18
หนวยที่ 9 ชื่อเรื่อง การขึ้นรูปโลหะสภาพรอน (Hot working of metal) หัวขอเรื่องยอย 9.1 การรีดขึ้นรูป 9.2 การตีขึ้นรูป 9.3 การอัดรีด 9.4 กรรมวิธีการผลิตทอ จุดประสงคเชิงพฤติกรรม 1. อธิบายความหมายการขึ้นรูปโลหะสภาพรอนได 2. อธิบายการรีดขึ้นรูปได 3. อธิบายการตีขึ้นรูปได 4. อธิบายการอัดรีดได 5. อธิบายกรรมวิธีการผลิตทอได กิจกรรมหลัก 1. ครูนําเขาสูบทเรียน 2. นักเรียนทําแบบทดสอบกอนเรียน 3. นักเรียนศึกษาเนื้อหาจากเอกสารประกอบการสอน - แบงกลุมนักเรียนกลุมละ 4-5 คน - ศึกษาเนื้อหาสาระการเรียน - อภิปรายหนาชั้นเรียน - ใบสั่งงานที่ 6 - ครูสรุปเนื้อหาสาระการเรียนประจําหนวย 4. นักเรียนทําแบบทดสอบหลังเรียน 5. ครูและนักเรียนตรวจแบบทดสอบ

การขึ้นรูปโลหะในสภาพร้อน

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: การขึ้นรูปโลหะในสภาพร้อน

หนวยที่ 9

ชื่อเร่ือง การขึ้นรูปโลหะสภาพรอน (Hot working of metal) หัวขอเร่ืองยอย 9.1 การรีดขึ้นรูป 9.2 การตีขึ้นรูป 9.3 การอัดรีด 9.4 กรรมวิธีการผลิตทอ จุดประสงคเชิงพฤติกรรม

1. อธิบายความหมายการขึ้นรูปโลหะสภาพรอนได 2. อธิบายการรีดขึน้รูปได 3. อธิบายการตีขึ้นรูปได 4. อธิบายการอัดรีดได 5. อธิบายกรรมวิธีการผลิตทอได กิจกรรมหลัก

1. ครูนําเขาสูบทเรียน 2. นักเรียนทําแบบทดสอบกอนเรียน 3. นักเรียนศึกษาเนื้อหาจากเอกสารประกอบการสอน - แบงกลุมนักเรียนกลุมละ 4-5 คน - ศึกษาเนื้อหาสาระการเรียน - อภิปรายหนาช้ันเรียน - ใบส่ังงานท่ี 6 - ครูสรุปเนื้อหาสาระการเรียนประจําหนวย 4. นักเรียนทําแบบทดสอบหลังเรียน 5. ครูและนักเรียนตรวจแบบทดสอบ

Page 2: การขึ้นรูปโลหะในสภาพร้อน

การขึ้นรูปโลหะในสภาพรอน (Hot working of metal)

การขึ้นรูปโลหะสภาพรอน โลหะจะตองอยูในสภาวะรอนพอท่ีจะนําไปขึ้นรูปได คือ จะตองใหอุณหภูมิโลหะประมาณ 500 ถึง 700 องศาเซลเซียส ซ่ึงเปนชวงการเปล่ียนแปลงผลึกโลหะจะมีความออนงายตอการขึ้นรูป เชน รางรถไฟ ตะขอ ประแจ เปนตน การขึ้นรูปโลหะสภาพรอน มีขอดีดังนี ้ 1. การเปล่ียนแปลงรูปรางใชพลังงานกระทํานอย 2. รูพรุนในเนื้อโลหะจะหมดไป 3. ส่ิงเจือปนถูกขจัดออกไปบางสวน ส่ิงเจือปนท่ีเหลือจะกระจายไปท่ัวเนื้อโลหะ 4. เนื้อโลหะจะถูกบีบถูกตี จะทําใหเนื้อโลหะละเอียดแนนมากขึ้นและทําใหโลหะแข็งแรงมากขึ้นดวย 5. คุณสมบัติทางกลของโลหะจะดีขึ้น เนื่องจากเนื้อโลหะมีความละเอียดจนเปนเนื้อโลหะเดียวกัน มีความแข็งแรงความตานทานตอแรงกระแทกแรงดึงด ี การขึ้นรูปโลหะสภาพรอน มีขอเสียดังนี ้ 1. เม่ือใชอุณหภูมิในการขึ้นรูปสูง ก็จะทําใหเกิดตกสะเก็ด ผิวสําเร็จไมดี ไมสวย 2. ขนาดท่ีไดไมแนนอน 3. คาใชจายในการขึ้นรูป การบํารุงรักษา ราคาแพง การขึ้นรูปโลหะสภาพรอนกระทําไดหลายวิธี ดังนี ้9.1 การรีดขึ้นรูป (Rolling) การรีดขึน้รูป เปนกรรมวิธีการผลิตท่ีจะตองทําการอบโลหะใหรอน ซ่ึงมีโครงสรางเม็ดเกรนโลหะจะหยาบเม่ือผานลูกกล้ิง เม็ดเกรนโลหะจะละเอียดและยาวขึ้น จนกระท่ังโลหะเย็นตัวจะไดโครงสรางใหมท่ีเนื้อละเอียดตลอดเนื้อโลหะ

