การวิจัยและพัฒนาอุปกรณ์การเชื่อมเสียดทานแบบกวนสำหรับวัสดุทรงกระบอกขนาดใหญ่

The Research and Development of Friction Stir Welding Equipment for Large Cylinder Material

รายละเอียดโครงการ

ปีงบประมาณ 2567
หน่วยงานเจ้าของโครงการ
ลักษณะโครงการ โครงการใหม่
ประเภทโครงการ โครงการเดี่ยว
ประเภทงานวิจัย โครงการวิจัยและพัฒนา
วันที่เริ่มโครงการวิจัย (พ.ศ.) 1 ตุลาคม 2566
วันที่สิ้นสุดโครงการวิจัย (พ.ศ.) 30 กันยายน 2567
วันที่ได้รับทุนวิจัย (พ.ศ.) 1 พฤศจิกายน 2566
ประเภททุนวิจัย ทุน ววน.
สถานะโครงการ ขยายเวลาครั้งที่2
เลขที่สัญญา
เป็นโครงการวิจัยที่ใช้ในการจบการศึกษา ไม่ใช่
เป็นโครงการวิจัยรับใช้สังคม ไม่ใช่
บทคัดย่อโครงการ

การเชื่อมเสียดทานแบบกวนงานท่อในปัจจุบัน เป็นงานที่ท้าทายความสารารถด้านการสร้างอุปกรณ์สำหรับการเชื่อมเฉพาะทางนี้มาก เพราะอาจเกิดปัญหาได้หลายประการ เช่น การสัมผัสของเครื่องมือที่น้อยลงเนื่องจากรูปทรงที่โค้งมนของผิวงานท่อ การจัดเตรียมสำหรับการจับยึดท่อ อุปกรณ์เสริมเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเชื่อมท่อ เป็นต้น ดังนั้นงานวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและสร้างอุปกรณ์สำหรับการเชื่อมเสียดทานแบบกวนสำหรับงานท่อ และทดสอบประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์การเชื่อมเสียดทานแบบกวนทรงกระบอก ที่จะช่วยแก้ไขปัญหาในการเชื่อมท่อได้ และทำให้รอยเชื่อมมีคุณรูปที่สูงขึ้น อุปกรณ์การเชื่อมเสียดทานแบบกวนงานท่อ ส่งกำลังกับมอเตอร์ประยุกต์ใช้ร่วมกับหัวแบ่งการจับยึดท่อ สามารถควบคุมปัจจัยในการเชื่อม คือ ความเร็วเดินเชื่อม (รอบต่อนาที) และเครื่องกัดแนวตั้งสำหรับการจัดวางอุปกรณ์การเชื่อมเสียดทานแบบกวนวัสดุงานท่อบนโต๊ะงาน สามารถควบคุมปัจจัยในการเชื่อม คือ ความเร็วหมุนเชื่อม (รอบต่อนาที) โดยชิ้นส่วนที่สำคัญของเครื่องจักรออกเป็น 4 ส่วนหลักคือ ส่วนสำหรับควบคุมความเร็วเดินเชื่อม ส่วนหัวแบ่งติดตั้งเข้ากับโต๊ะงานเครื่องกัดแนวตั้ง ส่วนรองรับแรงกดงานเชื่อม และส่วนยันศูนย์ท้ายแท่น การทดสอบประสิทธิภาพของอุปกรณ์การเชื่อมเสียดทานแบบกวนงานท่อ จะใช้วัสดุท่ออลูมิเนียม 6063 มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางนอก 50.80 มิลลิเมตร และขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใน 38.80 มิลลิเมตร ความหนาของท่อ 6 มิลลิเมตร ใช้ความเร็วหมุนเชื่อม 1 ระดับ คือ 710 รอบต่อนาที และความเร็วในการเดินเชื่อม 3 ระดับ คือ 1.5 2.5 และ 3.5 รอบต่อนาที เครื่องมือเชื่อมเสียดทานแบบกวน หัวพินเป็นเกลียวหมุนขวา ระยะพิตซ์ 0.8 มิลลิเมตร ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 มิลลิเมตร ความยาวของหัวพิน 4.8 มิลลิเมตร และมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของบ่ากวน 20 มิลลิเมตร ผลการทดสอบพบว่า อุปกรณ์สำหรับการเชื่อมเสียดทานแบบกวนสำหรับงานท่อสามารถเชื่อมชิ้นงานท่อได้ตามวัตถุประสงค์ โครงสร้างเกิดการบิดเบี้ยวของเกรนด้วยรูปแบบที่อิสระต่อกันซึ่งเป็นผลมาจากการแพร่กระจายของความร้อนที่เกิดจากการเสียดทานในเนื้อชิ้นงาน สภาวะการเชื่อมเสียดทานแบบกวนที่ใช้ความเร็วหมุนเชื่อมที่ 710 รอบต่อนาที ความเร็วเดินเชื่อมที่ 3.5 รอบต่อนาที มีค่าความแข็งแรงดึงมากที่สุด คือ 147.54 MPa และความแข็งของรอยเชื่อมที่ความเร็วหมุนเชื่อม 710 รอบต่อนาที ความเร็วเดินเชื่อม 2.5 รอบต่อนาที มีค่าความแข็งสูงสุดในบริเวณที่แนวกวน (Stir Zone : SZ) ซึ่งมีความแข็งเท่ากับ 52.9 HV

รายละเอียดการนำไปใช้งาน

- องค์ความรู้ที่ได้จากการวิจัยเกิดการอ้างอิงผลงาน สร้างแรงส่งเสรมการพัฒนานวัตกรรมเชิงวิชาการสู่การประโยชน์ได้จริงของผู้ใช้ประโยชน์

- สามารถนำผลงานที่ได้จากการตีพิมพ์ไปขอตำแหน่งทางวิชาการที่สูงขึ้นได้ อาจทั้งในแง่ของนวัตกรรมและผลงานวิจัย

- สามารถลดข้อบกพร่องจากรอยเชื่อมสำหรับวัสดุทรงกระบอกตันและทรงกระบอกกลวงด้วยอุปกรณ์การเชื่อมเสียดทานแบบกวนสำหรับวัสดุทรงกระบอก

-อุตสาหกรรมด้านการเชื่อมเสียดทานแบบกวนได้รับอุปกรณ์การเชื่อมเสียดทานแบบกวนสำหรับวัสดุทรงกระบอกขนาดใหญ่สามารถใช้ได้กับทรงกระบอกตันและทรงกระบอกกลวงรูปแบบใหม่

เอกสารประกอบโครงการ
  • -

ทีมวิจัย

หัวหน้าโครงการ
ที่ นักวิจัย หน่วยงาน ตำแหน่งในทีม การมีส่วนร่วม (%)
1รศ. วรพงค์ บุญช่วยแทนคณะวิศวกรรมศาสตร์ ราชมงคลศรีวิชัย สงขลาหัวหน้าโครงการ100