Aluminium Archives - MTEC ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ https://www.mtec.or.th/tag/aluminium/ National Metal and Materials Technology Center Wed, 11 Jun 2025 06:55:57 +0000 en-US hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.8.1 https://www.mtec.or.th/wp-content/uploads/2019/03/favicon.ico Aluminium Archives - MTEC ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ https://www.mtec.or.th/tag/aluminium/ 32 32 หลักสูตรอบรม การออกแแบบแม่พิมพ์และกระบวนการผลิตไดคาสติ้ง (วันที่ 15-17 กันยายน 2568) https://www.mtec.or.th/hpdc-die-design/ Wed, 11 Jun 2025 04:31:03 +0000 https://www.mtec.or.th/?p=38377 หลักสูตรอบรม การออกแแบบแม่พิมพ์และกระบวนการผลิตไดคาสติ้ง (วันที่ 15-17 กันยายน 2568) หลักสูตรอบรมการออกแแบบแม่พิมพ์และกระบวนการผลิตไดคาสติ้ง จัดโดยศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม วันที่ 15-17 ... Read more

The post หลักสูตรอบรม การออกแแบบแม่พิมพ์และกระบวนการผลิตไดคาสติ้ง (วันที่ 15-17 กันยายน 2568) appeared first on MTEC ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ.

]]>

หลักสูตรอบรม การออกแแบบแม่พิมพ์และกระบวนการผลิตไดคาสติ้ง (วันที่ 15-17 กันยายน 2568)

หลักสูตรอบรม
การออกแแบบแม่พิมพ์และกระบวนการผลิตไดคาสติ้ง

จัดโดย
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค)
สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม

วันที่ 15-17 กันยายน 2568 เวลา 9:00-16:00 น.
ห้องM120 อาคารเอ็มเทค อุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย จ.ปทุมธานี

หลักการและเหตุผล
       การออกแบบแม่พิมพ์ (Die Design) เป็นขั้นตอนหนึ่งของการออกแบบกระบวนการผลิต (Process Design) ในกระบวนการหล่อไดคาสติ้ง (High Pressure Die Casting Processes) การออกแบบกระบวนการผลิตที่ดีจะส่งผลให้: (1)ใช้เวลาในขั้นตอนเตรียมการผลิตสั้น(ออกแบบ/ผลิตแม่พิมพ์, การทดสอบการฉีด), (2) สามารถผลิตชิ้นงานหล่อได้อย่างต่อเนื่องและมีของเสียอยู่ภายในค่าขอบเขตที่กำหนดในการผลิตต่อเนื่อง (Mass production), และ(3) สามารถวางแผนลดต้นทุนการผลิตและการปรับปรุงคุณภาพชิ้นงานได้อย่างต่อเนื่องและเป็นระบบตลอดอายุการผลิตชิ้นงาน
       การออกแบบกระบวนการผลิต (Process design) ประกอบด้วยขั้นตอนหลักได้แก่ (1) การวิเคราะห์ชิ้นงาน (Parts analysis) (2) การออกแบบDie layout, (3) การออกแบบระบบทางเดินโลหะเหลวและค่าตัวแปรการฉีด(Gating system and casting condition design), และ (4) การออกแบบระบบหล่อเย็น(Cooling system design)
       เริ่มต้นจากการวิเคราะห์ชิ้นงาน (Parts analysis)ใน 3 ประเด็นหลัก (1) การนำชิ้นงานไปใช้งาน (Parts’ Function) (2)ระดับคุณภาพของชิ้นงานที่ต้องควบคุม (Parts’ Quality) (3)รูปร่าง มิติและค่าความเผื่อมิติ/รูปทรงเรขาของชิ้นงาน (Parts’ Shape and GD&T) จากนั้นจะนำผลจากการวิเคราะห์ชิ้นงานไปใช้ในการประเมินถึงความยากง่ายในการฉีดชิ้นงาน (Castability), กระบวนการขึ้นรูป/ตกแต่งชิ้นงานเพิ่มเติมหลังจากกระบวนการฉีด (Post Casting Process Operations) และการเสนอขอ Engineering Change Request (ECR) ต่อลูกค้า เพื่อช่วยให้กระบวนการผลิตมีประสิทธิภาพมากขึ้นและด้วยต้นทุนการผลิตที่เหมาะสม
       จากนั้นจึงทำการกำหนดแนวคิดการออกแบบ(Concept design) ในขั้นตอน การออกแบบ Die layout, การออกแบบ Gating system, ค่าประมาณการ Condition ในการฉีดเบื้องต้น, และ Cooling system ของแม่พิมพ์ ตามลำดับ

