การตรวจวัดค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนบริเวณรอยต่อระหว่างชิ้นงานกับแบบหล่อระหว่างการแข็งตัวของชิ้นงานในแบบหล่อชนิดถาวร

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาอัตราการถ่ายเทความร้อนบริเวณรอยต่อระหว่างชิ้นงานกับแบบหล่อชนิดถาวรขณะชิ้นงานเกิดการเย็นตัวและแข็งตัวอย่างมีทิศทางในรูปของค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนบริเวณรอยต่อระหว่างชิ้นงานกับแบบหล่อ โดยค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนดังกล่าวได้ จากการคำนวณด้วยระเบียบวิธีเชิงตัวเลขซึ่งอาศัยข้อมูลที่วัดได้จากการทดลองเป็นหลัก นอกจากนี้ยังศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อการถ่ายเทความร้อนบริเวณรอยต่อระหว่างชิ้นงานกับแบบหล่อ 4 ปัจจัย อันได้แก่ (1) อุณหภูมิเท (2) ส่วนผสมของโลหะที่นำมาหล่อ (3) ชนิดของสารเคลือบผิวแบบหล่อและ (4) ความหนาของสารเคลือบผิวแบบหล่อ ผลการวิจัยพบว่าค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนบริเวณรอยต่อระหว่างชิ้นงานกับแบบหล่อนั้นแปรผันตามเวลา กล่าวคือเพิ่มขึ้นสูงในช่วงแรกจนถึงค่าสูงสุดแล้วลดลงอย่างต่อเนื่องในเวลาต่อมา ส่วนปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการถ่ายเทความร้อนบริเวณรอยต่อพบว่า อุณหภูมิเทที่สูงขึ้นสารเคลือบผิวที่มีสมบัตินำความร้อนได้ดีและชั้นความหนาของสารเคลือบผิวที่บางลงส่งเสริมให้อัตราการถ่ายเทความร้อนและค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสูงขึ้น นอกจากนี้เมื่อนำค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนที่คำนวณได้มาใช้ในโปรแกรมคอมพิวเตอร์จำลองการแข็งตัวของน้ำโลหะ พบว่าผลการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่คำนวณได้มีค่าใกล้เคียงกับผลที่วัดได้จากการทดลอง จึงสรุปได้ว่ารูปแบบการคำนวณสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนที่ได้จากงานวิจัยนี้เป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการหาค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนบริเวณรอยต่อระหว่างชิ้นงานกับแบบหล่อ