กำรศึกษำพำรำมิเตอร์ในกำรตัดเฉือนวัสดุพอลิเมอร์เสริมควำม...

6
การประชุมวิชาการครุศาสตร์อุตสาหกรรมระดับชาติ ครั ้งที9 The 9 th National Conference on Technical Education 24 พฤศจิกายน 2559 www.ncteched.org คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ NCTechEd09TME05 บทคัดย่อ งานวิจัยนี้ได ้ประยุกต์วัสดุเหลือใช้เถ้าลอยลิกไนต์ โดยนามาเสริมความแข็งแรงในวัสดุอิพอกซีในปริมาณที่เหมาะสมสาหรับ งานหล่อขึ้นรูป โดยมุ ่งเน้นการศึกษาผลกระทบปัจจัยในการตัดเฉือนวัสดุชนิดนี ้ต่อแรงในการตัดเฉือนและคุณภาพผิวชิ้นงาน งานวิจัยนี้ พบว่า ปัจจัยที่ส ่งผลกระทบต่อแรงลัพธ์กระทาในการตัดเฉือน ที่เป็นผลรวมของแรงกระทาเนื่องจากความเร็วตัดและ อัตราป้อน ตามลาดับความสาคัญได้แก่ ระยะกินลึก ความเร็วตัด มุมคายใบมีดกลึง และอัตราป้อน ตามลาดับ และปัจจัยที่ส ่งผล กระทบต่อค่าความหยาบผิวสาเร็จเฉลี่ยสูงที่สุดตามลาดับความสาคัญ ได้แก ่ อัตราป้อน ระยะกินลึก ความเร็วตัด และ มุมคาย ใบมีดกลึง ตามลาดับ ขณะที่ ผลการวิเคราะห์ทางสถิติวิศวกรรมด้วยวิธีของทากุชิ พบว ่า (1) เงื่อนไขในการตัดเฉือนขึ้นอยู ่กับ <1> ความเร็วตัด เท่ากับ 9.19 เมตรต่อนาที <2> อัตราป้อน เท่ากับ 0.12 มิลลิเมตรต่อรอบ <3> ระยะกินลึก เท่ากับ 2 มิลลิเมตร และ มุมคายใบมีดกลึง เท่ากับ 15 องศา เป็นเงื่อนไขในการตัดเฉือนวัสดุอีพ็อกซีเรซินเสริมแรงด้วยอนุภาคเถ้าลอยลิกไนต์ที่เหมาะสม (2) ผลวิเคราะห์ความแปรปรวนของข้อมูล พบว่า ตัวแปรในการตัดเฉือนวัสดุส่งผลต่อผิวสาเร็จที่มีนัยสาคัญ ที่ช ่วงความเชื่อมั่นร้อยละ 95 ได้แก่ ตัวแปรอัตราป้อน เป็นตัวแปรที่ส ่งผลต่อค่าความหยาบผิวของชิ้นงานสาเร็จสูงที่สุด คำสำคัญ: วัสดุพอลิเมอร์เชิงประกอบ เถ้าลอยลิกไนต์ พารามิเตอร์ในการตัดเฉือน วิธีทากุชิ Abstract This project aims to utilize a fly ash powder as reinforcement in the epoxy matrix material. The optimum content of epoxy resin and fly ash powder is composed by casting process. In this work, the effects of machining parameters on cutting forces and finished surfaces was carried out. It was found that the resultant force during machining depends on the depth of cut , cutting speed , rake angle , and feed rate , respectively. Meanwhile the finished surface roughness can be performed on the feed rate, depth of cut, cutting speed, rake angle , respectively. The suitable condition of machining is performed by the Taguchi experimental design. It can be optimized that consists the condition of cutting speed, feed rate, depth of cut, and rake angle, respectively. There are 9.19 m min -1 , 0.12 mm rev -1 , 2 mm, and 15 o , respectively. The ANOVA statistical analysis was indicated the main parameter of feed rate that the effects of the optimum machining condition on the finished surface of a work piece has the confidence value of 95%. Keyword: polymer composites, fly ash, machining parameter,taguchi. กำรศึกษำพำรำมิเตอร์ในกำรตัดเฉือนวัสดุพอลิเมอร์เสริมควำมแข็งแรงด้วยขี ้เถ ้ำลอยลิกไนต์ Machining Parameters of Fly Ash – Filled Polymer Composite ณัฐกฤต เอี่ยมเต็ง 1 เชาวลิต ถาวรสิน 2 และพีระวัฒน์ นันทวราวงศ์ 3 ภาควิชาครุศาสตร์เครื่องกล คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ [email protected] 135

Transcript of กำรศึกษำพำรำมิเตอร์ในกำรตัดเฉือนวัสดุพอลิเมอร์เสริมควำม...