วัตถุประสงค์ของหลักสูตร
     1. เพื่อสร้างความเข้าใจถึงความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรในกระบวนการหล่อไดคาสติ้งกับคุณภาพชิ้นงานและต้นทุนการผลิต
     2. เพื่อสร้างความตระหนักถึงความสำคัญและประโยชน์จากการออกแบบแม่พิมพ์และกระบวนการผลิตชิ้นงานหล่อไดคาสติ้งที่อ้างอิงจาก การใช้งาน คุณภาพ รูปร่าง มิติและค่าความเผื่อมิติของชิ้นงานเป็นหลัก
     3. เพื่อนำเสนอแนวทางการออกแบบกระบวนการผลิตชิ้นงานของกระบวนการหล่อไดคาสติ้งอย่างเป็นระบบ นับตั้งแต่การออกแบบกระบวนการผลิตสำหรับผลิตภัณท์ใหม่ (New model) การติดตามและควบคุมกระบวนการผลิต และการกำหนดสภาวะการผลิตที่เหมาะสม (Process Optimization /New Mold) ให้สอดคล้องกับ คุณภาพ ต้นทุนและเวลาส่งมอบชิ้นงานหล่อในตลอดช่วงอายุการผลิตของชิ้นงาน
     4. เพื่อแสดงถึงขั้นตอนการวิเคราะห์ชิ้นงานและนำข้อมูลที่ได้จากการวิเคราะห์ไปใช้ในการออกแบบแม่พิมพ์และ กำหนดค่าสภาวะในการหล่อให้สอดคล้องกับลักษณะการใช้งาน(Parts’ function) และหรือคุณภาพของชิ้นงานหล่อที่ต้องทำการควบคุมให้ได้ตามข้อกำหนดการผลิตของชิ้นงาน
     5. เพื่อนำเสนอ แนวคิด และหลักการคำนวณที่ใช้ในการออกแบบ die layout, ระบบทางเดินโลหะเหลวและค่าสภาวะในการฉีด, และระบบหล่อเย็นในแม่พิมพ์

กลุ่มเป้าหมาย
     1. ผู้ทำงาน/มีประสบการณ์การทำงานในกระบวนการหล่อความดันสูงไม่ต่ำกว่า 3 ปีหรือมีพื้นฐานทักษะ/ ความรู้ ความเข้าใจเกี่ยวกับตัวแปรในกระบวนการหล่อความดันสูง
     2. ผู้มีประสบการณ์ใน (1)การทดสอบการฉีด (Trial), (2)การแก้ไขปัญหาข้อบกพร่อง, (3) การควบคุมกระบวนการฉีด และ/หรือ การควบคุมคุณภาพชิ้นงาน, (4) การออกแบบ/ ซ่อมบำรุงแม่พิมพ์ในกระบวนการหล่อความดันสูง
     3. มีความเข้าใจเบื้องต้นเกี่ยวกับโปรแกรมจำลองการหล่อ

