึกหรอ การเสียดสี ความร้อน รวมถึงป้องกันการกัดกร่อน การชุบเคลือบ เป็นการเอาวัสดุมาเคลือบ ติดกับผิวชิ้นงาน ได้แก ่การพ่นเคลือบด้วยเปลวความร้อน การชุบเคลือบผิวด้วยไฟฟ้า การเคลือบผิว ด้วยไอกายภาพ และไอเคม ีการทาส ีการเคลือบสารแม่เหล็กลงบนแผ่นดิสก์ อุตสาหกรรมเกือบทุกประเภทมักผ่านการชุบเคลือบทั้งสิ้น ได้แก ่ อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ อุตสาหกรรมยานยนต์ อุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเลียม ตลอดจน ชิ้นส่วนทางการแพทย์ 

      ส่วนการชุบแข็งเหล็กกล้า เป็นการทําให้เหล็กกล้า มีความแข็งเพิ่มขึ้น โดยการให้ความร้อน เพื่อทําให้เหล็กกล้า เปลี่ยนโครงสร้างผลึก จากนั้นจึงทําให้เย็นตัวลง โดยอัตราการเย็นตัว ต้องเร็วพอ ที่จะทําให้เหล็กกล้า เปลี่ยนโครงสร้างผลึกเป็น มาร์เทนไซด์ซึ่งมีความแข็งสูง 

      การชุบแข็งเหล็กกล้าแบ่งเป็น 2 วิธี คือ การชุบแข็งทั้งชิ้นงาน และการชุบผิวแข็ง การชุบแข็งทั้งชิ้นงาน สามารถทําได้โดยการชุบโดยตรง ในสารชุบ ซึ่งได้แก ่ น้ํา น้ําเกลือ น้ํามัน ก๊าซไนโตรเจน หรืออากาศ ขึ้นอยู่กับชนิดของเหล็กกล้านั้นๆ การเลือกสารชุบ พิจารณาจากความร้อนในการเย็นตัว ของเหล็กกล้า ขณะชุบลงในสารชุบ ต้องสูงกว่าอัตราเย็นตัววิกฤต ของเหล็กชนิดนั้นๆ เพื่อให้ได้โครงสร้างมาร์เทนไซด์ นอกจากนี้ควรคํานึงถึง การเสียรูป การแตกร้าวซึ่งอาจเกิดขึ้นกับชิ้นงานในขณะชุบด้วย ปัจจัยดังกล่าว ทําให้ได้ความลึกของผิวแข็ง สําหรับการชุบผิวแข็งเป็นการชุบแข็งชิ้นงาน เพื่อให้ชิ้น

Manufacturing Process

by phanuwat

งานมีความแข็งเฉพาะผิว โดยบริเวณแกนกลาง ยังคงความเหนียวอยู่ ชิ้นงานที่ผ่านการชุบ จะทนต่อการเสียดส ี และสามารถรับแรงกดอัด ที่ผิวเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ผิวที่ผ่านการชุบแข็งยังสามารถป้องกันการแตกร้าวจากความล้าได้ดี การชุบผิวแข็งมีหลายวิธี ได้แก่ การชุบผิวแข็งด้วยเปลวไฟ การชุบผิวแข็งด้วยกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนํา การชุบผิวแข็งแบบคาร์บูไรซิ่ง การชุบผิวแข็งแบบคาร์โบไนไตรด์ดิ่ง การชุบผิวแข็งแบบไนไตรดิ่ง ภายหลังการชุบแข็ง ต้องทําการตลอดสอบคุณภาพ ชิ้นงานชุบแข็ง ได้แก่ การเกิดออกซิเดชั่นที่ผิว การเสียรูป การบิดตัว การขยายตัว การหดตัวของชิ้นงาน การแตกร้าว นอกจากนี้ ยังต้องตรวจสอบโครงสร้างจุลภาค และวัดค่าความแข็งที่เกิดขึ้นด้วย     

      การชุบเคลือบและการชุบแข็ง มีบทบาทสําคัญ ในการพัฒนาเทคโนโลยี ของอุตสาหกรรมต่างๆ ซึ่งมีข้อดีข้อเสียแตกต่างกัน บางกรณ ี อาจต้องใช้เทคโนโลยีหลายอย่าง ผสมกัน เพื่อให้ได้สมบัติของชิ้นงานที่ดีที่สุด และราคาถูกที่สุด ซึ่งต้องคํานึงถึงองค์ประกอบ ทั้งด้านเทคนิค เศรษฐศาสตร์ และผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมด้วย

