
งานตัดพลาสมา คราวที่แล้วเราคุยกันถึงเรื่องการตัดโลหะแผ่นด้วยวิธีการต่างๆที่นิยมใช้กันในปัจจุบันไปแล้ว ต่อไปเราจะลงลึกในกรรมวิธีการตัดแบบต่างๆมากขึ้น ในแง่ของความสามารถ,ข้อจำกัดต่างๆ, เทคโนโลยี ไปจนถึง ค่าใช้จ่าย ก็ต้องขอออกตัวไว้ก่อนนะครับว่า โดยส่วนตัวแล้ว ผมจะคุ้นเคยกับเครื่องตัดพลาสม่าและเครื่องตัดเลเซอร์มากกว่าการตัดด้วยวิธีอื่นๆ เพราะมีเครื่องทั้งสองประเภทนี้ที่โรงงาน จึงได้สัมผัสอยู่แทบทุกวัน สำหรับเครื่องตัด waterjet และ punching ก็พยายามศึกษาหาข้อมูลและดูเครื่องจริงจากงานโชว์หรือจากการเยี่ยมชมโรงงานต่างๆ ฉบับนี้เรามาว่ากันด้วยเรื่องการตัดพลาสม่าก่อนนะครับ อย่างที่เคยคุยกันไปแล้ว พลังงานที่นำมาใช้ตัดโลหะด้วยพลาสม่า เป็นพลังงานความร้อน โดยใช้การกระตุ้นอิเล็กตรอนจนเกิดเป็นพลังงานขึ้นมา ซึ่งก็มีข้อเสียคือร่องตัดจะมีขนาดค่อนข้างใหญ่และสันชิ้นงานจะเอียง ในการนำไปใช้งานจริง ลูกค้ามักจะถามว่า 1. ชิ้นงานเอียงแค่ไหนและเอียงแบบไหน(เข้า/ออก) 2. ความหนาขนาดนี้ พอที่จะตัดรูเล็กขนาดเท่านั้นเท่านี้ได้ไหม ก่อนจะตอบคำถาม เรามาดูร่องตัด(Kerf)และลักษณะการเอียง(Taper)กันก่อน
ชิ้นงาน รูปที่ 1 ภาพหน้าตัดงานตัดพลาสม่า จากรูปเป็นตัวอย่างงานตัดสเตนเลสหนา 20mm ร่องตัดจะมีขนาดประมาณ 5mm เปลวพลาสม่าจะพยายามรักษาความตรงของสันด้านที่เป็นชิ้นงาน ดังนั้นด้านที่เป็นชิ้นงานจะเอียงน้อยกว่าอีกด้านหนึ่ง ในส่วนของขนาดร่องตัดจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆตามความหนาของชิ้นงาน สำหรับเครื่องตัดพลาสม่าของโรงงานผม (Hypertherm HT4001) พอจะสรุปข้อมูลร่องตัดและค่า d ได้ตามตาราง
ข้อมูลตรงนี้คงไม่สามารถนำไปใช้อ้างอิงในเชิงวิชาการได้นะครับ เพราะเป็นข้อมูลโดยประมาณที่เก็บจากเครื่องที่โรงงานผมเพียงเครื่องเดียว แต่เท่าที่ผมเคยผ่านเครื่องอื่นๆมาบ้าง ตัวเลขก็ไม่ผิดไปจากนี้มากนัก ในเรื่องของความเอียงนั้น ปัจจุบันบริษัทผู้ผลิตระบบพลาสม่าได้คิดค้นเทคโนโลยีใหม่ๆเพื่อแก้ปัญหาความเอียง ซึ่งโดยหลักการแล้วไม่แตกต่างกันมากนัก คือ อาศัยการออกแบบการไหลเวียนของแก๊สในหัวพลาสม่า (Torch) มาช่วยบังคับเปลวพลาสม่าที่ออกมาจากหัวฉีดให้แคบและเล็กลง ส่งผลให้ร่องตัดมีขนาดเล็กลง,ขอบชิ้นงานคมและสันชิ้นงานมีความตรงมากขึ้น เทคโนโลยีเหล่านี้มีชื่อเรียกแตกต่างกันไปตาม patent ของแต่ละบริษัทที่จดลิขสิทธิ์ไว้ เช่น ของ Hypertherm จะเรียกว่า HyDefinition, ของ Kjellberg เรียกว่า HiFocus เป็นต้น อย่างไรก็ตาม