Die Casting Structure
1.Gate เกททางเข้าของอะลูมิเนียม มีหน้าทำนำพาน้ำโลหะเข้ามาสู่โพรงแบบภายในแม่พิมพ์
2.Runner เป็นทางวิ่งของน้ำโลหะภายในแม่พิมพ์ ซึ่งลักษณะของการออกแบบต้องคำนึงถึงแรงวิ่งของน้ำโลหะเพื่อที่จะสามารถไหลเข้าเต็มแม่พิมพ์ได้ หากคำนวณขนาดใหญ่หรือเล็กเกินไป ก็จะเกิดปัญหาในการฉีดได้
3.Over Flow เป็นส่วนเกินของน้ำโลหะที่สามารถไหลเข้าไปในส่วนนี้ เพื่อแก้ปัญหาการฉีดงานไม่เต็มแบบได้ อีกทั้งลดปัญหาการเกิด Blow Hole ภายในชิ้นงาน แต่หากออกแบบ Over Flow ให้มีจำนวนมากเกินความจำเป็น ก็จะทำให้สูญเสียค่าใช้จ่ายของวัสดุ การสร้างส่วนของ Over Flow ต้องคำนึงถึงขอบของชิ้นงานเป็นหลัก หากความแข็งแรงของขอบน้อยเกินไป แต่ Over Flow ใหญ่เกินไป เมื่อทำการเคาะออกจะทำให้ชิ้นงานแตกหัก หรือบิ่นไปได้
4.Core เป็นส่วนที่สร้างขึ้นในส่วนของชิ้นงานที่มีรู การสร้าง Core มีทั้งแบบถอดเปลี่ยนได้และแบบเปลี่ยนไม่ได้ ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่สามารถวาง Core ลงในส่วนของแม่พิมพ์ หากสร้าง Core ที่ไม่สามารถถอดแก้ไขได้ ก็จำเป็นจะต้องมั่นใจว่าอายุการใช้งานของ Core จะไม่น้อยกว่าอายุการใช้งานของแม่พิมพ์เด็ดขาด ดังนั้นค่าเผื่อของการสร้างCore แบบตายตัวจะต้องเผื่อให้มากกว่าอายุของแม่พิมพ์ หากสร้าง Core ที่สามารถถอดเปลี่ยนได้ ก็จะตัดปัญหาเมื่อ Core หัก หรือสึกหรอจนไม่สามารถซ่อมแซมได้ วัสดุที่ใช้ทำ Core จะต้องมีความสามารถในการไหลตัวได้ดี เนื่องจากหากไม่มีความสามารถนี้แล้วเมื่อทำการถอดชิ้นงานออกจากแม่พิมพ์ก็อาจทำให้ชิ้นงานติดอยู่ในแม่พิมพ์ในส่วน Core ได้ การวาง Core แต่ละตำแหน่งในแม่พิมพ์ต้องไม่ให้กระทบถึงการหล่อเย็นของชิ้นงานภายในแม่พิมพ์อีกด้วย
5.Chill Vent เป็นส่วนที่ใช้ระบายอากาศส่วนเกินที่มากับน้ำโลหะ และส่วนเกินจากการอัดแรงเพื่อฉีดน้ำโลหะเข้าให้เต็มแม่พิมพ์ หากไม่มีส่วนนี้ชิ้นงานจะเกิดปัญหา Blow Hole ได้มาก และอาจทำให้ชิ้นงานไม่เต็มแบบได้อีกด้วย ส่วนของ Chill Vent สามารถใช้ Air Vent ในการช่วยดูดซับอากาศออกจากชิ้นงานได้ โดยเพิ่ม Vaccum เข้าไปในแม่พิมพ์ เพื่อที่ในจังหวะฉีดและน้ำโลหะเริ่มไหลตัว Vaccum จะช่วยดูดอากาศออกได้อีกทางหนึ่งด้วย แต่ควรระมัดระวังหากออกแบบให้มีช่องว่างมากเกินไป เมื่อฉีดอะลูมิเนียมเข้าไปแล้้วแทนที่ Vaccum จะดูดอากาศอย่างเดียว แต่อาจดูดเอาน้ำอะลูมิเนียมพุ่งออกจากแม่พิมพ์ได้