Page 1: กำรศึกษำพำรำมิเตอร์ในกำรตัดเฉือนวัสดุพอลิเมอร์เสริมควำม ...ncteched.fte.kmutnb.ac.th/nc9/NCTechEd09/NCTechEd09TME05.pdfis

การประชมวชาการครศาสตรอตสาหกรรมระดบชาต ครงท 9 The 9th National Conference on Technical Education

24 พฤศจกายน 2559 www.ncteched.org คณะครศาสตรอตสาหกรรม มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ

NCTechEd09TME05

บทคดยอ

งานวจยนไดประยกตวสดเหลอใชเถาลอยลกไนต โดยน ามาเสรมความแขงแรงในวสดอพอกซในปรมาณทเหมาะสมส าหรบงานหลอขนรป โดยมงเนนการศกษาผลกระทบปจจยในการตดเฉอนวสดชนดนตอแรงในการตดเฉอนและคณภาพผวชนงาน งานวจยน พบวา ปจจยทสงผลกระทบตอแรงลพธกระท าในการตดเฉอน ทเปนผลรวมของแรงกระท าเนองจากความเรวตดและอตราปอน ตามล าดบความส าคญไดแก ระยะกนลก ความเรวตด มมคายใบมดกลง และอตราปอน ตามล าดบ และปจจยทสงผลกระทบตอคาความหยาบผวส าเรจเฉลยสงทสดตามล าดบความส าคญ ไดแก อตราปอน ระยะกนลก ความเรวตด และ มมคายใบมดกลง ตามล าดบ ขณะท ผลการวเคราะหทางสถตวศวกรรมดวยวธของทากช พบวา (1) เงอนไขในการตดเฉอนขนอยกบ <1> ความเรวตด เทากบ 9.19 เมตรตอนาท <2> อตราปอน เทากบ 0.12 มลลเมตรตอรอบ <3> ระยะกนลก เทากบ 2 มลลเมตร และมมคายใบมดกลง เทากบ 15 องศา เปนเงอนไขในการตดเฉอนวสดอพอกซเรซนเสรมแรงดวยอนภาคเถาลอยลกไนตทเหมาะสม (2) ผลวเคราะหความแปรปรวนของขอมล พบวา ตวแปรในการตดเฉอนวสดสงผลตอผวส าเรจทมนยส าคญ ทชวงความเชอมนรอยละ 95 ไดแก ตวแปรอตราปอน เปนตวแปรทสงผลตอคาความหยาบผวของชนงานส าเรจสงทสด

ค ำส ำคญ: วสดพอลเมอรเชงประกอบ เถาลอยลกไนต พารามเตอรในการตดเฉอน วธทากช

Abstract

This project aims to utilize a fly ash powder as reinforcement in the epoxy matrix material. The optimum content of

epoxy resin and fly ash powder is composed by casting process. In this work, the effects of machining parameters on

cutting forces and finished surfaces was carried out. It was found that the resultant force during machining depends on

the depth of cut , cutting speed , rake angle , and feed rate , respectively. Meanwhile the finished surface roughness can

be performed on the feed rate, depth of cut, cutting speed, rake angle , respectively. The suitable condition of machining

is performed by the Taguchi experimental design. It can be optimized that consists the condition of cutting speed, feed

rate, depth of cut, and rake angle, respectively. There are 9.19 m min-1, 0.12 mm rev-1, 2 mm, and 15o, respectively. The

ANOVA statistical analysis was indicated the main parameter of feed rate that the effects of the optimum machining

condition on the finished surface of a work piece has the confidence value of 95%.

