ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับงานตัดโลหะแผ่น

วันนี้ทาง ไอไอที กรุ๊ป ของเราขอนำเสนอความรูเบื้องต้นเกี่ยวกับการเลือกใช้เครื่องจักรในงานโลหะแผ่นเผื่อให้เหมาะสมกับงานที่ท่านทำอยู่ 

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับงานตัดโลหะแผ่น

ในปัจจุบัน เทคโนโลยีการตัดโลหะแผ่นพัฒนาไปมาก มีกรรมวิธีการตัดให้เลือกหลายวิธี ทำให้สามารถตัดชิ้นงานด้วยความแม่นยำสูง และตัดได้หนาขึ้นกว่าเดิมมากอย่างไรก็ตาม ไม่มีกรรมวิธีการตัดแบบไหนที่จะเป็นคำตอบสำหรับทุกงาน ในวิธีการตัดแบบต่างๆก็มีข้อดี ข้อด้อยต่างกัน การเลือกวิธีการตัดให้เหมาะสมกับงานจึงเป็นสิ่งจำเป็น เพื่อให้ได้ชิ้นงานที่เหมาะสมกับความต้องการ ลดต้นทุนและเพิ่มโอกาสการแข่งขันทางการตลาด

สำหรับเทคโนโลยีการตัดโลหะแผ่นที่นิยมใช้กันในปัจจุบัน มีอยู่ 4 ประเภท คือ

1.พลาสมา (Plasma)
2.เลเซอร์ (Laser)
3.แรงดันน้ำ (Waterjet)
4.เครื่องเจาะระบบหัวตอก (Turret Punching) <TURRET PUNCH PRESS>

1. พลาสม่า (Plasma) พลาสม่าเป็นสถานะที่ 4 ของสสาร (หลังจากของแข็ง,ของเหลว,แก็ส) เกิดจากการกระตุ้นอิเล็กตรอนให้หลุดจากอะตอมของสสาร ทำให้เกิดพลังงานสูงมาก จนกลายเป็นพลังงานความร้อนที่นำมาใช้ในการตัดโลหะ ข้อดีของพลาสม่าคือ สามารถตัดงานได้หนามาก โดยสามารถตัดสเตนเลสได้หนาถึง 3” (ขึ้นอยู่กับกระแสไฟที่ใช้) และสามารถตัดได้ด้วยความเร็วสูงกว่าวิธีอื่นๆ แต่มีจุดด้อยคือ ร่องตัดมีขนาดค่อนข้างใหญ่ และเอียง(เตเปอร์) ด้วยข้อด้อยเหล่านี้ ทำให้การตัดด้วยพลาสม่าไม่เหมาะกับงานที่ต้องการความละเอียดสูง โดยทั่วไปแล้ว จะเหมาะกับงานหนา ที่มีรูปร่างไม่ซับซ้อนยอบรับความคลาดเคลื่อนและความเอียงของสันิ้นงานได้ประมาณ 1-3mm (ขึ้นอยู่กับความหนาชิ้นงาน และความสามารถของเครื่อง) หรือ หากเป็นงานหนาที่ต้องการความละเอียดมากขึ้น ก็อาจจะตัดด้วยพลาสม่า แล้วนำไปกลึง หรือเจียร์แต่งเพิ่ม เพื่อให้ได้ขนาด และผิวชิ้นงานตามที่ต้องการ

2. เลเซอร์ (Laser) เลเซอร์เป็นการตัดโดยใช้พลังงานความร้อนเหมือนกับการตัดด้วยพลาสม่า แต่กระบวนการผลิตพลังงานที่นำมาใช้ตัดต่างกัน ทำให้เปลวที่ใช้ในการตัด เล็กและแคบกว่าพลาสม่ามาก ส่งผลให้ร่องตัดมีขนาดเล็ก,สันแนวตัดตรง ข้อเสียคือ มีข้อจำกัดเรื่องความหนา โดยเครื่องที่อาจกล่าวได้ว่ามีกำลังวัตต์สูง (4000-5000W) จะตัดสเตนเลสได้ประมาณ 15-19 mm และมีค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับวิธีอื่นๆ ตั้งแต่ราคาเครื่องตัดเลเซอร์รวมไปถึง แก็สหัวนอชเชิล และวัสดุสิ้นเปลืองต่างๆ การตัดเลเซอร์จึงเหมาะกับงานบางที่ต้องการความละเอียดสูง โดยมีความคลาดเคลื่อนเพียง +/-0.15mm

