การแก้ไขปัญหาการยุบตัวและการโก่งตัวของผลิตภัณฑ์ด้วยกระบวนการฉีดพลาสติกโดยใช้แก๊สช่วย

Abstract

การผลิตชิ้นงานให้ได้คุณภาพที่ดีขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่างอาทิเช่น การออกแบบลักษณะของชิ้นงานเพื่อสามารถผ่านมาตรฐานการทดสอบต่างๆ ที่กำหนด, การเลือกใช้วัสดุและกระบวนการขึ้นรูปงานที่เหมาะสมปัจจุบันการขึ้นรูปชิ้นงานด้วยกระบวนการการฉีดเป็นที่นิยมอย่างแพร่หลาย ซึ่งมีข้อดีคือได้ชิ้นงานที่มีขนาดตามที่ต้องการ, ชิ้นงานมีคุณภาพและประหยัดต้นทุนการผลิต แต่ก็ยังมีข้อเสียคือ การขึ้นรูปงานที่มีความหนามาก ๆ จะส่งผลกระทบต่อคุณภาพของชิ้นงาน ก่อให้เกิดการยุบตัวและการโก่งตัวของชิ้นงาน (Sink Mark and Warpage) จากที่ผ่านมาทางบริษัทฯ ประสบปัญหาจากการผลิตชิ้นงานที่จับมือภายในรถยนต์ (Hand GriP) ซึ่งเป็น ชิ้นงานที่มีความหนามากก่อให้เกิดการยุบตัวบริเวณชิ้นงานขึ้น, การปรับตั้งค่าสภาวะต่าง ๆ ของเครื่องฉีดกระทำได้ยากส่งผลให้ต้นทุนในการผลิตมีค่าเพิ่มขึ้น จากปัญหาดังกล่าวจึงเป็นเหตุจูงใจที่จะนำเทคโนโลยีการฉีดพลาสติกโดยใช้แก๊สช่วย Gas-Assist Injection process) เข้ามาแก้ไขปัญหาดังกล่าว การวิจัยครั้งนี้ได้จำลองชิ้นงานที่จับมือฉายในรถยนต์ (Hand Grip) มาใช้ในการทดลอง เพื่อศึกษาถึงสภาวะต่าง ๆ ที่มีผลต่อการยุบตัวและการโก่งตัวของชิ้นงาน (Sink Mark and Warpage) ดังนี้ อุณหภูมิ พลาสติกหลอม (Melt Temperature), ปริมาณพลาสติกหลอม (Shot Size), เวลาหน่วง (Delay time), เวลา การฉีดแก๊ส (Gas time), เวลาการรักษาความดันแก๊ส (Gas Hold time), แรงดันแก๊ส (Gas pressure) และ อุณหภูมิแม่พิมพ์ (Mold Temperature) จากผลของสภาวะดังกล่าวนำมาวิเคราะห์หาความสัมพันธ์ได้ดังนี้คือ ปริมาตรของแก๊ส (Gas Volume), ความหนาตกค้างของชิ้นงาน (Residual Wall Thickness), ค่าการโก่งตัว และยุบตัวของชิ้นงาน (Warpage and Sink) ซึ่งสามารถวิเคราะห์ได้ว่าการโก่งตัวและการยุบตัวของชิ้นงานมีผลจากการถ่ายเทความร้อนภายในแม่พิมพ์ที่ไม่เหมาะสม อีกทั้งจากการออกแบบชิ้นงานที่ไม่ถูกต้อง