การศึกษาและพัฒนากระบวนการอัดขึ้นรูปเย็นแบบไหลตามของวัสดุอะลูมิเนียมในประเทศไทย

Abstract

การขึ้นรูปโลหะมีหลายรูปแบบซึ่งในวิทยานิพนธ์เล่มนี้จะกล่าวถึงการอัดขึ้นรูปเย็นอลูมิเนียมแบบไหลตาม ซึ่งกระบวนการอัดขึ้นรูปเย็นนี้สามารถลดต้นทุนในการผลิตได้อย่างมากดังนั้นในวิทยานิพนธ์เล่มนี้ โดยมีจุดประสงค์เพื่อศึกษาอิทธิพลของตัวแปรต่างๆ ได้แก่ ขนาดของมุมดายและสารหล่อลื่นที่แตกต่างกัน ที่ส่งผลต่อแรงที่ใช้ในการอัดขึ้นรูป ค่าความหยาบผิว ค่าความแข็งหลังการอัดขึ้นรูป และทำการปรับเปรียบเทียบต้นทุนในการผลิตระหว่างการอัดขึ้นรูปกับการกลุงด้วยเครื่องจักรกลอัตโนมัติ ในการศึกานี้ใช้วัสดุอะลูมิเนียม เกรด 1,100, 2011 และ 6063 ตาม International Organization Standard โดยใช้มุมดายที่มีขนาดแตกต่างกัน คือ มุมดาย 20, 25 และ 30 องศา ซึ่งสารหล่อลื่นที่ใช้ในกระบวนการอัดขึ้นรูป ได้แก่ น้ำมันแร่ น้ำมันถั่วเหลือง และน้ำมันมะพร้าว หลังจากทำการอัดขึ้นรูปเสร็จแล้ว นำชิ้นงานที่ได้ไปทำการตรวจสอบ ค่าความหยาบผิว ค่าความ และทำการเปรียบเทียบต้นทุนในการผลิตระหว่างกระบวนการอัดขึ้นรูปเย็นกับการกลึงด้วยเครื่อง CNC ผลการทดลองพบว่า ชนิดของวัสดุ มุมดาย และสารหล่อลื่นส่งผลต่อแรงที่ใช้ในการอัดขึ้นรูป ซึ่งวัสดุที่เหมาะสมในการอัดขึ้นรูป คือ อะลูมิเนียม เกรด 1100 และจากที่มุมดายที่แตกต่างกันจะเห็นได้ว่ายิ่งมุมดายมีค่า เพิ่มขึ้น ซึ่งส่งผลให้ค่าความแข็งเพิ่มขึ้นด้วย ดังนั้น มุมดายที่เหมาะสม คือ มุมดาย 20 องศา และสารหล่อลื่นที่เหมาะสม คือ น้ำมันแร่เพราะ น้ำมันแร่เป็นสารหล่อลื่นที่ทำให้ใช้แรงในการอัดขึ้นรูปต่ำที่สุด และส่งผลให้มีค่าความหยาบผิวน้อย ที่สุด้วย ซึ่งมีค่าเท่ากับ 0.31µm จากการเปรียบเทียบค้นทุนในการผลิตจะเห็นว่าค่าใช้จ่ายในการผลิตต่อชิ้นในการอัดขึ้นรูปมีค่าน้อยกว่าการกลึงด้วยเครื่อง CNC เท่ากับ 13.85 บาท