รูปท่ี 9.1 โครงสรางของโลหะท่ีผานการรีดรอน

เม็ดเกรนยาว

โครงสรางเดิม ผลึกท่ีไดใหม

153

Page 3: การขึ้นรูปโลหะในสภาพร้อน

การรีดขึ้นรูปจะมีขั้นตอนการทํา 2 ขั้นตอน คือ ขั้นตอนท่ี 1 การรีดแทงเหล็ก (Ingot) ไดจากเหล็กหลอเปนเหล็กบลูม (bloom) เหล็กบิลเล็ท (billet) และเปนเหล็กสเลบ (Slab) ตามลําดับ - เหล็กบลูม (bloom) รีดเหล็กเปนรูปส่ีเหล่ียมจัตุรัสขนาดอยางต่ํา 150x150 มม. - เหล็กบิลเล็ท (billet) รีดเหล็กเปนรูปส่ีเหล่ียมจัตุรัสหลายขนาดจาก 40x40 มม. จนถึงขนาดบลูม (bloom) - เหล็กสเลบ (Slab) รีดเหล็กเปนรูปส่ีเหล่ียมผืนผา ขนาดความหนา 40 มม. ความกวาง 250 มม. ขั้นตอนท่ี 2 นําเหล็กแทงจากขั้นตอนท่ี 1 มารีดขึ้นรูป เปนแบบงานตางๆ ตามขนาดท่ีตองการ เชน เหล็กส่ีเหล่ียม เหล็กแบน หรือโลหะแผนบาง เปนตน การรีดขึ้นรูปเหล็กจะตองเริ่มตนดวยการใหความรอนกับแทงเหล็กประมาณ 1,100 องศาเซลเซียส แลวผานลูกกล้ิงขนาดตางๆ เพ่ือลดขนาดใหไดช้ินงานสําเร็จตามท่ีตองการ

รูปท่ี 9.2 การจัดกลุมลูกกล้ิงรีดโลหะ

ลูกกลิ้งขาง

รูปท่ี4. ลูกกลิ้งเปนกลุม รูปท่ี3. ลูกกลิ้ง 3 ลูก รูปท่ี2. ลูกกลิ้ง 4 ลูก รูปท่ี1. ลูกกลิ้ง 2 ลูก