รายละเอียดเนื้อหาการบรรยาย
   เนื้อหาของการอบรมจะแบ่งออกเป็น 6 ส่วนหลักประกอบด้วย
      • ความสัมพันธ์ระหว่าง 3 องค์ประกอบหลักของชิ้นงานกับการออกแบบแม่พิมพ์และกระบวนการผลิตในกระบวนการหล่อไดคาสติ้ง
      • การวิเคราะห์ชิ้นงานเพื่อกำหนดแนวทางในการออกแบบแม่พิมพ์และกระบวนการผลิต
      • การออกแบบ Die Layout
      • การออกแบบระบบทางเดินโลหะเหลวและค่าตัวแปรการฉีด(Gating system and casting condition design)
      • การออกแบบระบบหล่อเย็น(Cooling system design)
      • กรณีศึกษาการออกแบบแม่พิมพ์และกระบวนการผลิตไดคาสติ้ง
โดยแต่ละส่วนมีรายละเอียดดังต่อไปนี้
    1.ความสัมพันธ์ระหว่าง 3 องค์ประกอบหลักของชิ้นงานกับการออกแบบแม่พิมพ์และกระบวนการผลิตในกระบวนการหล่อไดคาสติ้ง
       1.1.องค์ประกอบหลักของชิ้นงานที่ต้องพิจารณาและนำมาใช้กำหนดแนวทางการออกแบบกระบวนการผลิตไดคาสติ้ง
       1.2.อิทธิพลของรูปร่าง มิติและค่าความเผื่อมิติ/รูปทรงเรขาของชิ้นงาน (Parts’ Shape / Geometric and Dimensioning and Tolerancing, GD&T )ที่มีผลต่อการออกแบบกระบวนการผลิตไดคาสติ้ง
       1.3.อิทธิพลของหน้าที่การใช้งานของชิ้นงาน(Parts’ Functionality)ที่มีผลต่อการออกแบบกระบวนการผลิตไดคาสติ้ง
       1.4.อิทธิพลของระดับคุณภาพของชิ้นงานที่ต้องควบคุม (Parts’ Quality) ที่มีผลต่อการออกแบบกระบวนการผลิตไดคาสติ้ง
     2.การวิเคราะห์ชิ้นงานเพื่อกำหนดแนวทางในการออกแบบแม่พิมพ์และกระบวนการผลิต
       2.1.ระดับคุณภาพและการทดสอบการใช้งานของชิ้นงานหล่อไดคาสติ้ง
              2.1.1.ระดับคุณภาพของชิ้นงานไดคาสติ้ง
                2.1.1.1.คุณภาพผิว (Surface quality)
                2.1.1.2.ความสมบรูณ์ภายในเนื้อชิ้นงาน (Soundness quality)
             2.1.2.การทดสอบการใช้งานของชิ้นงานไดคาสติ้ง Parts’ functionality
                2.1.2.1.การทดสอบการใช้งานเชิงกล (Mechanical testing)
                2.1.2.2. Leake test
             2.1.3.การใช้ผลการวิเคราะห์ระดับคุณภาพ และการทดสอบการใช้งานของชิ้นงานในการกำหนดแนวทางในการออกแบบแม่พิมพ์และกระบวนการผลิต
        2.2.รูปร่าง มิติและค่าความเผื่อมิติ/รูปทรงเรขาของชิ้นงาน (Parts’ Shape and GD&T)
              2.2.1.ขอบเขตความสามารถของกระบวนการหล่อไดคาสติ้งในด้านของมิติและค่าความเผื่อมิติ/รูปทรงฯของชิ้นงานและระดับความเรียบผิว
              2.2.2.อิทธิพลของรูปร่างชิ้นงานที่มีผลต่อความยากง่ายในการฉีดชิ้นงานในกระบวนการหล่อไดคาสติ้ง
              2.2.3.อิทธิพลของรูปร่างชิ้นงานที่มีผลต่อโครงสร้างแม่พิมพ์
              2.2.4.การใช้ผลการวิเคราะห์รูปร่าง มิติและค่าความเผื่อมิติ/รูปทรงเรขาของชิ้นงานในการกำหนดแนวทางในการออกแบบแม่พิมพ์และกระบวนการผลิต
        2.3.วัสดุชิ้นงานหล่อ
              2.3.1.อิทธิพลของธาตุในโลหะผสมที่มีผลต่อสมบัติเชิงกลและความยากง่ายในการฉีดของชิ้นงานหล่อไดคาสติ้ง
              2.3.2.การใช้ผลการวิเคราะห์เกรดวัสดุชิ้นงานหล่อในการกำหนดแนวทางในการออกแบบแม่พิมพ์และกระบวนการผลิต
     3.การออกแบบ Die layout
        3.1.แนวทางในการกำหนด Parting line และ parting plane สำหรับแม่พิมพ์ไดคาสติ้ง
        3.2.การกำหนดส่วนของชิ้นงานด้าน Fix / Move / Core pin และ Slide Core
        3.3.การประเมินค่ามุมถอดและ Undercut
        3.4. การกำหนดตำแหน่งและทิศทางการจัดวางชิ้นงานบนหน้าแม่พิมพ์ (Parts’ position and orientation)
     4.การออกแบบระบบทางเดินโลหะเหลวและค่าตัวแปรการฉีด (Gating system and casting condition design)
        4.1. การออกแบบเส้นทางการไหลของโลหะเหลว (Flow path design)
              4.1.1.หลักในการออกกำหนดเส้นทางการไหล (Principles of flow path design) และการกำหนดตำแหน่งของ ingate
              4.1.2.การแบ่งส่วนการป้อนเติมและการกำหนดขนาดความยาวของ Ingate
              4.1.3.ตัวอย่างกรณีศึกษาการออกแบบเส้นทางการไหล=> My standard flow pattern of each part shape to apply with the real life
        4.2.การออกแบบขนาด Ingate (Ingate design) และการตรวจสอบความเข้ากันได้ของแม่พิมพ์และเครื่องฉีดโดยใช้แผนภูมิ PQ2(ความดัน-อัตราการไหลกำลังสอง) (Die and machine compatibility analysis using PQ2 Diagram)
              4.2.1.การกำหนดค่า Fill time ในการฉีดของชิ้นงาน
              4.2.2.การประเมินอัตราการไหลของแต่ละ Ingate / การกำหนดขนาดพื้นที่หน้าตัด Ingate / การประมาณค่าความเร็วโลหะเหลวขณะไหลผ่าน Ingate
              4.2.3.การกำหนดขนาดของ plunger และ ความเร็ว High speed ของ Plunger
              4.2.4.แนวทางการกำหนดตำแหน่ง Switch point / ระยะเร่งHigh Speed / ตำแหน่งโลหะเหลวภายในคาวิตี้ที่ Plunger เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว High speed
              4.2.5. การใช้ แผนภูมิ PQ2 ในการตรวจสอบความเข้ากันได้ของแม่พิมพ์และเครื่องฉีด (Die and machine compatibility)
        4.3.การออกแบบ Gate (Gate design)
              4.3.1.ชนิดของ Gate ที่ใช้ในแม่พิมพ์ die casting
              4.3.2.การออกแบบ Fan gate และ ความสัมพันธ์ระหว่างมุมการไหลของโลหะเหลว (Flow angle) กับขนาดของ Fan gate
              4.3.3.การออกแบบ Tangential gate และ ความสัมพันธ์ระหว่างมุมการไหลของโลหะเหลว (Flow angle) กับขนาดของ Tangential gate
              4.3.4.ตัวอย่างกรณีศึกษาการเลือกออกแบบ Gate ให้สอดคล้องกับรูปแบบการไหลที่ต้องการ
         4.4.การออกแบบ Runner (Runner design)
               4.4.1.หน้าที่ของ Runner
               4.4.2.การออกแบบหน้าตัด Runner เพื่อลดการสูญเสียความร้อนโลหะเหลวในระหว่างการไหล
               4.4.3.การควบคุมการไหลภายใน Runner เพื่อป้องกันการกักอากาศ
               4.4.4.การใช้ Runner ในการควบคุมอัตราการไหลของ Ingate
        4.5.การออกแบบ Overflow (Overflow and vent design)
               4.5.1.หน้าที่ของ Overflow และ Vent
               4.5.2.การกำหนดตำแหน่งของ overflow และ รูไอ
               4.5.3.การคำนวณหาขนาดพื้นที่หน้าตัดของรูไอ
               4.5.4.การเลือกใช้งาน รูไอ Vent / Chilled Vent / Cast Vac
        4.6.การคำนวณหาแรงปิดแม่พิมพ์ และการประเมินแรงกระทำต่อ Tie Bar
              4.6.1.การคำนวณค่าแรงปิดแม่พิมพ์ (Die Closing force calculation)
              4.6.2.การคำนวณค่าแรงปิด Slide core (Slide core Closing force calculation)
              4.6.3.การคำนวณค่าแรงกระทำบน Tie bar ของเครื่องฉีด(Tie bar load balancing)
         4.7.การใช้โปรแกรม Simulation ในการประเมินการออกแบบแม่พิมพ์และค่าตัวแปรในการฉีด
              4.7.1.การตรวจสอบรูปแบบการไหลจากผล Simulation เปรียบเทียบกับที่ออกแบบ
              4.7.2.การประเมินความสามารถในการระบายอากาศของรูไอ
              4.7.3.การประเมินอัตราการไหลของโลหะเหลวที่ Ingate
              4.7.4.การประเมินการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิชิ้นงานและแม่พิมพ์
     5.การออกแบบระบบหล่อเย็น(Cooling system design)
         5.1.ชนิดของระบบควบคุมอุณหภูมิที่ใช้ในแม่พิมพ์ไดคาสติ้ง
         5.2.ชนิดของระบบหล่อเย็นที่ใช้ในแม่พิมพ์ไดคาสติ้ง
         5.3.ตัวแปรหลักของระบบหล่อเย็นที่มีผลต่ออุณหภูมิแม่พิมพ์
         5.4.วัสดุแม่พิมพ์กับความสามารถในการระบายความร้อนในแม่พิมพ์ไดคาสติ้ง
     6.กรณีศึกษาการออกแบบแม่พิมพ์และกระบวนการผลิตไดคาสติ้ง
         6.1.กรณีศึกษาการออกแบบกระบวนการผลิตช่วยลดเวลาในการออกแบบ/ผลิตแม่พิมพ์และการลดเวลาการทดสอบการฉีด
         6.2.กรณีศึกษาการออกแบบกระบวนการผลิตช่วยในติดตามและควบคุมกระบวนการผลิตในขั้นตอนการผลิตต่อเนื่อง (Mass Production)
         6.3.กรณีศึกษาการออกแบบกระบวนการผลิตช่วยในการปรับปรุงกระบวนการผลิตอย่างต่อเนื่องเพื่อลดต้นทุนในการผลิต