Keyword: polymer composites, fly ash, machining parameter,taguchi.

กำรศกษำพำรำมเตอรในกำรตดเฉอนวสดพอลเมอรเสรมควำมแขงแรงดวยขเถำลอยลกไนต

Machining Parameters of Fly Ash – Filled Polymer Composite

ณฐกฤต เอยมเตง1 เชาวลต ถาวรสน2 และพระวฒน นนทวราวงศ3

ภาควชาครศาสตรเครองกล คณะครศาสตรอตสาหกรรม มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ

[email protected]

135

Page 2: กำรศึกษำพำรำมิเตอร์ในกำรตัดเฉือนวัสดุพอลิเมอร์เสริมควำม ...ncteched.fte.kmutnb.ac.th/nc9/NCTechEd09/NCTechEd09TME05.pdfis

การประชมวชาการครศาสตรอตสาหกรรมระดบชาต ครงท 9 The 9th National Conference on Technical Education

www.ncteched.org 24 พฤศจกายน 2559 คณะครศาสตรอตสาหกรรม มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ

NCTechEd09TME05

1. บทน ำ เมอทรพยากรทเปนแหลงพลงงานไดลดลงอยางรวดเรว ท า

ใหแนวโนมของการพฒนาวสดสวนใหญจะเปนวสดชนดคอมโพสต เนองจากมน าหนกเบาเมอเปรยบเทยบกบโลหะหลายๆ ประเภทท าใหใชพลงงานลดลงได ดงพบในยานยนต เครองจกรกล ในยคปจจบน [1,2] อยางไรกตามแมวาจะสามารถสงเสรมการประหยดพลงงานได แตความแขงของวสดสวนมากจะต ากวาของโลหะ โดยเฉพาะวสดพอลเมอรคอมโพสต ซงความแขงแรงขนอยกบชนดสารเสรมแรง สารเสรมแรงหลายประเภททชวยสงเสรมความแขงแรง แตสวนใหญกจะมราคาสง ซงในการใชงานบางลกษณะอาจไมเหมาะสมในทางดานเศรษฐศาสตร จงไดเกดการน าวสดเหลอใชมาเปนสารเสรมแรง แทนการน าวสดเหลอใชหลายชนดมาเตมในพอลเมอรเพอท าเปนพอลเมอรคอนกรต ใชกนอยางแพรหลายในงานกอสรางและสถาปตยกรรม [2] แ ตการใชง านในภาคอตสาหกรรมยงไมแพรหลายมากนก ซงพบการใชงานบางกลมเชน อตสาหกรรมการผลตเครองจกร ในแถบทวปยโรป อเมรกา และในประเทศ ญปน เกาหลใต ไตหวน เปนตน ไดน าวสดพอลเมอรคอมโพสตมาผลตเปนชนสวนเครองจกร ซงสวนใหญจ าเปนตองผลตดวยกรรมวธการตดเฉอน และพบวาการความสามารถในการตดเฉอนของวสดดงกลาวมขอจ ากดและไดผลผลตทต ากวาการตดเฉอนวสดทวไป [3, 4]

ดงนนผวจยจงสนใจทจะศกษาการการตดปาดผววสดพอลเมอรคอมโพสตทเตมสารเสรมแรงทเปนวสดเหลอใชจากการเผาไหมของถานหนในโรงผลตไฟฟา ชนดเถาลอยลกไนต (Fly ash) โดยเนนทการศกษาความสามารถในการตดเฉอน (Machinability) ประกอบดวยพารามเตอรทมผลตอคณภาพชนงาน เพอเปนขอมลในการน าวสดคอมโพสตชนดนมาผลตเปนชนสวนเครองจกรหรอน าไปใชประโยชนตอไปในอนาคต

2. วตถประสงคกำรวจย

2.1 เพอศกษาพารามเตอรในการตดเฉอนทมผลตอแรงในการตดเฉอนและคณภาพผวชนงานส าเรจ

3. ขอบเขตกำรวจย

3.1 สรางวสดคอมโพสตผสมดวยอพอกเรซนและสารท าใหแขง 80 สวนตอผงขเถาลอยชนดลกไนต 20 สวนโดยมวลโดยท าการหลอชนทดสอบในเครองสญญากาศสรางวสดคอมโพสตผสมดวยอพอกเรซนและสารท าใหแขง 80 สวนตอผงขเถาลอยชนดลกไนต 20 สวนโดยมวลโดยท าการหลอชนทดสอบในเครองสญญากาศ

3.2 เตรยมชนงานหลอขนาดเสนผานศนยกลาง 20 , 22 และ 25 มม. ความยาว 150 มม.

