การหาส่วนผสมแบบหล่อทราย โดยใช้หลักการออกแบบการทดลอง กรณีศึกษา : อุตสาหกรรมข้อต่อเหล็ก

Abstract

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อหาอัตราส่วนผสมแบบหล่อทรายที่เหมาะสมที่สุดของทรายที่ผ่านการใช้งานแล้ว เบนโทไนต์ น้ำและทรายใหม่ โดยให้สมบัติของทรายแบบเป็นไปตามมาตรฐานของ American Foundrymen’s Society ผลตอบสนองที่ใช้ชี้วัดคุณภาพของแบบหล่อทราย คือ ความสามารถในการกดอัดของทราย ความสามารถในการปล่อยซึมอากาศของแบบหล่อทราย ความชื้นของทราย และ ความแข็งแรงอัดในสภาพเปียก การศึกษานี้ใช้หลักการออกแบบการทดลองแบบส่วนผสมและวิธีพื้นผิวผลตอบสนอง เพื่อนํามาใช้ในการหาส่วนผสมของแบบหล่อทรายที่เหมาะสมที่สุด และใช้การโปรแกรมเชิงเส้นคำนวณต้นทุนส่วนผสมที่ต่ำที่สุด พบว่าอัตราส่วนผสมโดยน้ำหนักที่เหมาะสมที่สุด คือ ทรายที่ผ่านการใช้งานแล้ว 95.5387% เบนโทไนต์ 1.130102% น้ำ 2.331196% และทรายใหม่ 1% ซึ่งความสามารถในการกดอัดของทรายร้อยละ 58.37923 ความสามารถในการปล่อยซึมอากาศ 73.80148 ปาสคาล ความชื้นของทรายร้อยละ 6.5 และความแข็งแรงอัดในสภาพเปียก 0.53 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ตามลำดับ โดยต้นทุนวัตถุดิบต่ำสุดเท่ากับ 11.31579 บาทต่อกิโลกรัม

Abstract

   This research aimed to determine the optimal sand mold mixture’s ratio by using return sand, bentonite, water content and new sand component. Then, the properties of the mixture according to the standards of American Foundrymen’s Society include the ability of compactability, moisture content, permeability and green compressive strength. This study applied mixture experiments and response surface methodology to determine an optimal sand mold mixture components condition. After the experiment and linear programming, it indicated that the condition was at return sand (95.5387 %), bentonite (1.130102 %), water content (2.331196 %) and new sand (1 %). The green sand mold has compactability (58.37923 %), permeability (73.80148 %), moisture 6.5 % and green compressive strength (0.53 Kg/cm²⁾. At this condition, the cost is 11.31579 baths per kilogram.