การศึกษาพฤติกรรมการไหลของน้ำโลหะเหล็กกล้าไร้สนิม-AISI-430-ในแม่พิมพ์งานหล่ออินเวสต์เมนต์
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ในปัจจุบันกระบวนการหล่องานเหล็กกล้าไร้สนิมที่มีความเล็กบางและมีความซับซ้อน มีการออกแบบระบบจ่ายโลหะเหลวและรูล้น โดยทั่วไปเป็นการออกแบบจากประสบการณ์และทดลองหล่อแบบลองผิดลองถูก เพื่อตรวจสอบหาจุดบกพร่องของชิ้นงาน (Defects) ที่เกิดขึ้น จากนั้นจึงทำการปรับปรุงการออกแบบและทดลองหล่ออีกครั้งจนกระทั่งมั่นใจได้ว่างานหล่อที่ได้สมบูรณ์ปราศจากข้อบกพร่อง วิธีดังกล่าวทำให้สูญเสียเวลาและค่าใช้จ่ายอันเนื่องมาจากการทดลองหล่อเป็นจำนวนมาก ขาดความแน่นอนและความถูกต้องในการออกแบบ ปัจจุบันได้มีการพัฒนาคอมพิวเตอร์ซอฟต์แวร์ในการจำลองพฤติกรรม (Cast Designer®) เพื่อนำมาช่วยในการวิเคราะห์และออกแบบระบบงานหล่อเป็นจำนวนมาก ซึ่งส่วนใหญ่ราคาสูง ปัญหาของผู้ประกอบการคือการตัดสินใจในการจัดซื้อหรือการจัดหาคอมพิวเตอร์ซอฟต์แวร์เหล่านี้มาใช้เพื่อให้เกิดความคุ้มค่าในการทำงานหล่องาน เพื่อศึกษาการจำลองพฤติกรรมของงานหล่อโดยใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ซอฟต์แวร์มาใช้ในการวิเคราะห์ โดยคอมพิวเตอร์ซอฟต์แวร์ที่เลือกใช้โปรแกรม Cast Designer® ขอบเขตในการทำงานวิจัยคือออกแบบชุดแม่พิมพ์งานหล่อ 3 แบบ โดยแม่พิมพ์เป็นแบบมีทางเข้าของโลหะเหลวทางเดียว มีการจัดวางเรียงชิ้นงานเป็นมุมเอียงลงกับระนาบแนวนอน 30, 45 และ 60 องศา โดยใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ช่วยในการออกแบบงานหล่อ โดยทำการเปรียบเทียบลักษณะของการไหลของโลหะเหลว เวลาในการเติมเต็มโลหะเหลว และทำการวิเคราะห์แม่พิมพ์ว่าในงานหล่อแม่พิมพ์ในแต่ละแบบเกิดข้อบกพร่องตรงจุดใดของแบบแม่พิมพ์ จากการจำลองพฤติกรรมกระบวนการหล่อแม่พิมพ์แบบที่ 3 มีความสมบูรณ์แบบมากที่สุด เนื่องจากการไหลตัวของโลหะเหลว (Fluid Fraction) มีทิศทางการไหลในทิศทางเดียวกัน ใช้เวลาในการเติมเต็มของโลหะเหลว (Fill Time) เข้าสู่โพรงแบบน้อยที่สุด โดยใช้เวลาเพียง 1.0667 วินาที และได้ชิ้นงานที่สมบูรณ์แบบเป็นแม่พิมพ์ที่ทำให้การผลิตมีประสิทธิภาพที่สุด
Downloads
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Journal of TCI is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0) licence, unless otherwise stated. Please read our Policies page for more information...
References
Ik - Tae Im, Woo - Seung Kim and Kwan - Soo Lee, “A unified analysis of filling and solidification in casting with natural convection,” International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 44, issue 8, pp. 1507-1515, Apr. 2001.
S.M.H. Mirbagheri, H. Esmaeileian, S. Serajzadeh, N. Varahram and P. Davami, “Simulation of melt flow in coated mould cavity in the casting process,” Journal of Materials Processing Technology, vol. 142, issue 2, pp. 493-507, Nov. 2003.
J. Campbell, “Structure, defects and properties of the finished casting,” in Castings, 2nd ed. Burlington, MA, USA: Butterworth-Heinemann, 2003, ch. 9, pp. 267-305.
T. Wanga, S. Yao, Q. Tong, L. Sui, “Improved filling condition to reduce casting inclusions using the submerged gate method,” Journal of Manufacturing Processes, vol. 27, pp. 108–113, Jun. 2017.
R. Babaei, J. Abdollahi, P. Homayonifar, N. Varahram, P. Davami, “Improved advection algorithm of computational modeling of free surface flow using structured grids,” Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, vol. 195, issue 7-8, pp. 775-795, Jan. 2006.