154

ที่มา:ประเวศ,กรรมวิธีการผลิต,หนา 147

Page 4: การขึ้นรูปโลหะในสภาพร้อน

รูปท่ี 1. เปนการรีดขึ้นรูปโดยการใชลูกกล้ิง 2 ลูก โดยการรีดช้ินงานเดินหนาหรือถอยหลัง กลับไป-กลับมา หลายๆครั้งจนไดขนาดช้ินงานท่ีตองการ รูปท่ี 2. เปนการรีดขึ้นรูปโดยการใชลูกกล้ิงท้ังหมด 4 ลูกโดย 2 ลูกกล้ิงดานหลังเปนตัวชวยกด ใชสําหรับการรีดขึ้นรูปโลหะมีความกวาง รูปท่ี 3. เปนการรีดขึ้นรูปโดยการใชลูกกล้ิงท้ังหมด 3 ลูก การทํางานก็เหมือนแบบใชลูกกล้ิง 2 ลูก โดยการรีดขึ้นรูปจนสุดช้ินงาน แลวก็ใสลูกกล้ิงดานลางอีกรอบหนึ่ง จนกวาจะไดขนาดตามท่ีตองการ รูปท่ี 4. เปนการรีดขึ้นรูปโดยการใชลูกกล้ิงท้ังหมด 4 ลูก โดย 2 ลูกกล้ิงดานหลังเปนชวยกด ออกแรงมากขึ้น การรีดขึ้นรูปแบบบิลเลท (Billet) เปนการรีดขึ้นรูปขนาดใหญ ขนาด 100x100 มม. ใหไดเหล็กกลมจะตองผานลูกกล้ิงรูปทรงตางๆ และตองผานการรีดขึ้นรูปถึง 10 ขั้นตอน

รูปท่ี 9.3 การรีดเหล็กบิลเลท (Billet) เปนเหล็กกลม

ลูกกลิ้ง

155

Page 5: การขึ้นรูปโลหะในสภาพร้อน

9.2 การตีขึ้นรูป (Forging) งานตีขึ้นรูป คือ การเปล่ียนแปลงรูปรางโลหะเพ่ือใหเหมาะสมท่ีจะนําไปใชงาน เนือ้โลหะ จะละเอียดขึ้น รูพรุนตางๆในเนื้อโลหะจะมีขนาดเล็กลงทําใหคุณสมบัติโลหะดี ตัวอยางท่ีไดจากการตีขึ้นรูป เชน เพลา ตะขอ ประแจ และเครื่องมือตางๆ การตีขึ้นรูปแบงออกไดหลายกรรมวิธี ดังนี ้ 1) การตีดวยคอน (Hammer or smith forging) กอนการตีขึ้นรูปจะตองใหความรอนกับโลหะกอนจากนั้นก็นํามาตีขึ้นรูปบนท่ังดวยคอน โดยการใชคอนตีดวยแรงมือหรือใชแรงจากเครื่องจักรก็ได ตัวอยางงานท่ีตีขึ้นรูปดวยแรงมือ เชน มีด จอบ สกัด เปนตน ถาเปนช้ินงานขนาดใหญๆ ก็ตีขึ้นรูปดวยเครื่องจักรดวยคอนขนาดใหญท่ีเปนแมพิมพ (die) ตีลงไปบนช้ินงาน จากแรงไฮโดรลิก แรงสปริงหรือแรงลมก็ได

รูปท่ี 9.4 เครื่องอัดไอน้ํา

แกนเลื่อน

กระบอกสูบ

โครง

ดาย

ท่ังรอง

วาลว

แขนควบคุม

ฝาปดปลอดภัย

156

ที่มา:ประเวศ,กรรมวิธีการผลิต,หนา 148

Page 6: การขึ้นรูปโลหะในสภาพร้อน

2) การทุบกระแทกขึ้นรูป (Drop Forging) การตีขึ้นรูปแบบนี้จะมีแมพิมพเหมือนกับช้ินงาน แมพิมพสวนหนึ่งติดอยูกับคอน อีกสวนหนึ่งยึดติดกับโตะงานของเครื่องจักร กอนการตีเหล็กจะตองใหความรอนกบัเหล็กอุณหภูมิประมาณ 1,100–1,250 องศาเซลเซียส จากนั้นนําเหล็กวางลงบนแมพิมพตัวลางท่ีอัดติดกับโตะงานเครื่องจักร เปดเครื่องจักรตีอัดแมพิมพลงเบาๆแลวเพ่ิมแรงอัดมากขึ้นจนกระท่ังไดช้ินงานตามขนาดท่ีตองการ ดังภาพรูปท่ี 9.5