ถึงแม้จะมีเทคโนโลยีเหล่านี้เข้ามาช่วยในงานตัด ก็ยังไม่สามารถแก้ไขเรื่องความเอียงได้อย่างสมบูรณ์ เพียงแต่ลดลงไป ซึ่งจะมากน้อยก็ขึ้นอยู่กับความหนาของชิ้นงานและประสิทธิภาพของเครื่องรุ่นนั้นๆ เทคโนโลยีเหล่านี้ยังมีข้อจำกัดอีกประการ คือ ความหนาสูงสุดที่ตัดได้ โดยในปัจจุบันอยู่ที่ 32mm เท่านั้น รายละเอียดเทคโนโลยีและข้อมูลเรื่องความหนา, ความเอียงจะขึ้นอยู่กับรุ่น ถ้าสนใจก็เข้าไปดูในเวบไซต์ที่ผมลงอ้างอิงไว้ท้ายบทความได้ครับ ย้อนกลับมาที่คำถามว่า เอียงแค่ไหน เราก็ต้องมาดูว่าตัดงานหนาเท่าไหร่ และความสามารถเครื่องเป็นอย่างไร อย่างไรก็ตาม สำหรับงานตัดพลาสม่าแล้ว ถ้าลูกค้าต้องการงานที่มีความเที่ยงตรงสูง ก็ยังคงต้องไปกลึง/เจียร์แต่งเพิ่ม ซึ่งตารางข้อมูลที่ให้ไว้ก็คงพอจะเป็นแนวทางให้ท่านได้คร่าวๆ สำหรับการเผื่อระยะกลึง/เจียร์นะครับ ก่อนจากกันฉบับนี้ ขอย้ำอีกทีนะครับว่า เรื่องงานตัดพลาสม่าและตัวเลขต่างๆที่ผมเขียนถึงตรงนี้เป็นการตัดสเตนเลสเท่านั้น สำหรับงานตัดเหล็กนั้น นิยมใช้หัวแก๊สในการตัด ซึ่งมีกระบวนการผลิตพลังงานต่างกัน ทำให้มีความเอียงของสันชิ้นงานน้อยมาก และการตัดเหล็กด้วยแก๊สยังสิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายน้อยกว่าโดยเฉพาะสำหรับงานหนาเกิน 25mm ขึ้นไป คราวนี้มาว่ากันถึงคำถามที่ลูกค้ามักจะถามอีกข้อนึงก็คือ ชิ้นงานหนา x mm พอที่จะตัดรูที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง y mm ได้มั้ย ก่อนอื่นก็ต้องมาดูที่ความหนาก่อนว่า ชิ้นงานหนาเท่าไหร่แล้วก็มาดูร่องตัดตามตารางที่ผมให้ไว้ในฉบับที่แล้ว ยกตัวอย่างเช่น ที่ความหนา 15mm ร่องตัดมีขนาด 5mm และต้องเผื่อระยะให้หัวเดินหลังที่เปลวพลาสมาเจาะชิ้นงานลงไป ระยะนี้เรียกว่าระยะ Lead-in สำหรับ 15mm จะอยู่ที่ประมาณ 5-6 mm การจะตัดรูในจึงต้องมีเนื้อที่พอสมควรให้หัวพลาสมาเดินก่อนจะเข้าสู่รูปวงกลม
โดยทั่วไปก็พิจารณาง่ายๆเลยก็คือ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางรูไม่ควรจะน้อยกว่าความหนาชิ้นงาน X2 ถ้าขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใกล้ๆกับความหนาก็ยังพอตัดได้แต่ไม่ดีนัก เนื่องจาก 1. ความเอียงของสันชิ้นงานจะทำให้ขนาดรูด้านล่างเล็กกว่าด้านบน 2. ขนาดของรูที่เล็กทำให้ต้องลดระยะ ระยะ Lead-in ซึ่งจะมีผลทำให้รูด้านล่างไม่กลมเท่าที่ควร รูปที่ 2 เป็นตัวอย่างชิ้นงานสเตนเลส304 หนา15mm ซึ่งผมทดลองตัดดูที่ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 25mm