การทดสอบความแข็ง (Hardness test) ความแข็ง คือ ความต้านทานต่อแรงกด การขัดสีและการกลึงของวัสดุ   ดังนั้นการทดสอบความแข็งจึงสามารถทําได้หลายวิธี    แต่ในเชิงโลหะวิทยา การวัดความแข็งจะเป็นการทดสอบความสามารถของโลหะในการต้านทานต่อการแปรรูปถาวร เมื่อถูกแรงกดจากหัวกดกระทําลงบนชิ้นงานทดสอบ  โดยมีวิธีในการทดสอบที่นิยมใช้งาน ดังนี้

1. Brinell Hardness Test (HB) เป็นการวัดความแข็งโดยอาศัยแรงกดคงที่กระทํากับลูกบอลเหล็กกล้าชุบแข็งลงบนผิวชิ้นงานทดสอบ

2. Vickers Hardness Test เป็นการวัดความแข็งโดยใช้หัวกดเพชรมีลักษณะเป็นปิรามิดฐานสี่เหลี่ยม ที่ปลายหัวกดทํามุม 136? (เป็นมุมที่มีองศาใกล้เคียงกับหัวกดลักษณะกลมมากที่สุด) เป็นเวลา 10-15 วินาที ค่าความแข็งจะคํานวณจากแรงกดที่กระทําต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ผิวเช่นเดียวกับการทดสอบแบบ Brinell

3. Rockwell Hardness Test เป็นวิธีวัดความแข็งของโลหะที่นิยมใช้มากที่สุด โดยจะวัดความแข็งจากความลึกระยะกดที่ถูกหัวกดกดด้วยแรงคงที่ ซึ่งจะแตกต่างจากแบบ Brinell และ Vicker ที่วัดจากแรงกดต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ ดังนั้นวิธีนี้จึงมีการวัดด้วยกันหลายสเกล เพื่อให้สามารถเลือกใช้วัดความแข็งได้เหมาะสมที่สุด   แรงที่ใช้กดมี 2 ส่วน คือ minor load และ major load

! Minor load เป็นแรงที่ยึดหัวกดลูกบอลเหล็กชุบแข็ง หรือหัวกดเพชรไว้บนผิวโลหะที่จะวัดความแข็ง

          Major load เป็นแรงที่มากกว่า minor load และกดลงภายหลังจากให้ minor load กับชิ้นงาน

Manufacturing Process

by phanuwat

การเชื่อมจุด (Spot welding)

! เป็นกระบวนการเชื่อมด้วยแรงต้านทานวิธีหนึ่งกระแสไฟฟ้าจะถูกผ่านไประหว่างชิ้นงานที่เกยกันอยู่ ผ่านทางแท่งตัวนํา ชิ้นงานโลหะจะเกิดการหลอมละลายที่ใจกลางบริเวณใต้ตําแหน่งแท่งตัวนําที่ผิวสัมผัส เนื้อโลหะที่หลอมละลายจะเกิดเป็นเนื้อเชื่อมวงเล็กๆ ที่เรียกว่า นักเก๊ต ความร้อนที่เกิดจากการเชื่อมจะเกิดขึ้นที่ผิวสัมผัมระหว่างแท่งตัวนํากับผิวชิ้นงานด้วย ถ้าไม่ระวังอาจทําให้เกิดการหลอมละลายที่ผิวชิ้นงาน แท่งตัวนําต้องมีคุณสมบัติตัวนําไฟฟ้าและความร้อนที่ดี โดยมากแล้วในแท่งตัวนําจะเจาะทํารูสําหรับหล่อน้ําหล่อเย็นไว้ด้วย นอกจากนี้ผิวชิ้นงานที่สัมผัสกับแท่งตัวนําต้องมีการทําความสะอาดให้ดีด้วย