กำหนดการ
วันที่ 15 กันยายน 2568
 8.30 น. – 9.00 น.   ลงทะเบียน
 9.00 น. – 10.30 น.  ส่วนที่ 1: หัวข้อ 1.1 – 1.4
 10.30น. – 10.45 น.   Coffee Break
 10.45 น. – 12.00 น.  ส่วนที่ 2: หัวข้อ 2.1
 12.00 น. – 13.00 น.  พักรับประทานอาหารกลางวัน
 13.00 น. – 14.30 น.  ส่วนที่ 2: หัวข้อ 2.2
 14.30 น. – 14.45 น.  Coffee Break
 14.45 น. – 16.00 น.  ส่วนที่ 3: หัวข้อ 3.1 -3.4
วันที่ 16 กันยายน 2568
 9.00 น. – 10.30 น.   ส่วนที่ 4: หัวข้อ 4.1 -4.2
 10.30น. – 10.45 น.   Coffee Break
 10.45 น. – 12.00 น.  ส่วนที่ 4: หัวข้อ 4.2 -4.3
 12.00 น. – 13.00 น.  พักรับประทานอาหารกลางวัน
 13.00 น. – 14.30 น.  ส่วนที่ 4: หัวข้อ 4.4.-4.5
 14.30 น. – 14.45 น.  Coffee Break
 14.45 น. – 16.00 น.  ส่วนที่ 4: หัวข้อ 4.6
วันที่ 17 กันยายน 2568
 9.00 น. – 10.30 น.   ส่วนที่ 4: หัวข้อ 4.7
 10.30น. – 10.45 น.   Coffee Break
 10.45 น. – 12.00 น.  ส่วนที่ 5: หัวข้อ 5.1 -5.2.
 12.00 น. – 13.00 น.  พักรับประทานอาหารกลางวัน
 13.00 น. – 14.30 น.  ส่วนที่ 5: หัวข้อ 5.3 -5.4
 14.30 น. – 14.45 น.  Coffee Break
 14.45 น. – 16.00 น.  ส่วนที่ 6: หัวข้อ 6.1 -6.3