3. แรงดันน้ำ (waterjet) การตัดด้วยแรงดันน้ำ กำเนิดขึ้นมาประมาณ 30-40 ปี มาแล้ว ในอดีตไม่เป็นที่นิยมมากนัก เนื่องจากมีข้อจำกัดเรื่องความคลาดเคลื่อนและเสถียรภาพของระบบ แต่ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยี waterjet พัฒนาไปมาก จนปัจจุบันเป็นทางเลือกหนึ่งที่น่าสนใจสำหรับงานตัดโลหะ ระบบ waterjet สามารถแบ่งเป็น 2 ระบบใหญ่ๆคือ ระบบที่ใช้แรงดันน้ำเพียงอย่างเดียว (Pure water jet) และ ระบบที่ใช้สารกัดกร่อน (abrasive)ช่วยในการตัด (Abrasive jet) ทั้งสองระบบมีหลักการเดียวกันคือ ใช้แรงดันน้ำที่สูงมากเป็นส่วนสำคัญในกระบวนการตัด แต่ ในระบบ Pure water jet จะใช้น้ำเป็นตัวตัดชิ้นงาน ในขณะที่ ในระบบ Abrasive jet แรงดันน้ำจะเป็นตัวขับสารกัดกร่อนที่เติมเข้าไปในระบบ แล้วใช้สารกัดกร่อนที่พ่นออกมาจากหัวฉีดเป็นตัวตัดชิ้นงาน ระบบ Abrasive jet จะใช้กับชิ้นงานที่มีความแข็ง เมื่อพูดถึงการตัดด้วยระบบ waterjet สำหรับงานโลหะก็จะหมายถึงระบบ Abrasive jet นั่นเอง โดยธรรมชาติของระบบ waterjet แล้ว จะแตกต่างจากการตัดพลาสม่า หรือ เลเซอร์ พอสมควร โดยเฉพาะในแง่ที่กระบวนการทั้งหมดไม่มีความร้อนเข้ามาเกี่ยวข้อง ด้วยคุณสมบัตินี้เอง ทำให้มันมีข้อดีที่โดดเด่นคือ สามารถตัดวัสดุได้หลายประเภท ตั้งแต่ เหล็ก สเตนเลส อลูมิเนียม ทองเหลือง ทองแดง พลาสติก ไม้ ยาง หิน เซรามิค แก้ว โดยไม่ทำให้วัสดุหลอมเหลว หรือสูญเสียคุณสมบัติทางกายภาพไป อีกทั้งยังตัดงานได้หนา และ มีความเอียงของร่องตัดน้อย และค่าใช้จ่ายโดยรวมจะน้อยกว่าการตัดเลเซอร์ ข้อด้อยของ waterjet คือ ตัดงานได้ค่อนข้างช้า และร่องตัดยังมีขนาดใหญ่กว่าการตัดด้วยเลเซอร์ ในเรื่องของความหนา และ ความละเอียด อาจกล่าวได้ว่า การตัดด้วย waterjet เป็นทางเลือกที่อยู่ระหว่างการตัดเลเซอร์และพลาสม่า คือเหมาะกับงานที่ต้องการความละเอียดปานกลางที่พลาสม่าไม่สามารถทำได้ หรืองานที่หนาเกินขีดจำกัดของเลเซอร์

4.punching หรือ TURRET PUNCH เป็นการใช้หัวตอกเจาะลงไปบนแผ่นโลหะ (ต่างจากการตัดทั้งสามวิธีที่กล่าวมาข้างต้น) ให้เกิดเป็นรูหรือแนวตัดตามลักษณะรูปร่างของหัวตอก ด้วยวิธีนี้ทำให้เครื่อง punching ต้องมีหัวตอกหลายประเภท หลายขนาด เพื่อรองรับแบบงานตัดได้หลากหลาย

ข้อดี

สามารถปั๊มเจาะได้ด้วยความเร็วสูง แม่นยำ กับแบบงานที่มีหัวแม่พิมพ์รองรับ

วิธีนี้จึงเหมาะกับงานบางผลิตเป็นจำนวนมากในลักษณะ mass production เพราะสามารถผลิตชิ้นงานได้อย่างรวดเร็วและค่าใช้จ่ายต่ำ ลักษณะงานที่เหมาะกับ punching อย่างที่เห็นรอบๆตัวเราก็เช่น เคสคอมพิวเตอร์, ตู้ไฟ, ฝาปิดช่องพัดลม ฯลฯ งานลักษณะนี้มักจะมีรูจำนวนมากอยู่บนชิ้นงาน ซึ่งเครื่อง punching สามารถ ตอกสร้างรูเหล่านี้ได้พร้อมๆกันหลายๆรู ถ้าหากเป็นเลเซอร์แล้ว หัวตัดจะต้องเดินตัดทีละรู ทำให้เสียเวลานานกว่ามาก นอกจากนี้แล้วในเครื่องรุ่นสูงๆยังสามารถพับงานชิ้นเล็กๆหรือทำร่อง/ปั๊มนูน บนชิ้นงานได้อีกด้วย

เรายินดีให้คำปรึกษาเกียวกับงานโลหะแผ่นทุกชนิด เครื่อง เลเซอร์ เครื่องพันช์ เครื่อง Turret Punch สามารถรับคำปรึกษาได้ที่ 084-7711559 เอกชัย 

www.iitgroup.in.th 

#Murata#Muratec#เครื่องพันช์#Punch#Punching#Turret Punch Press#Turret Punch

ขอขอบคุณแหล่งข้อมูล อ.ธรรม์ณชาติ  วันแต่ง  วิชา เทคโนโลยีโลหะแผ่น Production Technology  PCRU