กระบวนการเชื่อมจุดเป็นกระบวนการที่นิยมใช้กันมากที่สุดในกลุ่มกระบวนการเชื่อมด้วยความต้านทานทางไฟฟ้าในอุตสาหกรรมซึ่งสามารถเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีความหนาไม่ถึง 4 มม. เครื่องเชื่อมจุดที่ใช้มีอัตรการสิ้นเปลืองพลังงาน 600 kVa และใช้แรงันไฟฟ้า 1-2 Volt ซึ่งได้จากหม้อแปลงแรงดันต่ํา การเชื่อมวิธีนี้สามารถทําให้เป็นระบบการเชื่อมแบบอัตโนมัติได้ และนิยมใช้กันมากในอุตสาหกรรมรถยนต์, อากาศยาน และอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์

การเชื่อมด้วยลําแสงเลเซอร์ (laser-beam welding) คําว่าเลเซอร์หมายความถึงลําแสงที่สามารถปรับความเข้มโดยการกระตุ้นให้เกิดการฉายแสงของการแผ่รังสีความร้อน (Light Amplified by Stimulated Emission of Radiation) ดังนั้นจึงสามารถควบคุมขนาดของลําแสง และความเข้มของลําแสงได้ง่าย สามารถบีบลําแสงให้เป็นจุดเล็ก ๆ ได้ ในความจริงแล้วลําแสงเลเซอร์ที่มีกําเนิดจากแหล่งพลังงานที่มีความหนาแน่นสูง สามารถหลอมละลายโลหะเพื่อทําให้เกิดเป็นแนวเชื่อมที่มีความแข็งแรงสูงมากได้การเชื่อมแบบนี้นิยมใช้ในอุตสาหกรรมอวกาศยาน และเชื่อมวัสดุหายากและมีราคาสูง เช่น ไททาเนียม, แทนทาลัม, เซอร์โคเนียม และทังสเตน และเชื่อมชิ้นส่วนเล็กๆ เช่นเครื่องกระตุ้นหัวใจ ระบบวงจรไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์, ชิ้นส่วนกล้องถ่ายรูป, แบตเตอร์รี สําหรับกล้องดิจิตอล ไม่แนะนําเชื่อมวัสดุ ทองเหลือง, สังกะสี, เงิน, ทอง หรือ เหล็กเคลือบสังกะสี

Manufacturing Process

by phanuwat

การเชื่อมซึมลึกไม่สมบูรณ์ (Lack of penetration)

! การเชื่อมซึมลึกไม่สมบูรณ์ เกิดขึ้นเนื่องจากการใช้พลังงานในการเชื่อมน้อยเกินไป การเลือกขั้วไฟฟ้าผิด หรือ การเชื่อมด้วยความเร็วสูงเกินไป

Computer Numerical Control (CNC) หมายถึงการควบคุมเชิงตัวเลขและเป็นพื้นการใช้คอมพิวเตอร์เพื่อทําบางประเภทของการดําเนินงาน. นี้เป็นกระบวนการที่สามารถนํามาใช้กลึง, เราท์เตอร์, เครื่องตัดโฟม, เครื่องเลเซอร์, แต่เครื่องยังสามารถใช้สําหรับเวอร์ชันขนาดเล็กของประเภทนี้.

Spray Coating คือ การพ่นเคลือบ

กระบวนการฉีด (Injection Process)

Process มีขั้นตอนคือ1. Extruder screw คือกระบอกหลอมละลายเม็ดพลาสติก สกรูจะหมุนถอยหลังเพื่อหลอมละลาย

พลาสติกแล้วลําเลียงไปยัง Measuring piston2. Measuring piston คือกระบอกสําหรับตั้งปริมาณเนื้อพลาสติกที่จะฉีดเข้าแม่พิมพ์ โดยแกน

เหล็ก piston จะดันเนื้อพลาสติกเข้าในกระบอกฉีด Injection Piston3. Injection Piston คือกระบอกฉีด มีแกนเหล็ก Piston ทําหน้าที่ฉีดพลาสติกเข้าแม่พิมพ ์หลัง

จากแม่พิมพ์ปิดสนิทแล้ว4. Mold cooling คึอการทําให้ชิ้นงานในแม่พิมพ์เย็นตัวลง มึ่อครบกําหนดเวลาcoolingที่ตั้งไว้

แม่พิมพ์จะเปิดแล้วชิ้นงานถูกกระทุ้งออกจากแม่พิมพ์5. ความเร็วการเติมเนื้อพลาสติกเข้ากระบอกฉีด Max. 760 mm/sec6. ความเร็วการฉีด  250 mm/sec7. Cycle time การฉีดชิ้นงาน  2-5 วินาที