วิทยากร

ดร.พงษ์ศักดิ์ ดุลยประพันธ์
ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีกระบวนการหล่อความดันสูง
อดีตนักวิจัยด้านเทคโนโลยีการหล่อโลหะ
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ

คุณเอกชัย กิติแก้วทวีเสริฐ
วิศวกร
ทีมวิจัยเทคโนโลยีการผลิตอะลูมิเนียม
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ

ค่าลงทะเบียน
บุคคลทั่วไป/เอกชน ราคาจ่ายสุทธิรวมภาษีมูลค่าเพิ่มแล้ว 10,165 บาท/ท่าน
ข้าราชการ/พนักงานองค์กรของรัฐ ได้รับการยกเว้นภาษีมูลค่าเพิ่ม จ่ายสุทธิ 9,500 บาท/ท่าน
** รับสมัครจำนวน 20 ท่าน เท่านั้น**

หมายเหตุ
– ค่าลงทะเบียนรวมค่าอาหารว่าง อาหารกลางวัน
– มีเอกสารประกอบการอบรมให้กับผู้เข้ารับการอบรม
– สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ เป็นหน่วยงานของรัฐ จึงไม่อยู่ในเกณฑ์ที่ต้องหักภาษี 3%

การลงทะเบียน
ลงทะเบียนผ่านลิงค์เว็บไซต์ >>> https://forms.gle/Tzzn51ofrsThjoF87

การชำระค่าลงทะเบียน
• โอนเงิน/ เช็ค สั่งจ่าย สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ ธนาคารกรุงเทพ จำกัด (มหาชน) ประเภทออมทรัพย์ สาขาย่อยอุทยานวิทยาศาสตร์ เลขที่บัญชี 080-000001-0
• กรุณาส่งหลักฐานการโอนเงินพร้อมระบุชื่อมาที่อีเมล boonrkk@mtec.or.th

แนะนำที่พัก
บ้านวิทยาศาสตร์สิรินธร ตั้งอยู่ในอุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย สามารถเดินจากที่พักมาที่อาคารเอ็มเทคที่อยู่ภายในอุทยานฯ ได้เลย
ดูรายละเอียดที่พักได้ที่ https://www.nstda.or.th/ssh/service/cost-services/
สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม ได้ที่ 02 529 7100 ต่อ 77000 ,77237
ติตต่อจองห้องพัก ได้ที่ 02-529-7100 กด 0 (ตลอด 24 ชั่วโมง)
อีเมลสำหรับจองห้องพัก : pr-ssh@nstda.or.th

สมัครและสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่
คุณบุญรักษ์ กาญจนวรวณิชย์
โทรศัพท์ 025646500 ต่อ 4675
E-mail: boonrkk@mtec.or.th    

The post หลักสูตรอบรม การออกแแบบแม่พิมพ์และกระบวนการผลิตไดคาสติ้ง (วันที่ 15-17 กันยายน 2568) appeared first on MTEC ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ.

]]>
เสริมหล่อโลหะอะลูมิเนียมด้วยแอพพลิเคชันฝีมือคนไทย https://www.mtec.or.th/procast/ Thu, 15 Aug 2024 07:16:43 +0000 http://10.228.23.44:38014/?p=21725 ทีมวิจัยเทคโนโลยีการผลิตอะลูมิเนียม กลุ่มวิจัยกระบวนการทางวัสดุและการผลิตอัตโนมัติ ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) ได้พัฒนาแอพพลิเคชันสำหรับกระบวนการหล่ออะลูมิเนียม โดยมุ่งเน้นการควบคุมโครงสร้างเชิงโลหะวิทยา

The post เสริมหล่อโลหะอะลูมิเนียมด้วยแอพพลิเคชันฝีมือคนไทย appeared first on MTEC ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ.

]]>

เสริมหล่อโลหะอะลูมิเนียมด้วยแอพพลิเคชันฝีมือคนไทย

สัมภาษณ์และเรียบเรียงโดย
งานสื่อสารและขับเคลื่อนความรู้ ฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยีวัสดุ

ทีมวิจัยเทคโนโลยีการผลิตอะลูมิเนียม กลุ่มวิจัยกระบวนการทางวัสดุและการผลิตอัตโนมัติ ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) ได้พัฒนาแอพพลิเคชันสำหรับกระบวนการหล่ออะลูมิเนียม โดยมุ่งเน้นการควบคุมโครงสร้างเชิงโลหะวิทยา ทำให้ควบคุมและปรับแต่งตัวแปรในกระบวนการผลิตได้โดยสะดวก ลดการพึ่งพาแรงงานทักษะฝีมือ ช่วยลดของเสีย ที่สำคัญคือได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพดีสม่ำเสมอ