รูปท่ี 9.5 เครื่องอัดกระแทกและขั้นตอนการตีอัดขึ้นรูป

ท่ีเหยียบ

เพลาลูกสูบ

ตูควบคุม

แมพิมพลาง

1. เคร่ืองอัดกระแทกแบบแรงโนมถวง

2. ข้ันตอนการทุบกระแทก

ท่ังรองแมพิมพ

แมพิมพบน

แกนเลื่อน แนวบังคับแกนเลื่อน

กระบอกสูบหลัก

157

ที่มา:ประเวศ,กรรมวิธีการผลิต,หนา 149

ช้ินงาน แมพิมพ

Page 7: การขึ้นรูปโลหะในสภาพร้อน

3) การตีอัดขึ้นรูป (Press Forging) การตีอัดขึ้นรูปเนนการใชแรงกดอัดลงบนช้ินงาน ซ่ึงอยูในแมพิมพ แมพิมพอาจจะเปนแบบ 2 สวนหรือสวนเดียวก็ตาม โดยการอัดจากแรงนอยๆอัดลงในแบบและเพ่ิมแรงมากขึ้นๆจนไดช้ินงานสําเร็จ ช้ินงานท่ีไดจะมีขนาดเทากันและผิวเรียบ ซ่ึงแรงกดอาจจะไดมาจากระบบไฮดรอลิก หรือระบบกลไกท่ีมีกําลังอัดสูง

รูปท่ี 9.6 ภาพเครื่องจักรกระแทกแนวนอน

รูปท่ี 9.7 ภาพ แสดงแบบพิมพท่ีใชตีขึ้นรูป

158

ที่มา:ทวี,กรรมวิธีการผลิต,หนา 290

ที่มา:ทวี,กรรมวิธีการผลิต,หนา 291

Page 8: การขึ้นรูปโลหะในสภาพร้อน

4) การตียน (Upset forging) การตียนเริ่มตนโดยการนําช้ินงานท่ีตองการตีขึ้นรูป ท่ีมีรูปรางเปนขอบหรือบา เชน สกรูหัวฝงเรียว หางเหยี่ยวหมุดย้ํา สกรูหัวจม เปนตน โดยการใหความรอนกับช้ินงานแลวนําช้ินงานใสเขาไปในแมพิมพ จากนั้นแทงอัดจะดันช้ินงานเขาไปในแมพิมพ 2-3 ครั้งก็จะไดช้ินงานสวนหัว

รูปท่ี 9.8 การตียน (Upset forging)

1. การตีข้ึนรูปสวนหัวของงาน

ชุดอุปกรณข้ึนรูป งาน

สวนทายและเศษวัสดุท่ีดันออก

ภาพตัดกระบอกสูบ 2. การตีข้ึนรูปกระบอกสูบ

159

ที่มา:ประเวศ,กรรมวิธีการผลิต,หนา 151

แทงอัด ช้ินงาน แมพิมพ

Page 9: การขึ้นรูปโลหะในสภาพร้อน

5) การตีหมุนขึ้นรูป (Roll forging) การตีหมุนขึ้นรูปเริ่มตนจะตองใหความรอนกับช้ินงานกอนพอไดความรอนท่ีพอเหมาะแลวก็นําช้ินงานใสเขาไปในลูกกล้ิง โดยท่ีช้ินงานก็หมุนอยูดวยตลอดเวลาจนไดขนาดช้ินงานท่ีตองการ เชน สกัด ทอเรยีว ลอรถไฟ ใบมีด ชะแลง เพลา เปนตน

รูปท่ี 9.9 การตีหมุนขึ้นรูป

จากรูปท่ี 9.9 เปนการแสดงการตีหมุนขึ้นรูปเพลา (wheel) โดยการนําช้ินงานไปอบความรอนแลวนําเขาเครื่องรีด ลูกกล้ิงจะตีรีดจากขอบในออกมายังขอบนอกและช้ินงานก็จะหมุนอยูตลอดเวลา ทําแบบเดียวกันหลายๆรอบจนไดขนาดตามท่ีตองการ 9.3 การอัดรีด (Extrusion) การอัดรีด เปนกรรมวิธีการขึ้นรูปโลหะสภาพรอน โดยการใชแรงอัดลงบนช้ินงานออกมาเปนรูปทรงหนาตัดตางๆ เชน รูกลมหรือแทงตันก็ได ขั้นตอนการผลิตโดยการใชแทงตันดันโลหะผานแมพิมพดวยแรงดันสูงๆจากระบบไฮดรอลิก ขอดีของช้ินงานท่ีไดจากการอัดรีด คือ ผิวเรียบ ไดขนาดถูกตอง แข็งแรง การอัดรีดช้ินงานขนาดใหญๆจะตองมีการหลอล่ืน โดยการใชผงฟอสเฟท ทาท่ีผิวงานกอนท่ีจะทําการอัดรีดทุกครั้ง ซ่ึงจะทําใหช้ินงานไมติดแมพิมพ การอัดรีดสามารถแบงออกได 3 แบบ คือ 1) การอัดรีดโดยตรง (Direct extrusion) กรรมวิธีการอัดรีดโดยตรงเริ่มตนดวยการใหความรอนกับช้ินงานใหไดอุณหภูมิพอเหมาะแลวนําใสเขาแมพิมพ จากนั้นก็ดันดวยแทงตันเพ่ือใหช้ินงานไหลผานแมพิมพออกมาขางหนา

