Tube
Hydroforming
->
ในกระบวนการผลิตวัตถุน้ำหนักเบา
,ดูดซับพลังงานสูง และเป็นชิ้นส่วนที่ต้องคำนึงถึงราคาในการผลิตมากเช่น
ชิ้นส่วนรถยนตร์ การขึ้นรูปอลูมิเนียมโดยใช้พลังน้ำ เป็นวิธีหนึ่งในหลายวิธีที่ใช้กันอยู่ในวงการอุตสาหกรรม
รวมถึงการขึ้นรูปท่อ
หลักการของการขึ้นรูปท่อ ( ดังแสดงในรูปที่ 1 ) คือการเพิ่มความดันน้ำภายในโดยแรงอัด
(F) ที่ส่งมาตามแนวแกน เพื่อให้ดันท่อให้เป็นรูปทรงตามแม่พิมพ์
รูปที่ 1------------------------------------------รูปที่
1.1 
การขึ้นรูปท่อโดยใช้แรงดันน้ำ จะให้ผลดี 2 ด้าน ทั้งทางด้านเทคนิค
และ ความประหยัด เมื่อเทียบกับวิธีอื่น ๆ ดังตัวอย่างของ
ฟอร์ด ที่ใช้การ Hydroforming เพื่อขึ้นรูปท่อ อลูมิเนียม
ซึ่งผลดีที่เกิดขึ้นคือ
|
- ลดจำนวนชิ้นส่วนที่ต้องทำขึ้น
จาก 6 ชิ้น รวมเป็น 1 ชิ้น
- ลดขั้นตอนการทำงานจาก 32 ขั้นตอนเหลือเพียง 3
ขั้นตอน
- ลดน้ำหนักรวมจาก 12 กิโลกรัม เหลือ 8 กิโลกร้ม
- ลดค่าใช้จ่ายในการผลิตจาก 20 ปอนด์ เหลือ 10 ปอนด์
- ดังนั้น ฟอร์ดได้เลือกใช้วิธีนี้แทนวิธีเดิม ๆ
|
Sapa ทำงานเกี่ยวกับการดัดท่อและ hydroforming มาหลายปี
และได้ทำงานร่วมกับ AP&T and Swepart Verktyg AB เพื่อทำต้นแบบ
ของท่อ ที่มีจุดโค้งงอหลายจุด โดยการขึ้นรูปด้วยวิธี Hydroforming
สำหรับโครงการทำชิ้นส่วนรถยนตร์ รูปที่ 2
รูปที่ 2 -------------------------------------------
รูปที่ 3
ท่อนี้เริ่มจาก ปลาย ที่มีรูปตัดเป็นทรงกลม ดังรป 2 และยืดตรงไปจนถึงจุดโค้งจุดแรก
ที่ใช้ Hydroforming เพื่อเปลี่ยน รูปตัดขวางเป็น สี่เหลี่ยม
ดัง รูป 3 โดยมี tool คล้ายแม่พิมพ์สำหรับรับเพื่อช่วยในการดัด
โดยมีลำดับการใช้แรงดันภายในดังนี้
1.เริ่มจากแรงดัน 30-35 bar (เท่าของความดันบรรยากาศ)
2.เมื่อแม่พิมพ์ปิดเรียบร้อย ใช้แรงอัดน้ำจากปลายทั้ง
2 ด้าน ให้สูงถึง 1800 เมตริกตัน
3.แรงดันภายในเพิ่ม ถึง 950 bar (เท่าของความดันบรรยากาศ)
แบบจำลอง 3 มิติ ถูกสร้างขึ้นเพื่อการทำ Finite Element
Analysis ซึ่งผลลัพธ์ของการจำลองสถานะการณ์ ใช้เพื่อหาจุดวิกฤต
ที่อาจทำให้เกิดความเสียหาย กับชิ้นงาน ดังรูปที่ 4 แสดง
strain ของพลาสติกหลังจากทำ hydroforming
รูปที่ 4
Sapa พิจารณาว่า การขึ้นรูปอลูมิเนียมด้วยการดัดและการทำ
hydroforming จะมีประสิทธิภาพมากกว่าการใช้วิธีแบบเดิม
ซึ่งน่าจะเหมาะสำหรับการทำงานในเชิงธุรกิจ
ซอฟท์แวร์ที่ช่วยจำลองการทำ Hydroforming
Dyna
Form
StamPack
INPRO
TForm
อ้างอิง : บทความของ
Dr. Nader Asnafi, Sapa Technology, Sweden
แปลโดย สงกรานต์
|