อะลูมิเนียม (Aluminium) เป็นโลหะที่มีการใช้งานอย่างแพร่หลายทั้งในภาคอุตสาหกรรมและภาคครัวเรือน ด้วยให้สมบัติที่แข็งแรง รับภาระน้ำหนักได้สูง ขึ้นรูปง่าย ไม่เป็นสนิม ทนการกัดกร่อน และมีน้ำหนักเบา การขึ้นรูปอะลูมิเนียมผสมอาจแบ่งได้เป็น 2 ประเภทหลัก ได้แก่ การหล่อ (casting) และการใช้แรงขึ้นรูป (wrought aluminium process)

การหล่อมักใช้เพื่อผลิตชิ้นส่วนให้มีรูปทรงต่างๆ ตามต้องการ วิธีนี้สามารถผลิตชิ้นงานที่มีรูปร่างซับซ้อน หรือมีขนาดและพื้นผิวที่หลากหลายได้ เช่น ชิ้นส่วนยานยนต์ ชิ้นส่วนอากาศยาน หรืออุปกรณ์เครื่องจักรกล

อุตสาหกรรมหล่ออะลูมิเนียมในประเทศไทยส่วนใหญ่ในปัจจุบันเป็นการหล่ออะลูมิเนียมเกรด A356 ซึ่งมีธาตุประกอบหลัก ได้แก่ อะลูมิเนียม ซิลิคอน และแมกนีเซียม เป้าประสงค์หลักคือการหล่อให้เต็มชิ้นงานและไม่มีจุดบกพร่อง ดังนั้นกระบวนการผลิตจึงมุ่งเน้นไปที่การควบคุมส่วนผสมทางเคมีเป็นหลัก ด้วยเหตุนี้จึงทำให้การพัฒนาเทคโนโลยีกระบวนการหล่อด้านอื่นๆ โดยเฉพาะกระบวนการหล่อที่มีการควบคุมโครงสร้างเชิงโลหะวิทยาไม่ได้รับความสนใจจากผู้ประกอบการเท่าที่ควร

อย่างไรก็ดี แนวโน้มของกระบวนการหล่ออะลูมิเนียมในปัจจุบันมุ่งสู่การผลิตชิ้นส่วนในอุตสาหกรรมยานยนต์ อากาศยาน และเครื่องจักรกล ชิ้นส่วนเหล่านี้ต้องมีสมบัติทางกลที่ดี แข็งแรงมากขึ้น  แต่มีน้ำหนักเบาลง และเนื่องจากสมบัติทางกลของชิ้นงานสัมพันธ์โดยตรงกับโครงสร้างจุลภาคทางโลหะวิทยา ดังนั้นการหล่อชิ้นงานที่มีการควบคุมโครงสร้างทางโลหะวิทยาจึงมีแนวโน้มทวีความสำคัญมากขึ้นในอนาคต

การทำนายโครงสร้างจุลภาคของงานหล่อเป็นเรื่องท้าทาย และมีตัวแปรจำนวนมากที่เกี่ยวข้องในการคำนวณ และแม้ว่าโปรแกรมจำลองการหล่อจำนวนหนึ่งจะมีโมดูลที่สามารถติดตั้งเพิ่มเติมเข้าไป เพื่อให้ทำนายโครงสร้างจุลภาคได้ แต่โปรแกรมเหล่านี้ก็มีราคาสูงมาก อีกทั้งการใช้งานเพื่อกำหนดค่าตัวแปรต่างๆ ในโปรแกรมก็ค่อนข้างยุ่งยากในทางปฏิบัติ

นอกจากนี้ยังมีข้อมูลจากการผลิตจริงบางอย่างที่มีค่าความแปรปรวนสูงและไม่สามารถควบคุมได้ เช่น การหดตัวและการเกิดช่องว่างระหว่างชิ้นงานกับแม่พิมพ์ขณะโลหะหลอมเหลวแข็งตัว หรือการเลือกประเภทและความหนาของสารเคลือบผิวแม่พิมพ์ ปัจจัยเหล่านี้ล้วนส่งผลต่อการถ่ายเทความร้อนในกระบวนการหล่อและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ทั้งสิ้น ทั้งนี้แม้ว่าโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่มีการลงทุนสูง อาจนำระบบ SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) เข้ามาใช้ แต่ก็เป็นเพียงการใช้เพื่อควบคุมขั้นตอนการผลิตเท่านั้น ยังไม่ได้ควบคุมลงไปถึงระดับโครงสร้างจุลภาคและสมบัติทางกลของชิ้นงานแต่อย่างใด

