ศูนย์สารสนเทศยานยนต์ สถาบันยานยนต์ - ศูนย์สารสนเทศยานยนต์ สถาบันยานยนต์

หน่วยงาน	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

นักวิจัย	สุวันชัย พงษ์กิจสุวัฒน์ / อิทธิพล เดี่ยววณิชย์ / วันทนีย์ พุกกะคุปต์

ผู้ให้ทุน	ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ

ระยะเวลาวิจัย	25 กันยายน 2543 ถึง 24 กันยายน 2544

บทคัดย่อ

การผลิตชิ้นงานด้วยกรรมวิธีการหล่อในแบบหล่อชนิดถาวร (Permanent Mould Casting) เป็นกรรมวิธีที่ทวีความสำคัญมากขึ้นในปัจจุบัน โดยถ้าหากรวมกรรมวิธีการหล่อโดยใช้แรงดัน (Die Casting) ด้วยแล้ว จะพบว่าชิ้นส่วนคุณภาพสูงซึ่งเป็นที่ต้องการสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์นั้น จะมาจากกรรมวิธีการหล่อที่ต้องใช้แบบหล่อชนิดถาวร (Permanent Mould) ซึ่งทำมาจากโลหะทั้งสิ้น ปัจจัยที่ควบคุมการถ่ายเทความร้อนจากโลหะหลอมเหลวไปสู่แบบหล่อและจะส่งผลต่อ คุณสมบัติของงานหล่อที่ได้ คือ การถ่ายเทความร้อนผ่านพื้นผิวรอยต่อระหว่างชิ้นงานหล่อทั้งในสภาพที่เป็นของ เหลว และสภาพที่กลายเป็นของแข็งแล้วกับแบบหล่อโลหะ ซึ่งจะสามารถวัดออกมาในรูปของสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนผ่านผิวสัมผัส ระหว่างชิ้นงานกับแบบหล่อ (Coefficient of Heat Transfer at Metal/Mould Interface) อย่างไรก็ตาม ข้อมูลเกี่ยวกับสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนที่ผิวสัมผัสดังกล่าวนี้มี ปรากฏอยู่ในเอกสารอ้างอิงต่าง ๆ น้อยมาก ทั้ง ๆ ที่เป็นข้อมูลที่สำคัญ งานวิจัยเท่าที่สำรวจพบ หากจะต้องคำนวณเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางความร้อนที่เกิดขึ้นในงานหล่อด้วยแม่ พิมพ์แบบถาวร (ไม่ว่าแบบธรรมดา หรือแบบใช้แรงดันช่วยในการป้อนโลหะเหลวเข้าแบบก็ตาม) จะต้องทำการประเมินค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนที่ผิวสัมผัสนี้เองทั้ง สิ้น ไม่ว่าจะด้วยวิธีการคำนวณจากแบบจำลองคณิตศาสตร์ หรือ การคำนวณจากแบบจำลองทางกายภาพก็ตาม เหล่านี้เป็นอุปสรรคในการพัฒนากระบวนการและการพัฒนาผลิตภัณฑ์ งานวิจัยนี้จะมุ่งเน้นไปที่การประเมินค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนผ่าน ผิวสัมผัสระหว่างชิ้นงานกับแบบหล่อชนิดถาวร โดยเลือกศึกษาชิ้นงานที่ทำจากโลหะอะลูมิเนียมผสมสำหรับงานหล่อด้วยแบบหล่อ ชนิดถาวรชนิด (ชั้นคุณภาพ) ที่เป็นที่นิยมกันมากใช้ในประเทศไทย ได้แก่ เกรด A356, A380 และA390 แบบหล่อถาวรจะทำมาจากเหล็กกล้าเครื่องมือเกรด H13 ระเบียบวิธีการวิเคราะห์ที่ใช้ในการทดลองนี้จะใช้เทคนิคของ Inverse Method ซึ่งเป็นระเบียบวิธีเชิงตัวเลข (Numerical Method) โดยจะต้องทำการวัดและตรวจสอบ Thermal History ณ จุดที่กำหนดไว้ในงานหล่อและแบบหล่อด้วยหัววัดคู่ความร้อน จากนั้นนำข้อมูลที่ได้ร่วมกับข้อมูลตัวอื่นๆที่ทราบค่ามาทำการคำนวณย้อนกลับ ด้วย Finite Element Method เพื่อประเมินค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนผ่านผิวสัมผัส ผลลัพธ์ที่ได้จะเป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิ ซึ่งจะให้ความถูกต้องสอดคล้องกับความเป็นจริงมากกว่า งานวิจัยนี้ยังรวมขอบเขตถึงการประเมินความถูกต้องของผลลัพธ์ที่จะได้จากการ คำนวณย้อนกลับนี้ (Inverse Method) เพื่อใช้เป็นแนวทางสำหรับการสร้างวิธีการมาตรฐานในการประเมินค่า สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนผ่านผิวสัมผัสระหว่างแบบหล่อถาวรและชิ้นงาน หล่อซึ่งทำจากวัสดุคู่อื่น ๆ ต่อไป

สมัครสมาชิกวันนี้

การตั้งค่าความเป็นส่วนตัว