6.Slide Core เป็นส่วนของแม่พิมพ์ที่สามารถเคลื่อนไหวได้โดยการใช้ไฮดรอลิกควบคุม ซึ่งการสร้าง Slide Core ก็เนื่องจากลักษณะของชิ้นงานที่มีรูอยู่ในส่วนที่ไม่สามารถใส่ Core เข้าไปได้ ส่วนของ Slide Core ต้องสัมพันธ์กับรูปร่างภายนอกของชิ้นงานเป็นอย่างดี หากมีระยะห่างเกิดขึ้นก็จะทำให้ชิ้นงานเกิดครีบในส่วนที่มี Slide Core ได้
7.Ejector Pin เป็นส่วนที่ใช้กระทุ้งชิ้นงาน Chill vent , Air vent , runner และOver Flow ออกจากแม่พิมพ์ การออกแบบ Ejector ต้องคำนึงถึงตำแหน่งในการวางให้ดี เนื่องจากหากวางผิดตำแหน่งแล้วอาจเกิดปัญหาชิ้นงานยุบตัวได้ ความสำคัญของ Ejector Pin จะต้องมีผิวหน้าเท่ากับผิวหน้าของชิ้นงานหรือส่วนนั้นๆ หาก Ejector Pin ต่ำหรือสูงเกินไป ก็จะเกิดปัญหาเกี่ยวกับคุณภาพงานได้หลังการฉีด
8.ทางเดินของน้ำหล่อเย็น ทางเดินของน้ำหล่อเย็นภายในแม่พิมพ์จะต้องไม่สร้างความเปราะบางให้กับตัวแม่พิมพ์มากเกินไป เพราะจะเป็นการลดอายุของแม่พิมพ์ลง และทำให้คุณสมบัติของชิ้นงานไม่ดี ปัญหาของท่อและสายน้ำหล่อเย็นจะเกิดขึ้นบ่อยกับการใช้แม่พิมพ์อะลูมิเนียม เนื่องจากต้องฉีดที่อุณหภูมิสูง จึงต้องคำนวณเวลาการเปลี่ยนสายและการตันของท่อน้ำหล่อเย็นให้ดี เพื่อทำการเปลี่ยนก่อนมีปัญหาเมื่อขึ้นฉีดงานระหว่างผลิต
ส่วนประกอบทั้งหมดนี้เป็นเพียงส่วนหนึ่งที่สำคัญของแม่พิมพ์ฉีดอะลูิมิเนียมเท่านั้น ยังมีส่วนประกอบย่อยที่มีลักษณะคล้ายกับส่วนประกอบของแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกซึ่งรู้จักกันแพร่หลายอยู่แล้ว จะเห็นได้ว่าการออกแบบแม่พิมพ์อะลูมิเนียมจะต้องคำนึงถึงปัจจัยเกี่ยวกับความร้อน และอายุการใช้งานของแต่ละชิ้นส่วนเป็นสำคัญ หากเลือกวัสดุในการทำแม่พิมพ์ที่คุณภาพต่ำเกินไปก็จะทำให้อาุยุการใช้งานของแม่พิมพ์สั้นลงไปมาก แต่การใช้งานของแม่พิมพ์ฉีดอะลูมิเนียมจะมากหรือน้อยก็ขึ้นอยู่กับการบำรุงรักษาแม่พิมพ์เป็นสำคัญ หากละเลยการตรวจสอบก็จะทำให้เกิดปัญหาในการผลิตมากยิ่งขึ้น จึงจำเป็นจะต้องวางแผนการตรวจสอบก่อนนำแม่พิมพ์ขึ้นผลิตให้ถูกต้องและตรงตามเวลาการบำรุงรักษา เพื่อลดค่าการสูญเปล่าในการซ่อมแม่พิมพ์และค่าความสูญเปล่าในการผลิตชิ้นงานเสียออกมาอีกด้วย
