การประยุกต์ใช้ฟิล์มแข็งเคลือบผิวเพื่อยืดอายุพันช์เอียงในกระบวนการตัดขอบ
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อยืดอายุพันช์ในกระบวนการตัดขอบ (Trimming Process) ด้วยเทคโนโลยีการเคลือบผิว กระบวนการวิจัยประกอบไปด้วยการทดลองสองส่วน ในส่วนแรกการทดสอบสัมประสิทธิ์ความเสียดทานด้วยวิธีหมุนบอลบนแผ่นจาน (Ball-on-disk) บนเครื่องไตรบอมิเตอร์ วัสดุที่ใช้ทำบอลคือเหล็กเครื่องมืองานเย็นเกรด SKD11 ตามมาตรฐาน JIS ทำการชุบแข็งที่ค่าความแข็ง 60±2 HRC เคลือบผิวโดยกรรมวิธี PVD ด้วยฟิล์ม AlCrN และ TiAlN แผ่นจานคือเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 304 ตามมาตรฐาน JIS หนา 2 มิลลิเมตร ส่วนที่สองคือ
การทดสอบการสึกหรอด้วยแม่พิมพ์ตัดขอบโดยใช้พันช์ตรงและพันช์เอียง 45 องศา แบบไม่เคลือบผิว และพันช์เอียง 45 องศา เคลือบผิวด้วยฟิล์ม AlCrN และ TiAlN วัสดุชิ้นงานคือ เหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 304 หนา 2 มิลลิเมตร นอกจากนี้ในงานวิจัยได้มีการจำลองการตัดด้วยไฟไนต์เอลิเมนต์เพื่ออธิบายถึงกลไกการขาดของชิ้นงาน แม้ว่าการเคลือบผิวด้วยฟิล์มแข็งส่งผลให้สัมประสิทธิ์ความเสียดทานมีค่าสูงกว่ากรณีที่ไม่ได้เคลือบผิว แต่ก็สามารถยืดอายุการใช้งานของพันช์ได้ ผลของการจำลองการตัดพบว่า พันช์เอียง 45 องศา สามารถสร้างชิ้นงานความเที่ยงตรงสูงได้โดยมีรอยตัดเฉือนยาวมากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับการตัดขอบด้วยพันช์ตรง เนื่องจากความเค้นภายในเนื้อวัสดุชิ้นงานไม่เกิดการเชื่อมต่อจากพันช์สู่ดายทำให้การแตกหักช้าลงไปด้วย และพันช์เอียง 45 องศาที่เคลือบผิวด้วยฟิล์ม TiAlN มีความทนทานสูงสุดสามารถตัดชิ้นงานได้มากถึง 5,000 ครั้ง
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
ลิขสิทธ์ ของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนครเอกสารอ้างอิง
G. Fang, P. Zeng and L. Lou, “Finite element simulation of the effect of clearance on the forming quality in the blanking process,” Journal of Materials Processing Technology, vol. 122, no. 2-3, pp. 249-254, Mar. 2002.
M. Sasada, H. Kobayashi and I. Aoki, “Study on piercing mechanism of small holes,” Journal of Materials Processing Technology, vol. 177, pp. 649-652, Jul. 2006.
S. Thipprakmas, M. Jin, K. Tomokazu, Y. Katsuhiro and M. Murakawa, “Prediction of Fineblanked surface characteristics using the finite element method (FEM),” Journal of Materials Processing Technology, vol. 198, pp. 391-398, Mar. 2008.
M. Farzin, H. R. Javani, M. Mashayekhi and R. Hambli, “Analysis of blanking process using various damage criteria,” Journal of Materials Processing Technology, vol. 177, no. 1, pp. 287-290, Jul. 2006.
K. Mori, Y. Abe, Y. Kidoma and P. Kadarno, “Slight clearance punching of ultra-high strength steel sheets using punch having small round edge,” International Journal of Machine Tools and Manufacture, vol. 65, pp. 41-46, Feb. 2013.
P. Chumrum, N. Koga and V. Premanond, “Experimental investigation of energy and punch wear in piercing of advanced high-strength steel sheet,” The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 79, no. 5, Jul. 2015.
L. Komgrit and L. Pongsakorn, “FE Simulations and Experimental Analysis of the Blade Angle Effect on Sheared Surface in Trimming Process of Advanced High-Strength Steel Sheet,” Arabian Journal for Science and Engineering, vol. 44, Jun. 2019.
S.-H. Song and W. Choi, “FEM investigation on thermal effects on force in high-speed blanking of mild steel,” International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, vol. 17, pp. 631-635, May 2016.
P. Pesch, S. Sattel, S. Woestmann, P. Masarczyk, K. Herden, T. Stucky, A. Martense, S. Ulriche and H. Hollecke, “Performance of hard coated steel tools for steel sheet drawing,” Surface and Coatings Technology, vol. 163-164, pp. 739-746, Jan. 2003.
K. Lawanwong, B. Sresomroeng and V. Premanond, “The study type of hard film coating and strength of materials to wear volume by Ball-on-disk technique,” Engineering Journal of Research and Development, Vol. 20, no. 4, pp. 84-91, Oct. 2009.
Ö. N. Cora, A. AĞCayazi, K. Namiki, H. Sofuoglu and M. Koç, “Die wear in stamping of advanced high strength steels – Investigations on the effects of substrate material and hard-coatings,” Tribology International, vol. 52, pp. 50-60, Apr. 2012.
J. A. Schey, Tribology in Metalworking: Friction, Lubrication, and Wear, 2nd ed. Metals Park, Ohio: American Society for Metals, 1984.