ขั้นตอนแรก

ลูกกลิ้งขึ้นขอบ

ขั้นตอนสมบูรณ

2. การตีหมุนข้ึนรูปลอ

ลูกกลิ้งบังคับ

ลูกกลิ้งหลักขับ ลูกกลิ้งกด

งานสําเร็จ 1. หลักการตีหมุนข้ึนรูปงาน

160

ช้ินงาน

ลูกกลิ้ง

Page 10: การขึ้นรูปโลหะในสภาพร้อน

รูปท่ี 9.10 การอัดรีดโดยตรง

2) การอัดรีดสวนทาง (Indirect extrusion) กรรมวิธีการอัดรีดสวนทางเริ่มตนดวยการใหความรอนกับช้ินงานไดอุณหภูมิพอเหมาะ จากนั้นก็นําช้ินงานใสเขาแมพิมพ แลวก็นําแทงอัดเคล่ือนท่ีดันช้ินงานเขาไปในแมพิมพ ช้ินงานจะไหลสวนทางออกมาทางดานหลัง ซ่ึงวิธีนี้จะใชแรงขับนอยกวา เนื่องจากไมมีแรงเสียดทานระหวางแทงเหล็กกับผนังหองอัด ดังรูปท่ี 9.11

รูปท่ี 9.11 การอัดรีดสวนทาง 3) การอัดรีดแบบกระแทก (Impact extrusion) กรรมวิธีการอัดรีดแบบกระแทกเริ่มตนดวยการใหความรอนกับช้ินงานใหไดอุณหภูมิพอเหมาะ จากนัน้ก็นําช้ินงานใสแมพิมพ และก็เคล่ือนแทงอัดกระแทกช้ินงาน เขา-ออก ช้ินงานจะวิ่งสวนกลับมาตามชองวางของแมพิมพ กรรมวิธีนี้จะไดช้ินงานเปนทอหรือแทงกไ็ด

รูปท่ี 9.12 ขั้นตอนการอัดรีดแบบกระแทก

แผนยึดแมพิมพ

งาน

แมพิมพ

งาน

กระบอก แกนเลื่อน

แทงอัด

แมพิมพ

แผนปด กระบอก

แกนเลื่อน

161

ที่มา:ธนรัตน,มณฑล,กรรมวิธีการผลิต,หนา 151

Page 11: การขึ้นรูปโลหะในสภาพร้อน

9.4 กรรมวิธีการผลิตทอ (Pipe and Tube manufacture) ทอท่ีใชสําหรับงานตางๆมีมากมายหลายชนิดดวยกัน เชน ทอสงน้ํา ทอสงน้ํามัน ทอสงกาช ทอท่ีใชสําหรับงานตางๆยอมมีความแตกตางกันไปตามความเหมาะสมอาจจะทําดวยเหล็ก อลูมิเนียม พลาสติก ทองแดง ก็ได การผลิตทอมีดวยกันหลายวิธีดังนี ้ 1) การเช่ือมตอชน (Butt welding) กรรมวิธีแบบนี้จะตองใหความรอนกับแผนเหล็กแลวนําเขาเครื่องรีด ชวงการรีดจะตองใหความรอนอยางตอเนื่อง แผนเหล็กจะถูกบังคับดวยลูกกล้ิงบังคับมวนใหกลมหรือเปนทอ และรีดผานกรวยเช่ือม จนทําใหขอบของทอเช่ือมประสานติดได ดังรูป