ขอขอบคุณรูปภาพตัวอย่างแม่พิมพ์จากบริษัท International Casting Co.,Ltd
ลักษณะของแม่พิมพ์ฉีดอะลูมิเนียม
แม่พิมพ์ฉีดอะลูมิเนียมและแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกจะมีส่วนประกอบคล้ายกัน แต่ในแม่พิมพ์ฉีดอะลูมิเนียมนั้นจะเน้นการสร้าง Over Flow เพื่อป้องกันการเกิดปัญหาคุณภาพขึ้นภายในชิ้นงานอะลูมิเนียม เนื่องจากลักษณะของวัสดุที่แตกต่างกันระหว่างอะลูมิเนียมและพลาสติก ทำให้เกรนของอะลูมิเนียมมีความหนาแน่นแตกต่างจากพลาสติกเป็นอย่างมาก หากไม่ระมัดระวังในการสร้างแม่พิมพ์ฉีดอะลูมิเนียมในหลายๆ ปัจจัย ก็อาจก่อให้เกิดการสิ้นเปลืองเวลาฉีดงานเพื่อแก้ไขชิ้นงานใหม่อีกหลายครั้ง สำหรับชิ้นงานที่มีลักษณะซับซ้อน การสร้างแม่พิมพ์ฉีดอะลูมิเนียมยิ่งจะต้องให้ความสำคัญกับทุกๆ ส่วนเป็นอย่างมาก จากรูปเป็นตัวอย่างแม่พิมพ์ฉีดอะลูมิเนียมที่ไม่ซับซ้อนมากนัก แต่ประกอบไปด้วยส่วนที่สำคัญดังนี้
แม่พิมพ์ฉีดอะลูมิเนียมและแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกจะมีส่วนประกอบคล้ายกัน แต่ในแม่พิมพ์ฉีดอะลูมิเนียมนั้นจะเน้นการสร้าง Over Flow เพื่อป้องกันการเกิดปัญหาคุณภาพขึ้นภายในชิ้นงานอะลูมิเนียม เนื่องจากลักษณะของวัสดุที่แตกต่างกันระหว่างอะลูมิเนียมและพลาสติก ทำให้เกรนของอะลูมิเนียมมีความหนาแน่นแตกต่างจากพลาสติกเป็นอย่างมาก หากไม่ระมัดระวังในการสร้างแม่พิมพ์ฉีดอะลูมิเนียมในหลายๆ ปัจจัย ก็อาจก่อให้เกิดการสิ้นเปลืองเวลาฉีดงานเพื่อแก้ไขชิ้นงานใหม่อีกหลายครั้ง สำหรับชิ้นงานที่มีลักษณะซับซ้อน การสร้างแม่พิมพ์ฉีดอะลูมิเนียมยิ่งจะต้องให้ความสำคัญกับทุกๆ ส่วนเป็นอย่างมาก จากรูปเป็นตัวอย่างแม่พิมพ์ฉีดอะลูมิเนียมที่ไม่ซับซ้อนมากนัก แต่ประกอบไปด้วยส่วนที่สำคัญดังนี้
1.Gate เกททางเข้าของอะลูมิเนียม มีหน้าทำนำพาน้ำโลหะเข้ามาสู่โพรงแบบภายในแม่พิมพ์
2.Runner เป็นทางวิ่งของน้ำโลหะภายในแม่พิมพ์ ซึ่งลักษณะของการออกแบบต้องคำนึงถึงแรงวิ่งของน้ำโลหะเพื่อที่จะสามารถไหลเข้าเต็มแม่พิมพ์ได้ หากคำนวณขนาดใหญ่หรือเล็กเกินไป ก็จะเกิดปัญหาในการฉีดได้
