การประยุกต์ใช้การปรับสภาพผิวโดยการยิงอนุภาคแข็งเพื่อปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอแบบยึดติดในกระบวนการรีดลดความหนาผนังถ้วยอะลูมิเนียม

Main Article Content

Witthaya Daodon
Surat Wannasri
Surachade Sonklin
Rungwasun Kraiklang
Nararak Budchar

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอแบบยึดติดในกระบวนการรีดลดความหนาผนังถ้วยอลูมิเนียมโดยใช้การปรับสภาพผิวแม่พิมพ์ด้วยการยิงอนุภาคแข็ง และการขัดผิวตามหลัง แม่พิมพ์รีดลดความหนาผนังถูกสร้างจากวัสดุไททาเนียมคาร์โบไนไตรเบสเซอร์เมท และมีการปรับสภาพผิวที่ต่างกัน 3 สภาวะ คือ ผิวขัดมัน ผิวยิงอนุภาคแข็งแล้วขัดมันให้มี Ra = 0.08 ~ 0.10 µm และผิวยิงอนุภาคแข็งแล้วขัดมันให้มี Ra = 0.14 ~ 0.18 µm วัสดุชิ้นงาน คือ แผ่นอลูมิเนียมผสมเกรด A3003-O แผ่นอลูมิเนียมถูกเตรียมเป็นชิ้นงานถ้วยด้วยกระบวนการลากขึ้นรูปลึก ก่อนการรีดลดความหนาผนัง น้ำมันหล่อลื่นถูกทาไปบนผิวของแม่พิมพ์และผิวของถ้วย อัตราการรีดลดความหนาผนังถูกเปลี่ยนเพื่อเร่งการเกิดการสึกหรอแบบยึดติด จากการทดลองพบว่า เมื่อเปรียบเทียบกับแม่พิมพ์ผิวขัดมัน แม่พิมพ์ผิวยิงอนุภาคแข็งแล้วขัดมันที่มี Ra = 0.08 ~ 0.10 µm ประสบความสำเร็จในการรีดลดความหนาผนังถ้วยที่อัตราการรีดลดความหนาผนังสูงโดยปราศจากการยึดติดของเนื้ออลูมิเนียมบนผิวของแม่พิมพ์ ความต้านทานการสึกหรอแบบยึดติดถูกปรับปรุงเนื่องจากหลุมขนาดเล็กที่กระจายบนผิวขรุขระที่ถูกสร้างจากการยิงอนุภาคแข็งช่วยกักเก็บและจ่ายน้ำมันหล่อลื่นไปยังผิวแม่พิมพ์และถ้วยระหว่างการขึ้นรูป

Article Details

รูปแบบการอ้างอิง
[1]
W. Daodon, S. Wannasri, S. Sonklin, R. Kraiklang, และ N. Budchar, “การประยุกต์ใช้การปรับสภาพผิวโดยการยิงอนุภาคแข็งเพื่อปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอแบบยึดติดในกระบวนการรีดลดความหนาผนังถ้วยอะลูมิเนียม”, sej, ปี 13, ฉบับที่ 3, น. 127–137, พ.ค. 2019.
ประเภทบทความ
บทความวิจัย

เอกสารอ้างอิง

[1] M. Kleiner, M. Geiger and A. Klaus, “Manufacturing of lightweight components by metal forming,” CIRP Ann. Manuf. Technol., vol. 52, pp. 521–542, Jun. 2003.

[2] P. Groche, G. Nitzsche and A. Elsen, “Adhesive wear in deep drawing of aluminum sheets,” CIRP Ann. Manuf. Technol., vol. 57, pp. 295–298, May 2008.

[3] N. Bay, A. Azushima, P. Groche, I. Ishibashi, M. Merklein, M. Morishita, T. Nakamura, S. Schmid and M. Yoshida, “Environmentally benign tribo-systems for metal forming,” CIRP Ann. Manuf. Technol., vol. 59, pp. 760–780, Jul. 2010.

[4] T. Mizuno and M. Okamoto, “Effects of lubricant viscosity at pressure and sliding velocity on lubricating conditions in the compression-friction test on sheet metals,” Trans. ASME J. Lubr. Technol., vol. 104, pp. 53–59, Jan. 1982.

[5] H. Kudo, M. Tsubouchi, H. Takada and K. Okamura, “An investigation into plasto-hydrodynamic lubrication with a cold sheet drawing test,” CIRP Ann. Manuf. Technol., vol. 31, pp. 175–180, Jan. 1982.

[6] A. Azushima, M. Uda and H. Kudo, “An interpretation of the speed dependence of the coefficient of friction under the micro-PHL condition in sheet drawing,” CIRP Ann. Manuf. Technol., vol. 40, pp. 227–230, Jan. 1991.

[7] A. Azushima, “Direct observation of contact behaviour to interpret the pressure dependence of the coefficient of friction in sheet metal forming,” CIRP Ann. Manuf. Technol., vol. 44, pp. 209-212, Jan. 1995.

[8] K. Steinhoff, W. Rasp and O. Pawelski, “Development of deterministic- stochastic surface structures to improve the tribological conditions of sheet forming processes,” J. Mater. Process. Technol., vol. 60, pp. 355-361, Jun. 1996.

[9] M. Vermeulen and J. Scheers, “Micro-hydrodynamic effects in EBT textured steel sheet,” Int. J. Mach. Tools Manuf., vol. 41, pp. 1941-1951, Oct. 2001.

[10] M. S. Nilsson, DD. Olsson, I. Petrushina, J. L. Andreasen, N. Bay, E. Christensen and N. J. Bjerrum, “Strategic surface topographies for enhanced lubrication in sheet forming of stainless steel,” Int. J. Surf. Sci. Eng., vol. 4, pp. 68-79, Jan. 2010.

[11] M. Geiger, U. Popp and U. Engel, “Excimer laser micro texturing of cold forging tool surfaces - influence on tool life,” CIRP Ann. Manuf. Technol., vol. 51, pp. 231-234, Jul. 2002.

[12] U. Popp and U. Engel, “Microtexturing of cold-forging tools-influence on tool life,” Proc. Inst. Mech. Eng. Part B J. Eng. Manuf., vol. 220, pp. 27-33, Jan. 2006.

[13] 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,” R&D J. Eng. Inst. Tha., vol. 20, No. 4, pp. 84-91, Aug. 2009. [in Thai]

[14] P. Chumrum, V. Premanond and K. Lawanwong, “Application of surface modification for extension tool life in blanking process,” J. Indus. Tech., vol. 12, no. 1, pp. 13-27, 2016. [in Thai]

[15] P. Basnyat, B. Luster, C. Muratore, A.A. Voevodin, R. Haasch, R. Zakeri, P. Kohli and S.M. Aouadi, “Surface texturing for adaptive solid lubrication,” Surf. Coat. Technol., vol. 203, pp. 73-39, Oct. 2008.

[16] A. Khantachawana. (2018, July 6). Smart orthopedic fixation - NSTDA investors’ day 2018 [in Thai]. [Online]. Available: https://www.nstda.or.th/investorsday/2018/projects/detail/13/index.html.

[17] M. Aramaki, N. Yamada and O. Furukimi, “Effect of combined shot treatment and nitriding on galling property of die used for high strength steels,” ISIJ Int., vol. 51, pp. 1137-1141, Jul. 2011.

[18] J. Bech, N. Bay and M. Eriksen, “Entrapment and escape of liquid lubricant in metal forming,” Wear, vol. 232, pp. 134-139, Oct. 1999.