อิทธิพลของผงอะลูมิเนียมที่มีผลต่อความหยาบผิวเหล็กกล้าเครื่องมือ SKD11 ด้วยกระบวนการ PMEDM

Abstract

สมบัติของวัสดุมีการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเพื่อให้เหมาะสมต่อการใช้งานมากขึ้น แต่ปัญหาที่ ตามมาคือทำให้ยากต่อการแปรรูปด้วยเครื่องจักรทั่วไป จึงต้องใช้กรรมวิธีแปรรูป แบบพิเศษคือกรรมวิธี การกัดเซาะด้วยไฟฟ้า หลังจากกรรมวิธีนี้ต้องมีการขัดผิวเพื่อให้ได้ผิวเรียบมากขึ้น การขัดผิวแม่พิมพ์ต้อง ใช้ช่างเทคนิคที่มีประสบการณ์และความชำนาญสูง ถ้าขัดผิดพลาดจะทำให้ชิ้นงานเสียหายในขั้นตอน สุดท้ายของการผลิต นอกจากนี้การขัดผิวยังเป็นขั้นตอนที่ล่าช้า ทำให้สิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายและเพิ่มต้นทุน การผลิต งานวิจัยฉบับนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการตัดเฉือนของเครื่องกัดเซาะโลหะด้วย ไฟฟ้าโดยใช้เทคนิคการการเติมผงอะลูมิเนียมลงในสารไดอิเล็กตริกที่เป็นของเหลวไฮโดรคาร์บอน โดย ทำการปรับปรุงความหยาบผิววัสดุเหล็กกล้าเครื่องมือ เกรด SKD 11 ทำการทดลองโดยวิธีการของทากูชิ แบบไขว้ตัวแปรตามตารางการทดลอง L9 array โดยพิจารณาตัวแปรกระแสไฟฟ้า ระยะห่างของ การสปาร์ค ตลอดจนเวลาเปิด นอกจากนี้ยังควบคุมตัวแปรคงที่ได้แก่ ปัจจัยประสิทธิภาพไว้ที่ 50 เปอร์เซ็นต์ ขนาดอิเล็กโตรด 10 มิลลิเมตร ขั้วอิเล็กโตรดบวก และแรงดันไหลผ่านของสารไดอิเล็กตริก ตามลำดับ ผลการจากทดลองขั้นต้นพบว่า อนุภาคผงอะลูมิเนียมทำให้ความหยาบผิวเฉลี่ยของวัสดุชิ้นงาน ลดลง 16.10 เปอร์เซ็นต์ (Ra = 1.658 ไมโครเมตร) เมื่อทำการทดลองหาความสัมพันธ์ของขนาดอนุภาคผง อะลูมิเนียมกับ ปริมาณความเข้มข้นของผงอะลูมิเนียม พบว่า ผงอะลูมิเนียมขนาด 45 ไมโครเมตร สามารถ สร้างผิวงานที่มีความหยาบผิวต่ำกว่าผงอะลูมิเนียมขนาด 150 ไมโครเมตร ทั้งนี้ความเหมาะสมของปริมาณ ผงอะลูมิเนียมที่เหมาะสมอยู่ที่ 40 กรัมต่อลิตร ให้ความหยาบผิวเฉลี่ยดีที่สุดที่ 1.391 ไมโครเมตร

The property of materials has been developed continuously in order to be used more properly in metal work. As a result, the problem arising from the difficulty in fabrication with machines can be found. Therefore, a special of electrical discharge process needs to be employed. Later on the discharging process, the material surfaces need to be ground to get the smooth surfaces. Any mistake during the grinding process can cause the damage of materials during the final stage of production. Therefore, skilled and experienced technicians are required. In addition, the disadvantages of time consuming and increasing production costs are taken into consideration. The research aimed to improve surface roughness of SKD 11 tool steel by an electrical discharge process using a technique of aluminum power mixed into the dielectric hydrocarbon fluid. The experiment was performed by using cross variables based on the Taguchi method design of L9 array experimental table as the reference. The effects of electric variables, on-time and duration of sparking were considered. Additionally, stable variables which were 50 percent efficiency, 10 mm positive electrode and dielectric flowing pressure were controlled. The results showed that aluminum powder particles affected to the decreasing of surface roughness of materials with an average of 16.10 % (Ra = 1.658 micrometers). When the relationship of aluminum powder and aluminum powder concentration was considered, it was found that 45 micrometers aluminum powder can produce surface roughness which was less than 150 micrometers aluminum powder. The most appropriate amount of the aluminum powder was 40 grams/liter and the best average surface roughness was 1.391 micrometers.