3.Over Flow เป็นส่วนเกินของน้ำโลหะที่สามารถไหลเข้าไปในส่วนนี้ เพื่อแก้ปัญหาการฉีดงานไม่เต็มแบบได้ อีกทั้งลดปัญหาการเกิด Blow Hole ภายในชิ้นงาน แต่หากออกแบบ Over Flow ให้มีจำนวนมากเกินความจำเป็น ก็จะทำให้สูญเสียค่าใช้จ่ายของวัสดุ การสร้างส่วนของ Over Flow ต้องคำนึงถึงขอบของชิ้นงานเป็นหลัก หากความแข็งแรงของขอบน้อยเกินไป แต่ Over Flow ใหญ่เกินไป เมื่อทำการเคาะออกจะทำให้ชิ้นงานแตกหัก หรือบิ่นไปได้
4.Core เป็นส่วนที่สร้างขึ้นในส่วนของชิ้นงานที่มีรู การสร้าง Core มีทั้งแบบถอดเปลี่ยนได้และแบบเปลี่ยนไม่ได้ ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่สามารถวาง Core ลงในส่วนของแม่พิมพ์ หากสร้าง Core ที่ไม่สามารถถอดแก้ไขได้ ก็จำเป็นจะต้องมั่นใจว่าอายุการใช้งานของ Core จะไม่น้อยกว่าอายุการใช้งานของแม่พิมพ์เด็ดขาด ดังนั้นค่าเผื่อของการสร้างCore แบบตายตัวจะต้องเผื่อให้มากกว่าอายุของแม่พิมพ์ หากสร้าง Core ที่สามารถถอดเปลี่ยนได้ ก็จะตัดปัญหาเมื่อ Core หัก หรือสึกหรอจนไม่สามารถซ่อมแซมได้ วัสดุที่ใช้ทำ Core จะต้องมีความสามารถในการไหลตัวได้ดี เนื่องจากหากไม่มีความสามารถนี้แล้วเมื่อทำการถอดชิ้นงานออกจากแม่พิมพ์ก็อาจทำให้ชิ้นงานติดอยู่ในแม่พิมพ์ในส่วน Core ได้ การวาง Core แต่ละตำแหน่งในแม่พิมพ์ต้องไม่ให้กระทบถึงการหล่อเย็นของชิ้นงานภายในแม่พิมพ์อีกด้วย
5.Chill Vent เป็นส่วนที่ใช้ระบายอากาศส่วนเกินที่มากับน้ำโลหะ และส่วนเกินจากการอัดแรงเพื่อฉีดน้ำโลหะเข้าให้เต็มแม่พิมพ์ หากไม่มีส่วนนี้ชิ้นงานจะเกิดปัญหา Blow Hole ได้มาก และอาจทำให้ชิ้นงานไม่เต็มแบบได้อีกด้วย ส่วนของ Chill Vent สามารถใช้ Air Vent ในการช่วยดูดซับอากาศออกจากชิ้นงานได้ โดยเพิ่ม Vaccum เข้าไปในแม่พิมพ์ เพื่อที่ในจังหวะฉีดและน้ำโลหะเริ่มไหลตัว Vaccum จะช่วยดูดอากาศออกได้อีกทางหนึ่งด้วย แต่ควรระมัดระวังหากออกแบบให้มีช่องว่างมากเกินไป เมื่อฉีดอะลูมิเนียมเข้าไปแล้้วแทนที่ Vaccum จะดูดอากาศอย่างเดียว แต่อาจดูดเอาน้ำอะลูมิเนียมพุ่งออกจากแม่พิมพ์ได้