3.3 ปรบปรงชดไดนาโมมเตอรเพอวดแรงตดเฉอนงานกลงในแนวแกน X (Feed force) และแกน Z(Cutting speed)

3.4 ศกษาพารามเตอรในการตดเฉอนไดแก ความเรวตด อตราปอน ระยะกนลก และมมคายเศษตดดวยเครองมอตด HSS

3.5 วดคาคณภาพชนงานหลงการตดเฉอน โดยพจารณาจากคาความหยาบผวเฉลย

4. เอกสำรและงำนวจยทเกยวของ วสดพอลเมอรคอมโพสต เปนวสดทประกอบขนดวยการ

ผสมกนของวสดพอลเมอรท เปนเนอหลก หรอเมทรกซ (Polymer matrix) กบ วส ด อ นๆ เ พ อ เ ป นส าร เส ร มแ ต ง (Additive) ทเปนสารชวยเพมสมบตทางเคม และ/หรอสารเสรมแรง (Reinforcement) เพอชวยในการเพมสมบตเชงกล ส าหรบวสด ท เ ปนเมทรกซมท งชนดท เปนกลมเทอรโมพลาสตก และกลมเทอรโมเซตตง ซงจะท าหนาทยดสารเสรมแรงใหอยในต าแหนงและการเรยงตวทก าหนดดวยพนธะเคม และ/หรอ พนธะทางกล โดยปกตวสดเมทรกซจะมความแขงแรงทต ากวาสารเสรมแรง วสดชนดนไดมการพฒนาขนอยางตอเนอง และสวนใหญจะนยมแบงประเภทของวสดตามชนดของเมทรกซ หรอตามชนดของสาร เสรมแรง ในการแบงชนดตามสารเสรมแรง สามารถแบงชนดเปนกลมใหญ ๆ ไดตามรปรางของสารเสรมแรง ไดแก แบบเสนใย แบบอนภาค และแบบเกรด

4.1 ความรเบองตนของเถาลอย [5]

136

Page 3: กำรศึกษำพำรำมิเตอร์ในกำรตัดเฉือนวัสดุพอลิเมอร์เสริมควำม ...ncteched.fte.kmutnb.ac.th/nc9/NCTechEd09/NCTechEd09TME05.pdfis

การประชมวชาการครศาสตรอตสาหกรรมระดบชาต ครงท 9 The 9th National Conference on Technical Education

24 พฤศจกายน 2559 www.ncteched.org คณะครศาสตรอตสาหกรรม มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ

NCTechEd09TME05

ถานลกไนตเมอถกบดละเอยดและสงเขาไปในเตาเผาไหมทอากาศเพยงพอ การเผาไหมจะเกดไดอยางสมบรณ ความรอนในเตาเผาจะชวยใหปฏกรยาทางเคมเปลยนแปลงสภาพของแรธาตทมอยใหเปนแรธาตในรปของออกไซดของโลหะหลายชนดทซบซอน เถาลกไนตทเหลออยจะม 2 สภาพ คอ สวนทเปนเถาลอย (fly ash, pulverized fuel ash, dry ash) เปนเถาทถกแยกออกจากลมรอนทพดออกไปสปลองควน และถกจบไวทเครองดกฝ น (electrostatic precipitator) อกสวนหนงจะเปนเถาหนก (bottom ash, wet ash) เปนเถาทไดจากการปะทะกนของอนภาคเถาในบรเวณทเกดการสนดาป อณหภมบรเวณนสงพอทจะหลอมเถา ท เปนเมดหรอกอนตกลงสกนเตา บางสวนของเถาจะปะทะกบผนงเตาและหลอมตดกนรวมตวเปนกอนขนาดใหญเรยก Slag เมอน าหนกรวมกนมากจนเกาะตดผนงไมไหวกจะหลนลงสเตา

