การหาค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสมเพื่อลดข้อบกพร่องการฉีดพลาสติกไม่เต็มแม่พิมพ์ (Short Shot) ในกระบวนการฉีดขึ้นรูปพลาสติก: กรณีศึกษาโรงงานผลิตเครื่องใช้ไฟฟ้า

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อหาค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสมในกระบวนการฉีดพลาสติก เพื่อลดของเสียจากข้อบกพร่องการฉีดไม่เต็มแม่พิมพ์ (Short Shot) ซึ่งเป็นข้อบกพร่องสำคัญที่ส่งผลต่อคุณภาพและต้นทุนของโรงงานกรณีศึกษา โดยจากการเก็บข้อมูลระหว่างเดือนมกราคม ถึง ธันวาคม พ.ศ. 2567 ในกรณีศึกษาการฉีดหัวปลั๊กไฟหุ้มแกนปลั๊กและสายไฟพบว่าของเสียจากการฉีดไม่เต็มที่เกิดขึ้นมากที่สุดเป็นอันดับ 1 โดยจำนวนของเสีย 19,957 ชิ้น จากยอดผลิต 1,674,504 ชิ้น คิดเป็นของเสีย 1.2% ถือเป็นสาเหตุหลักที่สร้างความสูญเสียและเป็นปัญหาที่ต้องแก้ไขอย่างเร่งด่วนขั้นตอนการดำเนินงานวิจัยเริ่มจากการเก็บข้อมูลและวิเคราะห์สาเหตุของปัญหาโดยใช้แผนภาพก้างปลาและการระดมสมอง พบว่ามีปัจจัยสำคัญคืออุณหภูมิหลอมเหลว ความเร็วฉีด และแรงดันฉีด ทำการกำหนดค่าปัจจัยจากกระบวนการที่ใช้ในปัจจุบันโดยตั้งให้เป็น 3 ระดับ นำไปจำลองกระบวนการฉีดด้วยโปรแกรม SolidWorks Plastics ร่วมกับการออกแบบการทดลองแบบแฟกทอเรียลสามระดับ (3³ Factorial Design) เพื่อศึกษาพฤติกรรมการไหลของพลาสติกโดยพิจารณาจากค่าน้ำหนักชิ้นงานปริมาตรการฉีด อุณหภูมิการแข็งตัวของพลาสติกที่นำไปสู่ปัญหาการฉีดไม่เต็ม  การวิเคราะห์ข้อมูลเชิงสถิติเพื่อทดสอบอิทธิพลของปัจจัยและเลือกค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการผลิตจริง ผลการจำลองสถานการณ์ฉีดพลาสติกพบว่าเงื่อนไขที่เหมาะสมให้โอกาสการฉีดเต็มสูงสุดคือ อุณหภูมิหลอม 200 °C แรงดันฉีด 90 MPa และความเร็วการฉีด 70 มิลลิเมตรต่อวินาที จากขนาดหัวฉีด 10 ตารางมิลลิเมตร ทำการยืนยันผลการจำลองงานฉีดโดยใช้ค่าปัจจัยที่เหมาะสมที่ได้ไปใช้ผลิตจำนวน 411,643 ชิ้น ฉีดไม่เต็ม 1,309 ชิ้นคิดเป็นเพียง 0.32% แต่จากการทดลองเบื้องต้นพบค่าในช่วงการทดสอบที่ส่งผลอยู่แต่ในช่วงสูงจึงทำการปรับค่าค่าพารามิเตอร์การทดสอบด้วยการใช้ระเบียบวิธีพื้นผิวการตอบสนองที่สัมพันธ์กับข้อจำกัดกระบวนการฉีดทำให้พบว่าตัวแปรการฉีดที่มีผลต่อการฉีดไม่เต็มมีเพียงอุณหภูมิหลอม และแรงดันฉีดที่ 190 องศาเซลเซียส 110 MPa หรือถ้าใช้อุณหภูมิสูงขึ้นเป็น 195-200 องศาเซลเซียส สามารถใช้แรงดันฉีดเหลือเพียง 100 MPa ก็สามารถฉีดเต็มได้