6.Slide Core เป็นส่วนของแม่พิมพ์ที่สามารถเคลื่อนไหวได้โดยการใช้ไฮดรอลิกควบคุม ซึ่งการสร้าง Slide Core ก็เนื่องจากลักษณะของชิ้นงานที่มีรูอยู่ในส่วนที่ไม่สามารถใส่ Core เข้าไปได้ ส่วนของ Slide Core ต้องสัมพันธ์กับรูปร่างภายนอกของชิ้นงานเป็นอย่างดี หากมีระยะห่างเกิดขึ้นก็จะทำให้ชิ้นงานเกิดครีบในส่วนที่มี Slide Core ได้
7.Ejector Pin เป็นส่วนที่ใช้กระทุ้งชิ้นงาน Chill vent , Air vent , runner และOver Flow ออกจากแม่พิมพ์ การออกแบบ Ejector ต้องคำนึงถึงตำแหน่งในการวางให้ดี เนื่องจากหากวางผิดตำแหน่งแล้วอาจเกิดปัญหาชิ้นงานยุบตัวได้ ความสำคัญของ Ejector Pin จะต้องมีผิวหน้าเท่ากับผิวหน้าของชิ้นงานหรือส่วนนั้นๆ หาก Ejector Pin ต่ำหรือสูงเกินไป ก็จะเกิดปัญหาเกี่ยวกับคุณภาพงานได้หลังการฉีด
8.ทางเดินของน้ำหล่อเย็น ทางเดินของน้ำหล่อเย็นภายในแม่พิมพ์จะต้องไม่สร้างความเปราะบางให้กับตัวแม่พิมพ์มากเกินไป เพราะจะเป็นการลดอายุของแม่พิมพ์ลง และทำให้คุณสมบัติของชิ้นงานไม่ดี ปัญหาของท่อและสายน้ำหล่อเย็นจะเกิดขึ้นบ่อยกับการใช้แม่พิมพ์อะลูมิเนียม เนื่องจากต้องฉีดที่อุณหภูมิสูง จึงต้องคำนวณเวลาการเปลี่ยนสายและการตันของท่อน้ำหล่อเย็นให้ดี เพื่อทำการเปลี่ยนก่อนมีปัญหาเมื่อขึ้นฉีดงานระหว่างผลิต
ส่วนประกอบทั้งหมดนี้เป็นเพียงส่วนหนึ่งที่สำคัญของแม่พิมพ์ฉีดอะลูิมิเนียมเท่านั้น ยังมีส่วนประกอบย่อยที่มีลักษณะคล้ายกับส่วนประกอบของแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกซึ่งรู้จักกันแพร่หลายอยู่แล้ว จะเห็นได้ว่าการออกแบบแม่พิมพ์อะลูมิเนียมจะต้องคำนึงถึงปัจจัยเกี่ยวกับความร้อน และอายุการใช้งานของแต่ละชิ้นส่วนเป็นสำคัญ หากเลือกวัสดุในการทำแม่พิมพ์ที่คุณภาพต่ำเกินไปก็จะทำให้อาุยุการใช้งานของแม่พิมพ์สั้นลงไปมาก แต่การใช้งานของแม่พิมพ์ฉีดอะลูมิเนียมจะมากหรือน้อยก็ขึ้นอยู่กับการบำรุงรักษาแม่พิมพ์เป็นสำคัญ หากละเลยการตรวจสอบก็จะทำให้เกิดปัญหาในการผลิตมากยิ่งขึ้น จึงจำเป็นจะต้องวางแผนการตรวจสอบก่อนนำแม่พิมพ์ขึ้นผลิตให้ถูกต้องและตรงตามเวลาการบำรุงรักษา เพื่อลดค่าการสูญเปล่าในการซ่อมแม่พิมพ์และค่าความสูญเปล่าในการผลิตชิ้นงานเสียออกมาอีกด้วย
ขอขอบคุณรูปภาพตัวอย่างแม่พิมพ์จากบริษัท International Casting Co.,Ltd
ขอบคุณเว็ปนี้มากครับ หาดูมาหลายเว็ปล่ะ จะศึกษาไว้ไปสัมภาษณ์งานครับ
ตอบลบ