4.2 กลไกการตดเฉอนวสด [6, 7, 8] การตดปาดผวเปนกระบวนการก าจดเนอวสดสวนทไม

ตองการออกทละนอย ๆ ในรปของเศษตด ลกษณะของเศษตดขนอยกบสงตาง ๆ ดงน

วสดชนงาน ว สดเครองมอคมตด และรปพรรณของเครองมอคมตดความเรวตด อตราปอน และความลกต งมด สภาวะการตดปาดผว เชน สารหลอลนเปนการใชลดอณหภม แรงเสยดทานตาง ๆ

เศษตดทเกดขนจากการตดปาดผวมหลายลกษณะทแตกตางกน ออกไปทงรปราง, ขนาด และส เปนตน ซงขนอยกบปจจยดงน

- ชนดของกระบวนการตดปาดผว เชนการตดปาดผวแบบตอเนอง หรอการตดปาดผวเปนชวงๆ ไมตอเนอง

- ชนดของวสดชนงาน - รปทรงเรขาคณตของเครองมอคมตด - ความเรวตดและอตราปอน - สารหลอลนและหลอเยน

4.3 การจ าแนกชนดของเศษตด ประเภทของเศษตดในงานกลง มก าหนดตามมาตรฐาน ISO

3685 – 1993 (revised) [9] แสดงในภาพท 1

ภำพท 1 : ประเภทของเศษตดตามมาตรฐาน ISO 3685 – 1993 จากภาพดานบนคอประเภทของเศษตดสามารถแบงได 8

ประเภท ซงสามารถพจารณาไดเปน 3 กลม ไดแก - เหมาะสม (Good) ประกอบดวยหมายเลข 2.2, 3.1, 3.2

และ 4.2 - ยอมรบได (Favorable) ประกอบดวยหมายเลข 2.1,

5.1, 6.2 และ 7 - ไมยอมรบ (Unfavorable) ประกอบดวยหมายเลข 1.3,

2.3, 4.1, 4.3, 5.3 และ 8

5. วธกำรวจย เนองจากสวนหนงของงานวจยนเปนการศกษาคณภาพของ

ชนงาน จงตองใช อปกรณ เครองมอ ดงตอไปน 5.1 อปกรณทใชในการวจย

- เ ค ร อ ง ก ล ง ก ง อ ต โ นม ต TUG-40, Metalexport Warszawa, Poland :ซงเครองกลงขนาดใหญ ทมอปกรณจบยดมดกลงขนาดใหญ และท าใหงานวจยนจงไมพจารณาระดบการสนสะเทอนระหวางการตดเฉอนชนงานพอลเมอรคอมโพสต (Tool Chattering)

- เครองคอมพวเตอรพกพา ซอฟตแวร LabView 8.2 และอปกรณเชอมสญญาณ

- ชดวดแรงตดเฉอน Dynamometer - ชดรบ-สงสญญาณเอาทพทและแสดงผล

5.2 วสดทใชในการวจย - อพอกซเรซน ชอยหอ SIKA ชนด Biresin L84, Sika

Deutschland GmbH, Germany - สารท าใหแขงตว (Hardener) ชอยหอ SIKA ชนด

Biresin L84T HARDENER - เถาลอยลกไนตแบบแหง ของโรงไฟฟาแมเมาะ จ.

ล าปาง

137

Page 4: กำรศึกษำพำรำมิเตอร์ในกำรตัดเฉือนวัสดุพอลิเมอร์เสริมควำม ...ncteched.fte.kmutnb.ac.th/nc9/NCTechEd09/NCTechEd09TME05.pdfis

การประชมวชาการครศาสตรอตสาหกรรมระดบชาต ครงท 9 The 9th National Conference on Technical Education

www.ncteched.org 24 พฤศจกายน 2559 คณะครศาสตรอตสาหกรรม มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ

NCTechEd09TME05

5.3 ขนตอนการวจย 5.3.1 การเตรยมวสดพอลเมอรเสรมความแขงแรงดวย

เถาลอยลกไนต การผสมอพอกซเรซนกบสารท าใหแขงตวในสดสวนเชง

มวล 80:20 (ภาพท 3-6 )และเตมผงเถาลอยลกไนต ขนาดต ากวา 74 ไมครอน ดวยปรมาณ 10 %wt ของอพอกซเรซนและสารท าใหแขง (ขอมลจากผผลตและจากงานวจยทผานมา) ซงเปนสดสวนทท าใหวสดมความแขงแรงสงทสด

หลอชนงานทดสอบเพลาขนาดเสนผานศนยกลาง 20, 22 และ 25 มม. ความยาว 150 มม. ดงภาพท 2

ภำพท 2 : การเตรยมชนงานทดสอบ 5.3.2 การการศกษาผลกระทบของเงอนไขการตดเฉอน

ตอคณภาพชนงานและเครองมอตดแบบการตดแบบสองมต (Orthogonal cutting) ศกษาเงอนไขในการตดเฉอน

ตำรำงท 1 เงอนไขในการตดเฉอน

ปจจย

ปจจยทควบคมได (Signal factors)

จ านวนระดบ 1

(ต า) 2

(ปานกลาง)

3 (สง)

A Cutting speed(m/min) 9.19 14.92 16.96 B Feed rate (mm/rev) 0.12 0.24 0.33 C Depth of cut (mm) 1 2 3

ปจจย

ปจจยทควบคมไมได (Noise factor)

จ านวนระดบ 1

(ต า) 2

(ปานกลาง)

3 (สง)

D Rake angle (o) 5 15 -

การออกแบบการทดลองดวยวธของทากช ก าหนดใหปจจยทสนใจ (Signal factors) ม 3 ตวแปรไดแก ปจจย A B C และมปจจย D เปนปจจยรบกวน (Noise factor) ดวยเทคนค Dummy

[10] และท าการทดลองตามตารางมาตรฐาน L27 (34) จ านวน 27 การทดลอง

6. ผลกำรทดลองและวเครำะหผล 6.1 ผลการวเคราะหทางสถตวศวกรรม

6.1.1 ผลกระทบของปจจยตอแรงกระท าจากความเรวตด

ตำรำงท 2 ล าดบความส าคญของปจจยทสงผลตอแรงกระท าจากความเรวตด

Level A

Cutting speed

B Feed rate

C Depth of cut

D Rake angle

1 88.21 83.59 65.02 92.50

2 70.20 86.04 95.69 75.11

3 101.70 90.48 99.40 -

Delta 31.50 6.89 34.37 17.38

Rank 2 4 1 3

ปจจยทสงผลกระทบตอแรงกระท าจากความเรวตดสงทสด พจารณาตามล าดบความส าคญ (Rank) ไดแก ระยะกนลก (Depth of cut) ความเรวตด (Cutting speed) มมคายใบมดกลง (Rake angle) และอตราปอน (Feed rate)

6.1.2 ผลกระทบของปจจยตอแรงกระท าจากอตราปอน

ตำรำงท 3 ล าดบความส าคญของปจจยทสงผลตอแรงกระท าจากอตราปอน

Level A

Cutting speed

B Feed rate

C Depth of

cut

D Rake angle

1 44.10 41.79 32.51 46.25

2 35.10 43.02 47.85 37.55

3 50.85 45.24 49.70 -

Delta 15.57 3.44 17.19 8.69

Rank 2 4 1 3

ผลกระทบของปจจยตอแรงกระท าจากอตราปอน

138

Page 5: กำรศึกษำพำรำมิเตอร์ในกำรตัดเฉือนวัสดุพอลิเมอร์เสริมควำม ...ncteched.fte.kmutnb.ac.th/nc9/NCTechEd09/NCTechEd09TME05.pdfis

การประชมวชาการครศาสตรอตสาหกรรมระดบชาต ครงท 9 The 9th National Conference on Technical Education

24 พฤศจกายน 2559 www.ncteched.org คณะครศาสตรอตสาหกรรม มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ

NCTechEd09TME05

ปจจยทสงผลกระทบตอแรงกระท าจากอตราปอนสงทสด มลกษณะขอมลเชนเดยวกบตวแปรตามของแรงกระท าจากความเรวตด พจารณาตามล าดบความส าคญ ไดแก ระยะกนลก ความเรวตด มมคายใบมดกลง และอตราปอน ตามล าดบ