รูปท่ี 9.13 การผลิตทอแบบการเช่ือมตอชน

2) การเช่ือมตอชนดวยไฟฟา (Electric butt welding) กรรมวิธีนี้ จะตองใหความรอนกับเหล็กแผน จากนั้นนําเขาเครื่องรีดบังคับใหเปนทอกอนท่ีลูกกล้ิงจะบังคับใหติดกัน จะมีขดลวดไฟฟา ซ่ึงทําหนาท่ีเปนตัวเช่ือมประสานใหแผนเหล็กติดกัน จากนัน้ก็จะตัดออกเปนทอน ยาวทอนละ 6 เมตร ใชมีดกลึงปาดหนาปากทอใหเรียบ ทําเกลียวแลวชุบดวยสังกะสี จากนั้นกป็ดหัวดวยฝาพลาสติกท้ังสองขางเพ่ือเกลียวจะไมเสียหาย

แผนโลหะรอน

1. การทําทอขนาดเล็ก

2. การทําทอขนาดใหญ

ทอที่เช่ือมแลว

ลูกกลิ้งทําหนาที่กรวยเช่ือม

กรวยเช่ือม

162

Page 12: การขึ้นรูปโลหะในสภาพร้อน

รูปท่ี 9.14 การเช่ือมตอชนดวยไฟฟา

3) การเช่ือมตอเกย (Lap welding) กรรมวิธีนี้กอนอ่ืนจะตองนําเหล็กแผนท่ีบากมุมท้ังสองขาง นํามาเขาเครื่องรีดดวยลูกกล้ิงออกมาเปนทอมีขนาดไมเท่ียงตรง จากนั้นนําเขาลูกกล้ิงบังคับโดยมีแกนกลางท่ีมีขนาดเทากับรูในของทอ แลวนําเขาลูกกล้ิงบังคับใหความรอนพอท่ีจะใหเหล็กติดกันไดขอบของแผนเหล็กจะเกยกันแลวรีดทับจนเปนเนื้อเดียวกัน จากนั้นก็นํามาตัดเปนทอนตามขนาดความยาวท่ีตองการ ดังรูปท่ี 9.15

รูปท่ี 9.15 กรรมวิธีการผลิตทอแบบการเช่ือมตอเกย

ลูกกลิ้งเช่ือม

สวนโคงทอ

แทงแกน

ทอท่ีเช่ือมตอแลว

163

ลูกกลิ้งอิเล็กโทรด

ทอ

ลูกกลิ้งบีบ เช่ือม

ที่มา:ธนรัตน,มณฑล,กรรมวิธีการผลิต,หนา 153

Page 13: การขึ้นรูปโลหะในสภาพร้อน

4) การแทงขึ้นรูปหรือการผลิตทอท่ีไมมีตะเข็บ (Piercing) การผลิตทอดวยกรรมวิธีนี้จะใหคุณภาพสูงทนตอแรงอัดไดดี โดยการอบใหความรอนกับช้ินงานอยูตลาดเวลาแลวผานลูกกล้ิง โดยจะมีแทงเหล็กแกนกลางจะแทงทะลุช้ินงานตลอด แลวผานแกนกลางแตงรูในใหเรียบ และผานลูกกล้ิงเพ่ือปรับขนาดความโตนอกใหไดขนาดเดียวกัน กรรมวิธีแบบนี้สามารถทําทอไรตะเข็บ ไดเสนผาศูนยกลางรูถึง 150 มม.

รูป 1 การทําทอไรตะเข็บขนาดเล็ก

รูป 2 การทําทอไรตะเข็บขนาดใหญ

รูปท่ี 9.16 แสดงขั้นตอนการทําทอไรตะเข็บ

การทําทอไรตะเข็บท่ีมีรูขนาดเสนผาศูนยกลางรูใหญ 360-600 มม. เวลาผลิตจะตองเปล่ียนแกนกลางใหใหญขึน้เรื่อยๆ รวมท้ังใหความรอนกับช้ินงานตลอดเวลาและลูกกล้ิงก็หมุนตลอด