Manufacturing Process

by phanuwat

Melt Cushion และ Sprue Size            Melt Cushion  คือเนื้อพลาสติกที่เหลืออยู่ในกระบอกฉีด หลังจากการฉีดแล้ว

Sprue Size คือ ขนาดของเศษพลาสติกจากทางไหลในแม่พิมพ์ที่ไม่ใช่ชิ้นงาน

Blow Molding กระบวนการเป่าขึ้นรูปเป็นการผลิตผลิตภัณฑ์ที่เป็นวัสดุกลวงและมีปากแคบ เช่น ขวดและภาชนะบรรจุภัณฑ์ชนิดต่างๆ! ขวด PET เริ่มเข้ามามีบทบาทในวงการน้ําอัดลมของประเทศไทย เมื่อประมาณ 10 ปีที่แล้ว และมีปริมาณการใช้เพิ่มสูงขึ้นทุกปี สาเหตุที่ทําให้ขวด PET ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายนั้น เนื่องจากเป็นขวดที่มีน้ําหนักเบา (Light Weight) , มีความสามารถในการซึมผ่านของกาซต่ํา (Low Gas Permeability) , และ มีความต้านทานแรงกระแทกดี (Good Impact Strength)

การที่ขวด PET มีความสามารถในการซึมผ่านของกาซ CO2 และ O2 ต่ํานั้น เนื่องมาจากการจัดเรียงโมเลกุลแบบ Biaxial Orientation ซึ่งเป็นการจัดเรียงโมเลกุลทั้งแนวตั้ง และแนวนอน คล้ายร่างแห และยังส่งผลให้มีความแข็งแรงเพิ่มขึ้นด้วย

กระบวนการผลิตขวด PET นั้น เริ่มจากการนําเม็ด PET มาอบให้แห้งที่อุณหภูมิประมาณ 160 ถึง 180 องศาเซลเซียส เป็นเวลาประมาณ 6-8 ชั่วโมง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของเม็ด PET และความชื้นที่มีอยู่ในเม็ด PET หลังการอบแล้ว เม็ด PET จะต้องมีความชื้นต่ํากว่า 0.0005% wt. จากนั้น เม็ด PET จะถูกส่งไปยังเครื่องฉีด (Injection Machine) และผลิตหลอดพรีฟอร์ม (Preform) ซึ่งจะถูกส่งเข้าเครื่องเป่า (Blowing Machine) เพื่อทําให้ร้อน และส่งเข้าสู ่Mold เพื่อผ่านขบวนการเป่าแล้วยืด (Stretch Blow) ด้วยลม ที่ความดันประมาณ 40 บาร์ ขวดที่อยู่ใน Mold จะถูกทําให้เย็นลงด้วยน้ําหล่อเย็น ซึ่งมีอุณหภูมิประมาณ 8 องศาเซลเซียส จากนั้น ขวด PET จะถูกส่งต่อมายังสายพานลําเลียง และส่งเข้าเครื่องจัดเรียงขวดบนแท่นรองรับ

ขบวนการเป่า ถือเป็นขบวนการที่เป็นปัจจัยสําคัญของปัญหาการแตกก้น ดังนั้นจึงต้องมีการปรับขบวนการเป่าให้เหมาะสม เพื่อให้ได้ขวดที่มีการกระจายตัวของเนื้อพลาสติกสม่ําเสมอ ทั้งบริเวณลําตัว และก้นขวด

