การศึกษาการใช้ CAE เพื่อลดน้ำหนักชิ้นงานในการฉีดพลาสติกรูปทรง 3 มิติ โดยใช้ก๊าซช่วยฉีด

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อหาวิธีการลดปริมาณพลาสติกที่ใช้ในการฉีดชิ้นงานในแต่ละครั้ง และศึกษาขั้นตอนวิธีการออกแบบและสร้างแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกชิ้นงานรูปทรง 3 มิติ ด้วยการใช้ระบบ CAD/CAM/CAE ตลอดจนการใช้เครื่องฉีดพลาสติกในการผลิต การดำเนินงานเริ่มจากการเขียนแบบชิ้นงานต้นแบบของผู้ประกอบการที่ร่วมโครงการวิจัย จากนั้นทำการวิเคราะห์การไหลตัวของน้ำพลาสติกชนิด ABS เพื่อหาเงื่อนไขต่างๆในกระบวนการฉีดก่อนที่จะนำไปออกแบบแม่พิมพ์จริง จนได้ผลลัพธ์ที่สมบูรณ์แล้ว นำไปเขียนแบบแม่พิมพ์และสร้างแม่พิมพ์ด้วยเครื่องจักรอัตโนมัติ (CNC) โดยในการทดลองเลือกใช้แม่พิมพ์แบบสองแผ่นใช้ก๊าซไนโตรเจนเป็นก๊าซช่วยฉีดและกำหนดให้ก๊าซไนโตรเจนไหลผ่านทางเข็มฉีดก๊าซเข้าที่ชิ้นงานโดยตรง ซึ่งผลการฉีดชิ้นงานใช้เครื่องฉีดขนาด 200 ตัน ชิ้นงานมีความสมบูรณ์ที่สุดเมื่อมีการตั้งค่าพารามิเตอร์ของเครื่องฉีด ความดันฉีดที่ใช้ 600 บาร์ ความดันก๊าซ 150 บาร์ หน่วงเวลาฉีดก๊าซ 1.5 วินาที อุณหภูมิหลอมละลายพลาสติก 215 องศาเซลเซียส อุณหภูมิแม่พิมพ์ 40 องศาเซลเซียส โดยมีเวลาที่ใช้ในการฉีดต่อวัฏจักร 92.5 วินาที ชิ้นงานมีน้ำหนัก 317.123 กรัม สามารถลดปริมาณพลาสติกลงได้ 15 เปอร์เซ็นต์ต่อการฉีดชิ้นงานในแต่ละครั้ง