6.1.3 ผลกระทบของปจจยตอแรงลพธกระท าในการตดเฉอน

ตำรำงท 4 ล าดบความส าคญของปจจยทสงผลตอแรงลพธกระท าในการตดเฉอน

Level A

Cutting speed

B Feed rate

C Depth of

cut

D Rake angle

1 98.62 93.45 72.70 103.42

2 78.49 96.20 106.99 83.98

3 113.22 101.16 111.13 -

Delta 35.22 7.70 38.43 19.44

Rank 2 4 1 3

ปจจยทสงผลกระทบตอแรงลพธกระท าในการตดเฉอน ทเปนผลรวมของแรงกระท าเนองจากความเรวตดและอตราปอน มลกษณะขอมลเชนเดยวกบตวแปรตามของแรงกระท าจากความเรวตดและอตราปอน การวเคราะหตามล าดบความส าคญ พจารณาไดเชนเดยวกบทพบจากตวแปรตามของแรงกระท าจากความเรวตด และจากตวแปรตามของแรงกระท าจากอตราปอน ไดแก ระยะกนลก ความเรวตด มมคายใบมดกลง และอตราปอน ตามล าดบ

6.1.4 ผลกระทบของปจจยตอคาความหยาบผวส าเรจเฉลย ตำรำงท 5 ล าดบความส าคญของปจจยทสงผลตอคาความหยาบผว

ส าเรจเฉลย

Level A

Cutting speed

B Feed rate

C Depth of

cut

D Rake angle

1 4.297 2.939 4.794 4.527

2 4.817 4.241 4.263 4.577

3 4.517 6.451 4.573 -

Delta 0.519 3.512 0.531 0.051

Rank 3 1 2 4

ปจจยทสงผลกระทบตอคาความหยาบผวส าเรจเฉลยสงทสด พจารณาตามล าดบความส าคญ ไดแก อตราปอน ระยะกนลก ความเรวตด และ มมคายใบมดกลง ตามล าดบ

6.2 ผลการวเคราะหลกษณะเศษตด การออกแบบการทดลองทางสถตดวยวธของทากช จาก

จ านวนการทดลอง 27 การทดลอง น ามาศกษาลกษณะของเศษตด (Chip Formation) โดยการเปรยบเทยบกบประเภทเศษตดในงานกลงตามมาตรฐาน ISO 3685-1993 [9] พบวา เศษตดทเหมาะสม (Good chips) ไดแก การทดลองท 5 และ การทดลองท 7 ซงเปนเศษตดแบบ Tubular ชนดส น แสดงในภาพท 9เปรยบเทยบลกษณะเศษตดในการทดลองอนๆ

ภำพท 3 : ผลการวเคราะหลกษณะเศษตด

7. สรปผล

การศกษาผลกระทบของปจจยในการตดเฉอนทมตอแรงตดเฉอนและคณภาพชนงานกลงวสดอพอกซเรซนเสรมแรงดวยอนภาคเถาลอยลกไนต สามารถสรปไดดงน

7.1 ผลการวเคราะหทางสถตวศวกรรมดวยวธของทากช (1) การพจารณาระดบของปจจยของเงอนไขในการตด

เฉอน คา S/Ns ratios ทมเงอนไขของ<1> ความเรวตด (Cutting speed) เทากบ 9.19 เมตรตอนาท <2> อตราปอน (Feed rate) เทากบ 0.12 มลลเมตรตอรอบ <3> ระยะกนลก (Depth of cut) เทากบ 2 มลลเมตร และมมคายใบมดกลง (Rake angle) เทากบ 15 องศา เปนเงอนไขในการตดเฉอนวสด อพอกซเรซนเสรมแรงดวยอนภาคเถาลอยลกไนต ทเหมาะสม

139

Page 6: กำรศึกษำพำรำมิเตอร์ในกำรตัดเฉือนวัสดุพอลิเมอร์เสริมควำม ...ncteched.fte.kmutnb.ac.th/nc9/NCTechEd09/NCTechEd09TME05.pdfis