Manufacturing Process

by phanuwat

กระป๋องกาแฟ กระป๋องเหล็ก ซึ่งถ้าเป็นคนในวงการนั้นเราเรียกว่า กระป๋อง 3 ชิ้นครับ ประกอบไปด้วยชิ้นที่ 1 คือฝาด้านบนซ่ึงเป็นฝาที่เราใช้เปิดช่องไว้ดื่มนั่นแหละครับ ชิ้นที่ 2 คือ ลําตัวครับ เกิดขึ้นจากการม้วนแผ่นเหล็กแล้วเชื่อมกันโดยการบัดกรีที่ด้านข้าลําตัวเป็นตะเข็บอย่างที่เห็นกันอยู่ครับ ชิ้นสุดท้ายคือฝากระป๋องด้านล่างสุดครับ รวมกันเป็น 3 ชิ้นแล้วครับ แผ่นเหล็กที่ใช้ทําส่วนใหญ่จะ แผ่นเหล็กที่เคลือบดีบุกเนื่องจาก ดีบุกไม่มีความเป็นพิษกับร่างกายมนุษย์และช่วยเรื่องการกัดกร่อน โดยตัวมันจะยอมผุกร่อนเสียก่อนที่เหล็กที่เริ่มเป็นสนิมยังละครับ แต่อย่างไรก็ด ี เมือประกอบเป็นลําตัวแล้ว เพื่อความอุ่นใจ ผู้ผลิตก็จะได้มีการเคลือบผิวด้านในกระป๋องด้วยพลาสติกหรือโพลีเมอร์ชนิดที่สัมผัสกับอาหารได ้ ไว้อีกชั้นหนึ่งทําหน้าที่เป็นเสมือนถุงพลาสติกที่เราเอาไว้รองในถังขยะของเราเพื่อป้องกันไม่ให้ถังขยะเราเปื้อนนั่นเอง ฉะนั้นเราจึงมั่นใจได้ว่าอาหารจะไม่สัมผัสโดยตรงกับโลหะอย่างแน่นอนครับ ตัวอย่างกระป๋องประเภทนี้ก็คือกระป๋องกาแฟ ยี่ห้อต่างๆ กระป๋องน้ําผลไม้บางยี่ห้อ สังเกตุโดยการนับชิ้นดูครับ หรือไม่ก็หาตะเข็บที่ด้สนข้างเราก็จะรู้ว่า มันเป็นกระป๋องแบบนี้หรือไม่ครับ ฝากระป๋องของกระป๋องประเภทนี้ถ้าเป็นด้านที่เราคื่อจะเป็นอะลูมิเนียม ส่วนด้านก้นกระป๋องก็จะเป็นเหล็กครับ

กระป๋องอลูมิเนียม! เริ่มด้วยการขึ้นรูปถ้วยโดยปกติตามาภาษาคนทํากระป๋องเราจะเรียกกันว่า Cupเป็นลักษณะเหมือนถ้วยเตี้ยๆ ซึ่งขนาดก็แล้วแต่กระป๋องที่เราจะใช้ในไปขึ้นรูปในกรบวนการถัดไป ในประเทศไทยกระป๋องขนาดที่สุตฮิตใช้บรรจุเบียร์กับน้ําอัดลมก็คงเป็น ขนาด 330 ml.ซึ่งโดยปกติอีกเช่นกันที่คนทํากระป๋องมักจะเรียกว่า ขนาด 211/206 x 408 โดย 211 คือขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางกระป๋องส่วนที่โตที่สุดคือ 2" กับอีก11/16" หรือ 2 นิ้วกับอีก 6 หลี หลีคือ 1/16 นิ้ว ตัวเลขตัวถัดมาคือ 206 หมายถึง

Manufacturing Process

by phanuwat

ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางที่ปากกระป๋อง หลังจากที่ลําตัวกระป๋องนั้นถูกขึ้นรูปให้แคบลงเพื่อรับกับฝา ตรงส่วนนี้เราจะเรียกว่าคอ กระป๋อง (Neck) และตัวเลขชุดสุดท้ายหมายถึง ความสูงของกระป๋องนั่นเอง! หลังจากนั้นถ้วยก็จะถูกนํามาขึ้นรูปต่อด้วยกระบวนการที่เรียกว่าการรีดเย็น (Cold Work)เพื่อให้ตัวกระป๋องนั้นมีความแข็งแรงเพิ่มขึ้นแต่ว่าความเหนียวอาจลดลงบ้าง กระบวนการที่ว่านี้มีศัพท์เฉพาะสําหับคนในวงการก็คือ คําว่า D&I ซึ่งจากคําว่า Draw and Ironing ถ้วยจะถูกเปลี่ยนรูปโดยการกระทุ้งด้วยแม่พิมพ์ซึ่งจะเรียกว่า Punch ผ่านแม่พิมพ์ซึ่งมีรูปตรงกลาง(Die) เพื่อยืดตัวถ้วยออกให้เป็นรูปกระป๋อง ซึ่งสาเหตุที่ต้องรีดกระป๋องให้บางลงก็อาจพอจะสรุปได้ดังนี้นะครับ 1.เพิ่มความแข็งแรงจากกระบวนการรีดเย็น เพื่อลดการใช้ อลูมิเนียมลง (Metal Saving)เนื่องจากอลูมิเนียมในปัจจุบัยมีราคาสูงมากๆ แต่ว่าก็เป็นโลหะอีกชนิดหนึ่งที่ไม่เป็นพิษกับร่างกายของมนุษย์ มาต่อกันดีกว่า สําหรับเครื่องจักรในการขึ้นรูปกระป๋องนี้เราจะเรียกว่า Bodymaker ครับ ยังครับ ยังไม่หมด เนื่องจากคุณสมบัติของโลหะนั้นจะมีการยืดตัวไม่เท่ากันในทุกทิศทาง อันเนื่องมาจากการเคลื่อนตัวของผลึกโลหะซึ่ง (Grain)จะชอบไหลไปทางทิศเป็นเส้นขนานกับ Grain กระป๋องที่ได้จากรีดครั้งนี้ แน่นอนครับ ว่า ปลายกระป๋องจะยังสูงไม่เท่ากัน จึงต้องตัดให้เท่ากันเสียก่อนไงครับ เพื่อความสะดวกในการผลิตในขั้นถัดไป! กระบวนการสุดท้ายในส่วนนี้เราจะเรียกว่ากระบวนการล้างครับ Washer คือเราต้องล้างกระป๋องให้สะอาดหมดจดเนื่องจากการขึ้นรูปต้องเกิดความร้อนจํานวนที่สูงมากเพื่อเอาชนะพันธะโลหะ และในการนี้ตะต้องมีการหล่อเย็นด้วยน้ํามันบางประเภทที่นําพาความร้อนได้ดี สร้างการหล่อลื่นที่ดีด้วย