ดังนั้นทางทีมวิจัยจึงได้พัฒนาแอพพลิเคชันซอฟต์แวร์ที่สามารถทำงานร่วมกับระบบ SCADA เพื่อใช้จัดเก็บและเตรียมชุดข้อมูลสำหรับใช้ในการทำนายความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรการหล่อและโครงสร้างจุลภาคของงานหล่อ         ทั้งนี้ข้อมูลจากการศึกษาที่ผ่านมาระบุว่าการทำนายโครงสร้างจุลภาคส่วนใหญ่จะอาศัยข้อมูลรูปแบบการเย็นตัวที่เกิดจากการถ่ายเทความร้อนของชิ้นงานเป็นหลัก โดยพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดตัวหนึ่งคือค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนระหว่างรอยต่อ (Interface heat transfer coefficient; IHTC) อย่างไรก็ตามจากผลการจำลองการหล่อประกอบกับข้อมูลงานวิจัยในอดีตของทีมวิจัยพบว่า ค่า IHTC มีความแปรปรวนสูงมาก และมักมีค่าไม่คงที่แม้กระทั่งภายในชิ้นงานเดียวกันเอง

ด้วยเหตุนี้ทีมวิจัยจึงมีแนวทางในการจัดเก็บชุดข้อมูลเพื่อการทำนายโครงสร้างจุลภาคโดยหลีกเลี่ยงการทำนายจากค่า IHTC โดยตรง แต่ใช้ความรู้จากหลายส่วนประกอบเข้าด้วยกัน โดยเฉพาะด้านโลหะวิทยา ซึ่งเป็นการหาลักษณะเฉพาะตัวของวัสดุจากข้อมูลเส้นโค้งการเย็นตัวในแม่พิมพ์มาตรฐานที่ได้ออกแบบไว้ แล้วจึงวิเคราะห์และจัดแบ่งช่วงข้อมูลเพื่อใช้ในการจัดหมวดหมู่ของกลุ่มวัสดุอะลูมิเนียม จากนั้นทำนายหารูปแบบการเย็นตัวของชิ้นงานจากข้อมูลการผลิตที่ได้บันทึกไว้ร่วมกับข้อมูลการผลิตที่วัดได้ในขณะนั้น

ภาพระบบแสดงความสัมพันธ์ของพารามิเตอร์การผลิตต่อโครงสร้างและสมบัติของชิ้นงานหล่อ ที่ทีมวิจัยเอ็มเทคพัฒนาขึ้น

แอพพลิเคชันของเอ็มเทคสามารถนำข้อมูลที่บันทึกไว้ไปวิเคราะห์ต่อด้วยองค์ความรู้ทางด้านโลหะวิทยา และการวิเคราะห์ข้อมูลโดยการทำเหมืองข้อมูลด้วยเทคนิค Decision tree เพื่อทำนายโครงสร้างจุลภาคที่ได้ ซึ่งจะเป็นประโยชน์นำไปสู่การปรับปรุงกระบวนการต่างๆ ในเชิงวิศวกรรมเพื่อให้ได้คุณลักษณะของชิ้นงานที่ต้องการ

ทั้งนี้การทำนายโครงสร้างจุลภาคจะแม่นยำมากขึ้นตามปริมาณข้อมูลที่ได้ทำการจัดเก็บไว้ ซึ่งแอพพลิเคชันที่พัฒนาขึ้นจะช่วยทำให้การจัดเก็บข้อมูลมีความเป็นระเบียบมากขึ้น นำไปวิเคราะห์และสอบย้อนกลับได้โดยง่ายในกรณีที่เกิดความผิดปกติขึ้นในกระบวนการหล่อและต้องการตรวจสอบข้อมูลต่างๆ ย้อนหลัง นอกจากนั้นยังมีการแจ้งเตือนหากค่าตัวแปรในการผลิตหลุดออกจากค่าควบคุม โดยผู้ใช้งานแอพพลิเคชันไม่จำเป็นต้องมีความรู้ด้านโลหะวิทยาหรือด้านวิทยาศาสตร์ข้อมูลมากนัก ก็สามารถใช้โปรแกรมได้โดยสะดวกและลดข้อผิดพลาดในการจัดเก็บและวิเคราะห์ข้อมูลอีกด้วย

ความท้าทายของอุตสาหกรรมหล่ออะลูมิเนียมท่ามกลางมรสุมโลก

ประเทศไทยเผชิญปัญหาจากความสามารถในการแข่งขันที่ถดถอยลงในภาคการผลิต ทั้งจากการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยี การเปลี่ยนแปลงเชิงโครงสร้างของอุตสาหกรรม การแข่งขันที่รุนแรงจากประเทศคู่แข่งขัน หรือกระทั่งการขาดแคลนแรงงานที่มีทักษะ

อุตสาหกรรมการหล่ออะลูมิเนียมเองก็หลีกหนีไม่พ้นและประสบปัญหาเช่นเดียวกันกับอุตสาหกรรมอื่น กระทั่งทุกวันนี้โรงงานหล่ออะลูมิเนียมโดยส่วนใหญ่ยังคงต้องอาศัยช่างหล่อที่ชำนาญในการควบคุมและปรับแต่งค่าตัวแปรในกระบวนการผลิต เพื่อให้สิ่งที่จะส่งมอบมีคุณภาพดีสม่ำเสมอ ทว่าแรงงานที่มีทักษะฝีมือเหล่านี้นับวันยิ่งหาได้ยากและมีจำนวนลดลงอย่างต่อเนื่อง และหลายครั้งที่การทำงานกลายเป็นการลองผิดลองถูกเพื่อการปรับแต่งค่าตัวแปร ทั้งนี้ก็ด้วยความซับซ้อนของตัวแปรในกระบวนการผลิตที่เกี่ยวข้องนั่นเอง