แทงเหล็กกลม

ลูกกลิ้งปรับขนาดนอก ลูกกลิ้งแตงรูในเรียบ ลูกกลิ้งกัดขนาด ลูกกลิ้งเจาะรู

164

ที่มา:ประเวศ,กรรมวิธีการผลิต,หนา 154

ลูกกลิ้ง ช้ินงาน

แกนกลาง

Page 14: การขึ้นรูปโลหะในสภาพร้อน

5) การอัดรีดทอ (Tube extrusion) การอัดรีดทอ เปนกรรมวิธีการผลิตอีกวิธีหนึ่งท่ีใชสําหรับผลิตทอไรตะเข็บ นิยมใชผลิตทอจากเหล็กกลาคารบอนต่ํา โดยการใหความรอนกับช้ินงานประมาณ 1,300 องศาเซลเซียส จากนั้นก็ใชแทงเหล็กแกนกลมเปนตัวทํารูทออัดช้ินงานเขาไปในแมพิมพ โลหะจะไหลออกมา พรอมกับแทงเหล็กแกนกลางก็จะหมุนอยูตลอดดวยความเร็วขอบประมาณ 180 เมตร/นาที เพ่ือจะทําใหรูทอเรียบและไดขนาดตามตองการ

รูปท่ี 9.17 การอัดรีดทอ

6) การดึงขึ้นรูป (Drawing) การดึงขึ้นรูปเปนการทําทอโลหะกนตัน เชน ท่ีบรรจุกาซตางๆ โดยมีวิธีการผลิตดังนีใ้หความรอนกับโลหะแลวนําใสลงในแมพิมพตัวลาง จากนั้นก็เคล่ือนแทนแกนหรือแทงแมพิมพตัวบนลงมากดช้ินงานลงไปในแมพิมพตัวลาง จนไดขนาดตามท่ีตองการ

รูปท่ี 9.18 แสดงการดงึขึ้นรูปทรงกระบอก

แมพิมพ

ทอ

แกนอัด

พ้ันชเจาะ ทอกลวง

ทอพักรอน

ทอสําเร็จ

แทงดันงาน

โลหะเหลว

แมพิมพ

ทอรอน

165

แมพิมพ

Page 15: การขึ้นรูปโลหะในสภาพร้อน

7) การหมุนขึ้นรูปรอน (Hot Spinning) กรรมวิธีนี้เปนการขึ้นรูปโดยการหมุนโลหะแลวใชลูกกล้ิงรีดขึ้นรูปใหไดงานตามท่ีตองการ อาจจะทําเปนขอบงานใหญๆ หรือการลดขนาดของทอ เชน ถังแกส คอขวด กระทะเหล็กขนาดใหญ เปนตน

รูปท่ี 9.19 การหมุนขึ้นรูป

8) กรรมวิธีผลิตเฉพาะ (Special method) เปนการผลิตช้ินงานเฉพาะอยาง เชน การทําอะลูมิเนียมแผน ดวยวิธีการรีดจากเม็ดอะลูมิเนียม โดยการนําอะลูมิเนียมไปหลอมเหลวจากนั้น ก็นํามาทําเปนเม็ดผานขบวนการจนถึงลูกกล้ิงแลวรีดออกมาเปนแผนยาวๆ

รูปท่ี 9.20 แสดงการทําแผนอะลูมิเนียม

หลอ

อุน

แผนอะลูมิเนียม

รีดเปนแผน

มวนเก็บ

166

ที่มา:ประเวศ,กรรมวิธีการผลิต,หนา 156

ช้ินงาน

ลูกกลิ้ง

อุปกรณใหความรอน

ที่มา:http://www.sakaekogyo.co.jp/thai/hot_spining.htm

Page 16: การขึ้นรูปโลหะในสภาพร้อน

หรือ การใชแมพิมพตัวผูหรือพ้ันช (Punch) ทําการเจาะรูบนช้ินงานในขณะท่ีกําลังตีขึ้นรูปพรอมกัน