กระบวนการอัด (Compression molding)การขึ้นรูปยางที่ได้ผสมสารต่างๆ เรียบร้อยแล้ว ให้เป็นผลิตภัณฑ์ต่างๆ สรุปได้ 4 วิธี คือ การใช้เบ้าพิมพ์(Molding) การอัดผ่านดาย (Extruding) การใช้เครื่องคาเล็นเดอร์ (Calender) และการฉาบสารละลายยางบนผ้า(Spreading on fabric from rubber solution) การใช้เบ้าพิมพ์ขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ยาง เป็นวิธีการทําให้ยางเกิดเป็นรูปร่างของผลิตภัณฑ์พร้อมๆ กับการเกิดปฎิกิริยาคงรูปโดยความร้อนและแรงอัด [2] แม่พิมพ์อัดเป็นแม่พิมพ์ชนิดหนึ่งในการแปรรูปผลิตภัณฑ์ยางที่นิยมใช้ในปัจจุบันเนื่องจากสามารถออกแบบและผลิตได้ง่าย อีกทั้งยังมีต้นทุนในการผลิตที่ต่ํากว่าแม่พิมพ์ชนิดอื่นๆ แม่พิมพ์อัดประกอบด้วยเบ้าตัวเมีย (Cavity) และเบ้าตัวผู้ (Core)

Manufacturing Process

by phanuwat

กระบวนการอัดขึ้นรูปนั้นเริ่มจากการนําแม่พิมพ์อัดไปประกอบเข้ากับเครื่องอัด (Compression machine) ใส่แผ่นยางที่เรียกว่าแผ่นพรีฟอร์ม (Preform) ไว้ในแม่พิมพ์จากนั้นทําการอัดเบ้าตามค่าอุณหภูมิ ความดันและเวลาที่ตั้งค่าไว้จนได้เป็นชิ้นงานออกมาแล้วจึงนําไปตกแต่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่สําเร็จต่อไป

เทอร์โมพลาสติก และเทอร์โมเซ็ตติ้งพลาสติก         การแบ่งชนิดของพลาสติกนั้นสามารถแบ่งได้หลายแบบ  หากจะแบ่งตามคุณสมบัติหลังการแข็งตัว(เซ็ตตัว) แล้วก็สามารถ แบ่งได้สองแบบด้วยกันคือ เทอร์โมพลาสติก และเทอร์โมเซ็ตติ้งพลาสติก          เทอร์โมพลาสติก(Thermoplastic) เมื่อได้รับความร้อนจะถูกหลอมกลายเป็นพลาสติกเหลว และ เมื่อแข็งจะเปราะแตกได้ง่าย มีลักษณะคล้ายกระจก พลาสติกส่วนใหญ่จะจัดอยู่ในประเภทนี้  เช่น

