A study of efficiency during machining milling of plastic mold steel
โดย บรรจง เฟื่องฟู
ปี 2555
บทคัดย่อ
แม่พิมพ์เป็นเครื่องมือที่สำคัญในการผลิตชิ้นงานพลาสติก การเลือกวัสดุในการทำแม่พิมพ์ที่มีความเหมาะสมจะส่งผลให้คุณภาพของชิ้นงานพลาสติกสูงขึ้น อีกทั้งจะทำให้อายุการใช้งานของแม่พิมพ์ยาวนานขึ้น งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์ในการศึกษาคุณสมบัติของเหล็กทำแม่พิมพ์ 3 ชนิด และเปรียบเทียบสมบัติการตัดเฉือนของเหล็กกล้าทั้ง 3 ชนิด
วัสดุในการทดลองนี้ คือเหล็กกล้าแม่พิมพ์ 3 ชนิด ที่มีชื่อทางการค้าคือ Daido-Nak80 Bohler-M202 และ S50C โดยทำเป็นชิ้นทดสอบชนิดละ 9 ตัวอย่าง เหล็กกล้าทั้ง 3 ชนิดถูกนำมากัดผิวหน้า โดยใช้ตัวแปรในการทดลองคืออัตราป้อนกัด 45 50 และ 55 มิลลิเมตรต่อนาที ความเร็วรอบ 510 572 และ 637 รอบต่อนาที โดยทำการกัดเป็นขั้นบันไดที่ความลึก 3 5 และ 10 มิลลิเมตร เครื่องมือในการกัด คือ ดอกกัดเอนมิล ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มิลลิเมตร ชนิด 2 คมตัด ผิวงานกัดของเหล็กกล้าแม่พิมพ์ด้วยสภาวะที่กำหนดถูกนำมาทำการศึกษาคุณภาพของผิวงานกัด ได้แก่ค่าความหยาบผิว การสึกหรอคมตัดของมีดกัด
การทดลองสรุปผลได้ดังนี้ ความหยาบผิวของเหล็กกล้าแม่พิมพ์พลาสติกที่ผ่านการกัดซึ่งมีค่าความหยาบผิวสูงสุด 0.593 2.120 และ 2.627 ไมโครเมตร สำหรับเหล็กกล้าแม่พิมพ์ Daido-Nak80 Bohler-M202 และ S50C ตามลำดับ ที่สภาวะการกัดเหมาะสมคือ การป้อนด้วยอัตราป้อน 45 มิลลิเมตรต่อนาที ความเร็วรอบ 637 รอบต่อนาที และระดับความลึกการกัดที่ระยะ 3 มิลลิเมตร ส่วนสภาวะการกัดที่ทำเกิดการสึกหรอสูงสุดของคมตัดของดอกกัดเอนมิล พบว่าการกัดเหล็กแม่พิมพ์พลาสติก Bohler-M202 ที่อัตราป้อน 55 มิลลิเมตรต่อนาที ที่ความเร็วรอบ 510 รอบต่อนาที ระดับการกัดที่ความลึก 10 มิลลิเมตร
A plastic forming mold is important equipment for producing plastic products. Selection of a suitable material for producing the mold can improve life time of the mold and product quality. This research aims to investigate properties of three different types of mold steels and to compare the machinability among them.
Materials used in experiments were three types of mold steel with their commercial names: Daido-Nak80, Bohler-M202 and S50C by using 9 samples per each specimen. These three steels were machined using an automatic milling machine with different sets of process parameters. The sets were combinations of a feed rate of 45, 50 and 55 mm/min, a rotating rate of 510, 572 and 637 rpm, and a step cutting depth of 3, 5 and 10 mm. The cutting tool used in this experiment was an end-mill cutting tool that had a diameter of 10 mm and two cutting blades. The surfaces of the steel machined with the given process parameters, was investigated for quality assessments including surface roughness and tool wear evaluations.
Experimental results are summarized as follows. The minimum surface roughness values of each subject were 0.593, 2.120 and 2.627 micrometers (μm) for Daido-Nak80 steel, S50C steel and Bohler-M202 steel, respectively. All of them were machined with the feed rate of 45 mm/min, the rotating rate of 637 rpm, and the cutting depth of 3 mm. The process parameter that produced the maximum degree of tool wear of the end-mill cutting blade was the feed rate of 55 mm/min, the rotating rate of 510 rpm, and the cutting depth of 10 mm when applied to the Bohler-M202 steel.
Download : การศึกษาประสิทธิภาพการกัดขึ้นรูปวัสดุเหล็กแม่พิมพ์พลาสติก