หน่วยงาน | ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ |
นักวิจัย | จิตติ์พร เครือเนตร / ธีระพนธ์ แย้มวงษ์ |
ผู้ให้ทุน | ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ |
ระยะเวลาวิจัย | 2 กรกฎาคม 2546 ถึง 2 กรกฎาคม 2547 |
บทคัดย่อ |
|
ในช่วง ระยะเวลา 20ปีที่ผ่านมา ความจำเป็นที่จะต้องมีความรู้ความเข้าใจในเรื่องพฤติกรรมความสามารถในการถูก ยืดดึงของโพลิเมอร์ขณะหลอมกลายมาเป็นสิ่งสำคัญมากยิ่งขึ้นต่อภาคอุตสาหกรรม ไม่ว่าจะเป็นอุตสาหกรรมการผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติก อุตสาหกรรมยานยนต์ อุตสาหกรรมสิ่งทอ ล้วนแล้วแต่ต้องอาศัยเทคนิคในการผลิตที่ต้องผ่านขั้นตอนการไหลแบบยืดดึงขณะ โพลิเมอร์หลอมทั้งสิ้น กระบวนการผลิตดังกล่าวได้แก่ การขึ้นรูปแบบเป่า การฉีด การฉีดไฟเบอร์ การไหลของโพลิเมอร์หลอมผ่านหัวไดน์ในกระบวนการฉีด เป็นต้น ซึ่งกระบวนการดังกล่าวเป็นกระบวนหลักในการอุตสาหกรรมผลิตพลาสติกที่สำคัญ ของวงการผลิตพลาสติกทั้งไทยและต่างประเทศ แต่ในขณะเดียวกันปัญหาหลักที่นักวิจัยและนักอุตสาหการประสบในปัจจุบัน ได้แก่ความยากในการควบคุม สภาวะของการไหลแบบยืดดึงให้คงที่ ซึ่งไม่ง่ายนักในทางปฏิบัติจริง การควบคุมสภาวะในขณะยืดดึงให้คงที่นี้จะส่งผลไปถึงขั้นตอนการวิเคราะห์ คุณภาพเพื่อหาความสมบูรณ์แบบของผลิตภัณฑ์อีกด้วย ข้อจำกัดที่สำคัญที่ละเลยไม่ได้อีกข้อหนึ่งก็คือ เครื่องมือที่วัดค่าความแข็งแรงของโพลิเมอร์หลอมในขณะยืดดึงโดยตรงนั้นมี ราคาที่แพงมากและต้องนำเข้าจากต่างประเทศเท่านั้น ซึ่งเมื่อเทียบกับความสามารถและความหลากหลายในการนำมาใช้งานจึงไม่คุ้มทุน ต่อการลงทุนเพื่อซื้อเครื่องที่มีขายในปัจจุบัน จึงเป็นอีกสาเหตุหนึ่งที่การวัดค่าของสมบัติความแข็งแรงของโพลิเมอร์ในขณะ ถูกยืดดึงโดยตรงนี้ไม่เป็นที่แพร่หลายทั้งในวงการอุตสาหกรรม ดังนั้นจุดประสงค์หลักของงานวิจัยนี้คือ การสร้างเครื่องมือเพื่อใช้ในการวัดค่าความแข็งแรงขณะถูกยืดดึงของโพลิเมอร์ ได้โดยตรงโดยที่เครื่องต้องมีศักยภาพค่อนข้างสูงและราคาถูกเมื่อเทียบกับ เครื่องมือวัดที่มีขายกันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันและเป็นเครื่องที่ผลิตใน ต่างประเทศเท่านั้น เครื่องที่สร้างขึ้นนี้จะถูกใช้ในระดับห้องปฏิบัติการเพื่อนำค่าที่วัดได้ไป ประยุกต์ใช้ค่าที่ใช้จริงในระดับอุตสาหกรรม เครื่องดังกล่าวได้มีการสร้างขึ้นให้มีความง่ายในการตั้งค่าตัวแปรเพื่อใช้ วัด โดยใช้แนวความคิดเดียวกับเครื่องวัดความแข็งแรงของชิ้นงานขณะเป็นของแข็ง(Tensile tester) เครื่องที่สร้างขึ้นได้ใช้ชื่อว่า MTEC-built melt strength tester เพื่อเป็นการทดสอบว่าเครื่อง MTEC-built melt strength tester นี้มีความสามารถเท่าเทียมกับมาตรฐานสากลที่กำหนด จึงได้มีการสอบเทียบเครื่องมือและใช้ในการวัดค่าความแข็งแรงของโพลิเมอร์ หลอมที่เติมสารเติมแต่งชนิดโลหะออกไซด์ขนาดอนุจุลภาคชนิดต่างๆ โดยเครื่องจะทำการคำนวณค่าความหนืดขณะหลอมและค่าความแข็งแรงที่จุดขาดออกมา อัตโนมัติ ซึ่งความสามารถในการทำงานของเครื่องนี้จะถูกควบคุมโดยคอมพิวเตอร์PCและ ข้อมูลที่วัดได้จะถูกเปลี่ยนเป็นข้อมูลทางดิจิตอลอัตโนมัติ ทั้งยังได้ใช้ความก้าวหน้าทางโปรแกรมคอมพิวเตอร์มาช่วยในการสร้างรูปแบบ จำลอง (computer simulation) ของความแข็งแรงขณะหลอมโพลิเมอร์เพื่อเปรียบเทียบกับ ค่าที่วัดได้จริงจากเครื่อง MTEC-built melt strength tester |