·        Acrylonitrile butadiene styrene (ABS)·        Liquid Crystal Polymer (LCP)·        Polyacrylates (Acrylic)·        Polyamide (PA or Nylon)·        Polybutylene (PB)·        Polybutylene terephthalate (PBT)·        Polyethylene terephthalate (PET)·        Polycarbonate (PC)·        Polyester·        Polyethylene (PE)

Manufacturing Process

by phanuwat

·        Polypropylene (PP)·        Polystyrene (PS)·        Polyurethane (PU)·        Polyvinyl acetate (PVA)·        Polyvinyl chloride (PVC)·        Polyvinylidene chloride (PVDC)·        Styrene-acrylonitrile (SAN)

         เทอร์โมเซตติ้งพลาสติก(Thermosetting plastics) หรือเรียกย่อ ๆ ว่าเทอร์โมเซ็ต(Thermosets) เป็นพลาสติกที่ไม่สามารถคืนสภาพได้หลังจากการขึ้นรูป ด้วยความร้อนตอลดจนปฏิกริยาเคมี (โดยทั่วไปสูงกว่า 200 องศาเซลเซียส ) นั่นคือสามารถขึ้นรูปได้เพียงครั้งเดียวนั่นเอง การขึ้นรูปเทอร์โมเซ็ทติ้งพลาสติก มักใช้การขึ้นรูปโดยแม่พิมพ์ หรือสารยึดเกาะหรือตัวประสาน (Adhesive)  เช่น

·        Vulcanized rubber·        Bakelite, a phenol-formaldehyde resin (ใช้เป็นฉนวนไฟฟ้าในอุปกรณ์ไฟฟ้า)·        Urea-formaldehyde foam (ใช้ในการผลิต ไม้อัด ปาติเกิ้ลบอร์ด และ เอ็มดีเอฟบอร์ด)·        Melamine resin (ใช้ในการทําผิวหน้าโต๊ะ)·        Epoxy resin (ใช้เป็นตัวประสาน และในการทําพลาสติกเสริมแรง)·        Polyimides (ในในการทําแผงจงจรไฟฟ้า และ ตัวเคร่ืองบินสมัยใหม่)

         บางงท่านยังเรียกพลาสติดชนิดนี้เล่น ๆ ว่า  “เทอร์โมเซ็ตทิ้ง” เพื่อง่ายต่อการจํา“ เทอร์โม”   ก็คือความร้อน“เซ็ต”  คือ การการการแข็งตัว“ทิ้ง”  ก็คือการสามารถขึ้นรูปได้เพียงครั้งเดียว  นั่นคือ เทอร์โมเซ็ตติ้งพลาสติก ขึ้นรูปได้เพรียงคร้ังเดียวในขณะที่ เทอร์โมพลาสติก สามารถขึ้นรูปได้ใหม่เมื่อโดนความร้อน  ซึ่งอาจเป็นการง่ายขึ้นที่จะจําและแบ่งแยกคุณสมบัติของพลาสติกทั้ง 2 ชนิด

กระบวนการผลิต จําแนกได้เป็น 6 กลุ่มใหญ่ๆ

1. การแปรรูปวัตถุดิบโดยไม่มีการเติมเนื้อวัสดุหรือเอาเนื้อวัตถุออก เพื่อให้ได้ชิ้นงานที่มีรูปทรงตามต้องการ โดยอาศัยการเปลี่ยนรูปอย่างถาวรของวัสดุ (Plastic Deformation) ซึ่งจะเรียกกระบวนการผลิตในกลุ่มนี้ว่าการขี้นรูป กระบวนการขึ้นรูปประกอบด้วย กระบวนการขึ้นรูปก้อนวัสดุ (Bilk forming) เช่น การรีดขึ้นรูป การอัดไหล การดึง และการตี และกระบวนกรขึ้นรูปโลหะแผ่น (Sheet Metal Forming) เช่น การดึงขึ้นรูปลึก การดัด การตัด การดุดนูน และการดุนลาย

2. การแปรรูปวัตถุดิบโดยการเชื่อมต่อชิ้นส่วนที่เป็นโลหะเข้าด้วยกัน เช่น การเชื่อม และประสาน การบัดกรี หรือการตกตะกอนของโลหะ