ดังนั้นโรงงานอุตสาหกรรมไทยจึงจำเป็นต้องเร่งปรับตัวให้สามารถรักษาคุณภาพ เพิ่มผลิตภาพ ตลอดจนพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ เพื่อเพิ่มโอกาสทางการแข่งขันและความอยู่รอดในธุรกิจท่ามกลางมรสุมวิกฤตที่ถาโถม      การสื่อสารสร้างความเข้าใจกับผู้ประกอบการ ตลอดจนสร้างความตระหนักต่อบริบทของการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีและแนวโน้มสำคัญที่กำลังจะเกิดขึ้นจึงเป็นสิ่งจำเป็น และท้าทายไม่เฉพาะต่อ   เอ็มเทคเอง หากยังหมายถึงต่ออนาคตของประเทศในภาพรวมอีกด้วย

ต้นแบบชุดเก็บข้อมูลที่กลุ่มวิจัยพัฒนาขึ้น

แอพพลิเคชันซอฟต์แวร์ที่พัฒนาขึ้นนี้นับเป็นนวัตกรรมที่ทีมวิจัยพยายามสร้างอัลกอริทึม (algorithm) ขึ้นโดยกลั่นกรองความคิดจากองค์ความรู้ด้านวิศวกรรมและโลหะวิทยาการหล่อ ทั้งจากตำราวิชาการและประสบการณ์ของช่างหล่อที่ชำนาญการ ตลอดจนการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงลึกซึ่งต้องอาศัยความเชี่ยวชาญและเข้าใจกระบวนการหล่ออย่างถ่องแท้ เพื่อช่วยยกระดับโรงงานหล่ออะลูมิเนียมไทย จากเดิมที่เป็นการหล่อให้เต็มชิ้นงานโดยอาศัยเพียงแค่ทักษะความชำนาญเฉพาะบุคคล และมุ่งเน้นที่การควบคุมส่วนผสมทางเคมีเป็นหลัก โดยปรับเปลี่ยนไปสู่กระบวนการหล่อที่ลดการพึ่งพาแรงงานที่ชำนาญ ลดการลองผิดลองถูก และมุ่งเน้นไปที่การควบคุมโครงสร้างเชิงโลหะวิทยาเป็นสำคัญแทน

ผลลัพธ์ที่ได้คือการควบคุมกระบวนการผลิตที่สามารถทำได้ง่ายขึ้น ผู้ปฏิบัติหน้างานจะทราบถึงตัวแปรที่สำคัญและต้องปรับแต่งแบบเวลาจริง อันจะนำมาซึ่งผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพ ลดของเสีย มีความสม่ำเสมอ และที่สำคัญคือ มีราคาของเทคโนโลยีที่ผู้ประกอบการสามารถเข้าถึง เพื่อให้อุตสาหกรรมการหล่ออะลูมิเนียมของไทยพร้อมก้าวสู่โลกแห่งอุตสาหกรรม 4.0 ได้ต่อไป

ทีมวิจัยเทคโนโลยีการผลิตอะลูมิเนียม กลุ่มวิจัยกระบวนการทางวัสดุและการผลิตอัตโนมัติ เอ็มเทค มุ่งมั่นในการทำวิจัยจากโจทย์ความต้องการจริงของภาคอุตสาหกรรม เพื่อพัฒนาให้เป็นเทคโนโลยีที่เหมาะสม สามารถสร้างเป็นเครื่องมือ อุปกรณ์ สำหรับกระบวนการหล่อและกระบวนการต่อเนื่องที่เกี่ยวข้อง เช่น การอัดรีดขึ้นรูป (extrusion) การทุบขึ้นรูป (forging) และการปรับสภาพทางความร้อน (heat treatment) ของอะลูมิเนียมผสม นอกจากนี้ยังทำงานวิจัยและพัฒนาที่เกี่ยวข้องด้านความล้าของอะลูมิเนียมที่ใช้งานในภาคอุตสาหกรรมยานยนต์ การขนส่ง และการผลิตอีกด้วย

สนใจพัฒนาผลิตภัณฑ์ติดต่อ
คุณอมรศักดิ์ เร่งสมบูรณ์
ทีมวิจัยเทคโนโลยีการผลิตอะลูมิเนียม
โทร. 0 2564 6500 ต่อ 4622
อีเมล: amornsar@mtec.or.th

ขอบคุณข้อมูลจาก
คุณอมรศักดิ์ เร่งสมบูรณ์, คุณสมภพ เพชรคล้าย, และคุณฤทธิไกร สิริชัยเวชกุล ทีมวิจัยเทคโนโลยีการผลิตอะลูมิเนียม กลุ่มวิจัยกระบวนการทางวัสดุและการผลิตอัตโนมัติ ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค)

The post เสริมหล่อโลหะอะลูมิเนียมด้วยแอพพลิเคชันฝีมือคนไทย appeared first on MTEC ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ.

]]>