รูปท่ี 9.21 การใชพ้ันชชวยเจาะรู

งาน

พ้ันชเจาะ

แมพิมพ

167

Page 17: การขึ้นรูปโลหะในสภาพร้อน

แบบทดสอบกอนเรียน-หลังเรียน ประจําหนวยที่ 9 เร่ือง การขึ้นรูปโลหะสภาพรอน

ตอนที่ 1 จงทําเคร่ืองหมาย √ ลงในคําตอบที่ถูกที่สุดเพียงคําตอบเดียว 1. การขึ้นรูปโลหะสภาพรอนจะตองใหอุณหภูมิโลหะประมาณเทาไร ก. 300 – 500 C° ข. 500 – 700 C° ค. 700 – 900 C° ง. 900 – 1,100 C° 2. ขอใดคือขอดีของการขึ้นรูปโลหะสภาพรอน ก. แข็งแรงด ี ข. เหนียวมากขึ้น ค. มีรูพรุนในเนื้อโลหะมาก ง. ผิวงานเรียบ 3. ลักษณะของโครงสรางของงานท่ีขึ้นรูปโลหะสภาพรอนเปนอยางไร ก. ส่ิงเจือปนแยกตัว ข. เม็ดเกรนสลับกัน ค. เม็ดเกรนละเอียด ง. เม็ดเกรนเรียงเปนระเบียบ 4. การรีดขึ้นรูปเหล็กจะตองใหความรอนกับเหล็กประมาณกี่องศา ก. 700 C° ข. 900 C° ค. 1,000 C° ง. 1,100 C° 5. สกรูหัวฝงเรียวท่ีใชงานไดจากกรรมวิธีขอใด ก. การรีดขึ้นรูป ข. การตีขึ้นรูป ค. การทุบกระแทกขึ้นรูป ง. การตียน 6. ขอใดคือขอดีของการอัดรีด (Extrusion) ก. ผิวหยาบ ข. ผิวเรียบ ค. เหนียว ง. แขง็ 7. การอัดรีดช้ินงานขนาดใหญๆ จะตองใชสารอะไรในการหลอล่ืน ก. น้ํามันเครื่อง ข. น้ํามันหลอเย็น ค. ผงฟอสเฟท ง. จารบี 8. กรรมวิธีในขอใดท่ีใชแทงเหล็กแกนกลางเปนตัวทํารูทอ ก. การเช่ือมตอเกย ข. การแทงขึ้นรูป ค. การอัดรีด ง. การดึงขึ้นรูป

172

Page 18: การขึ้นรูปโลหะในสภาพร้อน

9. กรรมวิธีการทําถังแกส กระทะเหล็กขนาดใหญ จะตองใชวิธีการในขอใด ก. การหมุนขึ้นรูปรอน ข. การดึงขึ้นรูป ค. การเช่ือมตอเกย ง. การเช่ือมตอชน 10. ขอใดไมใชกรรมวิธีการขึ้นรูปโลหะสภาพรอน ก. การรีดขึ้นรูป ข. การตีขึน้รูป ค. การอัดรีด ง. การย้ําหมุด ตอนที่ 2 จงตอบคําถามตอไปนี้โดยการอธิบายส้ันๆพอเขาใจ 1. การขึ้นรูปโลหะสภาพรอนหมายถึงอะไร .................................................................................... ............................................................................................................................................................ 2. จงบอกขอดีของการขึ้นรูปโลหะสภาพรอนมา 3 ขอ ..................................................................... ............................................................................................................................................................ 3. จงบอกขอเสียของการขึ้นรูปโลหะสภาพรอนมา 2 ขอ ................................................................. ............................................................................................................................................................ 4. จงบอกกรรมวิธีการขึ้นรูปโลหะสภาพรอนมา 3 วิธี...................................................................... ............................................................................................................................................................. 5. วัตถุประสงคของการตีขึ้นรูป คือ ................................................................................................... ............................................................................................................................................................. 6. การผลิตช้ินงานท่ีเปนทอหรือแทงตัน จะใชวิธีใดจึงเหมาะสม ...................................................... 7. จงบอกช่ือ กรรมวิธีการผลิตทอ มา 3 วิธี ........................................................................................ ............................................................................................................................................................. 8. กรรมวิธีการผลิตทอวิธีใดใหคุณภาพสูงทนตอแรงอัดไดดีคือ …………………………………… 9. ทอบรรจุแกส ซ่ึงเปนทอโลหะกนตัน ใชวิธีทําอยางไร .................................................................. 10. จงอธิบายการหมุนขึ้นรูปรอน ...................................................................................................... .............................................................................................................................................................

173