3. การเทหล่อลงในแม่พิมพ์ ซึ่งวิธีนี้จะได้ผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างคล้ายเคียงกับที่ต้องการมากที่สุด กระบวนการในกลุ่มนี้ประกอบด้วยการหล่อ ละกระบวนการที่เกี่ยวกับวัสดุผง

4. การกําจัดเนื้อวัสดุ ส่วนเกิดออกจากก้อนวัตถุดิบให้ได้เป็นรูปร่างสุดท้ายตามต้องการ โดยอาศัยเครื่องมือที่เรียกว่าเรื่องมือคมตัดที่มีความแข็งสูงกว่าวัสดุชิ้นงานในการแยกเศษวัสดุส่วนเกินออกซึ่งประกอบด้วยการ กลึง การกัด การไส การเจียนไน และ อื่นๆ

5. การชุบแข็งเหล็กกล้าแบ่งเป็น 2 วิธี คือ การชุบแข็งทั้งชิ้นงาน และการชุบผิวแข็ง การชุบแข็งทั้งชิ้นงาน สามารถทําได้โดยการชุบโดยตรง ในสารชุบ ซึ่งได้แก่ น้ํา น้ําเกลือ น้ํามัน ก๊าซไนโตรเจน หรืออากาศ ขึ้นอยู่กับชนิดของเหล็กกล้านั้นๆ การเลือกสารชุบ พิจารณาจากความร้อนในการเย็นตัว ของเหล็กกล้า ขณะชุบลงในสารชุบ ต้องสูงกว่าอัตราเย็นตัววิกฤต ของเหล็กชนิดนั้นๆ เพื่อให้ได้

Manufacturing Process

by phanuwat

โครงสร้างมาร์เทนไซด ์นอกจากนี้ควรคํานึงถึง การเสียรูป การแตกร้าวซึ่งอาจเกิดขึ้นกับชิ้นงานในขณะชุบด้วย ปัจจัยดังกล่าว ทําให้ได้ความลึกของผิวแข็ง สําหรับการชุบผิวแข็งเป็นการชุบแข็งชิ้นงาน เพื่อให้ชิ้นงานมีความแข็งเฉพาะผิว โดยบริเวณแกนกลาง ยังคงความเหนียวอยู ่ชิ้นงานที่ผ่านการชุบ จะทนต่อการเสียดสี และสามารถรับแรงกดอัด ที่ผิวเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ผิวที่ผ่านการชุบแข็งยังสามารถป้องกันการแตกร้าวจากความล้าได้ดี การชุบผิวแข็งมีหลายวิธี ได้แก่ การชุบผิวแข็งด้วยเปลวไฟ การชุบผิวแข็งด้วยกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนํา การชุบผิวแข็งแบบคาร์บูไรซิ่ง การชุบผิวแข็งแบบคาร์โบไนไตรด์ดิ่ง การชุบผิวแข็งแบบไนไตรดิ่ง ภายหลังการชุบแข็ง ต้องทําการตลอดสอบคุณภาพ ชิ้นงานชุบแข็ง ได้แก่ การเกิดออกซิเดชั่นที่ผิว การเสียรูป การบิดตัว การขยายตัว การหดตัวของชิ้นงาน การแตกร้าว นอกจากนี้ ยังต้องตรวจสอบโครงสร้างจุลภาค และวัดค่าความแข็งที่เกิดขึ้นด้วย    

6. การชุบเคลือบผิว เพื่อปรับปรุงผิวชิ้นงานให้มีความแข็ง เพื่อทนต่อการสึกหรอ การเสียดสี ความร้อน รวมถึงป้องกันการกัดกร่อน การชุบเคลือบ เป็นการเอาวัสดุมาเคลือบ ติดกับผิวชิ้นงาน ได้แก่ การพ่นเคลือบด้วยเปลวความร้อน การชุบเคลือบผิวด้วยไฟฟ้า การเคลือบผิว ด้วยไอกายภาพ และไอเคม ีการทาสี การเคลือบสารแม่เหล็กลงบนแผ่นดิสก์ อุตสาหกรรมเกือบทุกประเภทมักผ่านการชุบเคลือบทั้งสิ้น ได้แก่ อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ อุตสาหกรรมยานยนต์ อุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเลียม ตลอดจน ชิ้นส่วนทางการแพทย์ 

เพิ่มอีก 2 ข้อ โดย ตะละติว

หาได้เท่านี ้พิมพ์ผิดบ้างนะ

Manufacturing Process

by phanuwat