การประชมวชาการครศาสตรอตสาหกรรมระดบชาต ครงท 9 The 9th National Conference on Technical Education

www.ncteched.org 24 พฤศจกายน 2559 คณะครศาสตรอตสาหกรรม มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ

NCTechEd09TME05

(2) ผลวเคราะหความแปรปรวนของขอมล พบวา ตวแปรในการตดเฉอนวสดพอลเมอรเสรมความแขงแรงดวยเถาลอยลกไนตทสงผลตอผวส าเรจทมนยส าคญ ทชวงความเชอมนรอยละ 95 ไดแก ตวแปรอตราปอน (B) เปนตวแปรทสงผลตอคาความหยาบผวของชนงานส าเรจสงทสด ซงเปนไปตามทฤษฎการตดเฉอน

7.2 ผลการวเคราะหลกษณะเศษตด การเปรยบเทยบกบประเภทเศษตดในงานกลงตาม

มาตรฐาน ISO 3685-1993 พบวา เศษตดทเหมาะสม (Good chips) เปนเศษตดแบบ Tubular ชนดสน

8. ขอเสนอแนะ

8.1 ควรศกษาเพมเตมในสดสวนการเตมเถาลอยลกไนตในปรมาณตาง ๆ เพอพจารณาสมบตทางดานความรอน และสมบตเชงกล อาทเชน ความตานทานแรงดง และแรงกระแทก ทสงผลกระทบตอความแขงแรงของวสดอพอกซเสรมความแขงแรงดวยเถาลอยลกไนต

8.2 ควรศกษาเพมเตมผลกระทบของความสนสะเทอนของวสดอพอกซทเสรมความแขงแรงดวยเถาลอยลกไนตในปรมาณตางๆ เพอพจารณาถงคณภาพงานตดเฉอน

9. กตตกรรมประกำศ งานวจย นไดรบทนอดหนนวจบ จากคณะครศาสตร

อตสาหกรรม มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอประจ าป 2554 ภายใตโครงการวจยการศกษาพารามเตอรในการตดเฉอนวสดพอลเมอรเสรมความแขงแรงดวยขเถาลอยลกไนต คณะผวจยขอขอบคณมา ณ ทน

10. เอกสำรอำงอง

[1] Guo, R. Q, Rohatgi, P.K. and Nath, D. “Preparation of

aluminium-fly ash particulate composits by powder

metallurgy technique” Journal of Materials Science. 32,

3971 (1997)

[2] Gu, J., Wu, G.H. and Zhang, Q. “Preparation and damping

properties of fly ash filled epoxy composites”

Materials Science and Engineering: A 452-453, 614-618

(2007).

[3] Wang, D. H., Ramulu, M. and Arola, D. “Orthogonal

cutting mechanisms of graphite/epoxy composite. Part I:

unidirectional laminate” International Journal of Machine

Tools and Manufacture 35 (12), 1628-1638 (1995).

[4] Arola, D,. Ramulu, M. and Wang, D. H. “Chip formation

in orthogonal trimming of graphite/epoxy composite”

Composites Part A: Applied Science and Manufacturing

27 (2), 121-133 (1996)

[5] ธนวรรณ เชาวสก “การศกษาสมบตของวสดเชงประกอบอพอกซกบเถาลอยเปนสารตวเตมทผานการเชอโยงสายโซดวยคลนไมโครเวฟ” วศวกรรมศาสตรมหาบณฑต มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร 2548.

[6] E. Trent and P. Wright “Metal Cutting” Ed. 4th.

Butterworth-Heinemann, Massachusetts (2000)

[7] G. Boothroyd “Fundamentals of Machining and Machine

Tools” Ed. 4th. Marcel Dekker,Inc. New York (1989)

[8] กตตภฎ รตนจนทร และ ประมข เจนกตตยนต “เทคโนโลยการตดเฉอน” มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ 2555.

[9] International Standard. “Tool-life testing with single-point

turning tools” ISO 3685-1993 (2011)

[10] Nouranian, S., Garmabi, H. and Mohammadi, N.

“Taguchi-based optimization of adhesion of polyurethane

to plasticized poly(vinyl chloride) in synthetic leather”

Journal of Adhesion Science and Technology 21 (8), 705-

724 (2007).

140