จะเห็นได้ว่า ถึงแม้จะเจาะรูได้ แต่ถ้าดูชิ้นงานด้านล่างคงไม่อาจเรียกได้ว่า ตัดได้ดี ลักษณะที่บิดเบี้ยวส่วนหนึ่งนั้นมากจากบริเวณที่เป็น Lead-in และ Lead-out ซึ่งเป็นทางเข้า/ออกของเปลวพลาสมา การควบคุมจึงทำได้ยาก อันที่จริงถ้าตัดรูขนาดใหญ่ บริเวณที่เป็นทางเข้า/ออก ก็มีลักษณะบิดเบี้ยวนี้เช่นกัน แต่ด้วยขนาดที่ใหญ่ทำให้ไม่ผิดสังเกตมากนัก ผิดกับรูขนาดเล็ก ซึ่งบริเวณทางเข้า/ออกนี้ กินเนื้อที่ประมาณ ¼ ของเส้นรอบวง ทำให้สังเกตเห็นได้ง่ายกว่ามาก อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้วชิ้นงานที่มีรูขนาดไม่ใหญ่ในลักษณะนี้ เช่น รูน๊อต มักจะต้องนำไปกลึง/เจียร์แต่งเพิ่มอีกเพื่อให้ขนาดรูบน/ล่างเท่ากัน เพราะฉะนั้นลูกค้าก็จะเผื่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางรูในเอาไว้ 1-3mm ขี้นอยู่กับความหนา สำหรับเรื่องค่าใช้จ่ายในการตัดงานพลาสมา นอกเหนือจากค่าเครื่องและค่าไฟจะมี 1. ค่าหัวนอซเซิล ซึ่งจะมีหลายรุ่น ขึ้นอยู่กับความหนาและวัสดุที่ตัด 2. ค่าแก๊ส - แก๊สที่ใช้ขึ้นอยู่กับเครื่องตัดพลาสมาแต่ละรุ่น โดยทั่วไปสำหรับสเตนเลสมักจะใช้แก๊สไนโตรเจน หรือ ไนโตรเจนผสมอาร์กอน โดยปกติแล้ว โรงงานรับจ้างตัดจะคิดค่าแรงเป็นบาท/นิ้ว ราคาตรงนี้จะขึ้นอยู่กับความหนา และ วัสดุ ค่าใช้จ่ายในส่วนของนอซเซิล, แก๊ส ตลอดจนค่าไฟ ของงานตัดพลาสมานั้น ถ้าเทียบกับงานตัดเลเซอร์แล้วเรียกได้ว่า ต่ำกว่ามาก อย่างไรก็ตาม ที่ช่วงความหนาไม่มากนัก (3-4mm) ค่าใช้จ่ายในการตัดเลเซอร์ไม่ได้สูงกว่ามากนัก เรียกได้ว่าเป็นช่วงที่น่าสนใจสำหรับการพิจารณาราคาและคุณภาพที่ได้ระหว่างการตัดด้วยเลเซอร์และพลาสมา แต่ถ้าต่ำกว่า 3mm ก็ต้องยกให้เลเซอร์อย่างเดียวครับ ฉบับหน้าเรามาคุยกันถึงงานเลเซอร์ในส่วนนี้กันต่อนะครับ ฉบับนี้คงต้องลากันไปก่อน สวัสดีครับ ขอขอบคุณ คุณอ๋อน,คุณเอกวีร์ บจก. เทอร์มอล แมคานิคส์ เอื้อเฟื้อข้อมูล อ้างอิง
ดร.อภิชาติ ชยานุภัทร์กุล ผู้จัดการฝ่ายผลิต บจก. พี แอนด์ เอส สเตนเลสสตีล เซ็นเตอร์ ตีพิมพ์ในวารสารเพื่อนสเตนเลส ปีที่ 1 ฉบับที่ 6-7/ กันยายน-ตุลาคม 2549 |
[1] |
ความคิดเห็นที่ 1 (38308) | |
นำใบเลื่อยวงเดือนเก่า(ฟันชำรุด) ขนาด 10" x 2.5 mm. มาแปรรูปเป็นใบตัดชิ้นงาน วงรี ขนาด 70 x 120 x 2.5 mm. รับคม 1 หน้า ควรตัดด้วยวิธีใดช่วยแนะนำด้วยค่ะ ขอบคุณค่ะ K.ลิลลี่ | |
ผู้แสดงความคิดเห็น Khun. ลิลลี่ (hengerthailand-at-hotmail-dot-com)วันที่ตอบ 2010-08-04 15:22:53 |
[1] |