EN
ເດີນເຂົ້າໄປໃນເຂດຜະລິດຕະພັນໃດໆ ແລະ ຖາມຜູ້ປະຕິບັດງານ 10 ຄົນວ່າ ຄວາມແຂງແຮງຂອງການຈັບເຮັດຫຍັງ, ແລະ 9 ຄົນຈະຕອບວ່າ “ມັນເຮັດໃຫ້ແບບປິດຢູ່.” ນີ້ເປັນຄຳຕອບທີ່ຖືກຕ້ອງທາງດ້ານເທັກນິກ ແຕ່ບໍ່ໄດ້ເຂົ້າໃຈຈຸດປະສົງທີ່ແທ້ຈິງ. ຄວາມແຂງແຮງຂອງການຈັບບໍ່ໄດ້ເປັນພຽງການຮັກສາສອງສ່ວນຂອງແບບໃຫ້ຢູ່ໃນສະຖານະທີ່ປິດເທົ່ານັ້ນ—ມັນເປັນການຄວບຄຸມສະພາບແວດລ້ອມຄວາມດັນທັງໝົດພາຍໃນຫຼີ້ນໃນເວລາທີ່ເຮັດການຫຼີ້ນ. ຖ້າເຮັດຜິດ, ສິ່ງອື່ນໆທັງໝົດທີ່ຢູ່ໃນເຄື່ອງຈະບໍ່ມີຄວາມໝາຍ. ຄຸນນະພາບຂອງຜະລິດຕະພັນ, ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງແບບ, ແລະ ເວລາການຜະລິດທັງໝົດ ມີຮາກເງົາມາຈາກເລກຈຳນວນນີ້.
ຄວາມແຂງແຮງຂອງການຈັບເຮັດຫຍັງໃນເວລາທີ່ເຮັດການຫຼີ້ນ
ເມື່ອລະຫວ່າງການປະສົງທີ່ເປັນຂອງເຫຼັກທີ່ຮ້ອນຈົນລະລາຍຖືກສູບເຂົ້າໄປໃນຫ້ອງຂອງແບບຢາງທີ່ມີຄວາມດັນທີ່ສາມາດເກີນ 200 MPa, ມັນຈະສ້າງຄວາມແຮງທີ່ເປີດອອກ ເຊິ່ງພະຍາຍາມດັນສອງສ່ວນຂອງແບບຢາງອອກຈາກກັນ. ຄວາມແຮງການຈັບຈຸກ (clamping force) ຈະຕ້ານກັບຄວາມແຮງທີ່ເປີດອອກນີ້. ຖ້າຄວາມແຮງການຈັບຈຸກບໍ່ພຽງພໍ, ສອງສ່ວນຂອງແບບຢາງຈະແຍກອອກຈາກກັນເລັກນ້ອຍ—ບາງຄັ້ງກໍເປັນເພີຍງພຽງແຕ່ບ່ອນທີ່ຫຼາຍພັນສ່ວນຂອງມີລີແມັດເທີ. ຊ່ອງຫວ່າງນ້ອຍໆນີ້ກໍພໍທີ່ຈະໃຫ້ລະຫວ່າງການທີ່ຮ້ອນຈົນລະລາຍລົ້ນອອກມາເປັນ 'flash' ເຊິ່ງເປັນເສັ້ນທີ່ບາງໆຂອງວັດສະດຸທີ່ເຮັດໃຫ້ຊິ້ນສ່ວນເສຍຫາຍ ແລະ ມັກຈະເຮັດໃຫ້ໜ້າຂອງແບບຢາງເສຍຫາຍ.
ແຕ່ຄວາມແຮງການຈັບຈຸກທີ່ເໝາະສົມບໍ່ພຽງແຕ່ຊ່ວຍປ້ອງກັນການເກີດ flash ເທົ່ານັ້ນ, ມັນຍັງຮັກສາຄວາມດັນພາຍໃນຫ້ອງທີ່ຈຳເປັນເພື່ອໃຫ້ການເຕີມແລະການເຢັນຕົວເກີດຂຶ້ນຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ເມື່ອແບບຢາງຖືກປິດຢູ່ຢ່າງແໜ້ນ, ລະຫວ່າງການຈະເຕີມເຂົ້າໄປໃນຫ້ອງຢ່າງສົມບູນ, ແລະຄວາມດັນໃນເວລາເຢັນຕົວຈະຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເປີດທີ່ເກີດຈາກຮູບເລື່ອງ (porosity). ຊິ້ນສ່ວນທີ່ໄດ້ຈະມີຄວາມໜາແໜ້ນຫຼາຍຂຶ້ນ, ມີຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກທີ່ດີຂຶ້ນ ແລະ ມີຊ່ອງຫວ່າງພາຍໃນໆນ້ອຍລົງ.
ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ເກີດຈາກການຄຳນວນຄວາມແຮງການຈັບຈຸກຜິດ
ຜູ້ສະໜອງຊີ້ນສ່ວນຢາກເຄື່ອນລະດັບທຳອິດໃນເຂດ Great Lakes ໄດ້ຮຽນຮູ້ບົດຮຽນນີ້ຈາກໂຄງການການຜະລິດຕົວເຄື່ອງສົ່ງແຮງ. ທີມງານດ້ານວິສະວະກຳໄດ້ກຳນົດເຄື່ອງຈັກທີ່ມີແຮງຈັບຈຸ່ມ 800 ຕັນ ໂດຍອີງຕາມເນື້ອທີ່ທີ່ຄາດວ່າຈະປະກອບຂອງຊີ້ນສ່ວນ ແລະ ຄວາມດັນຂອງຫ້ອງທີ່ຄາດໄວ້ທີ່ 40 MPa. ການຜະລິດດຳເນີນໄປຢ່າງດີໃນບ່ອນທຳອິດຫຼາຍເດືອນ, ຫຼັງຈາກນັ້ນການລົ້ນ (flash) ເລີ່ມປາກົດຂຶ້ນເປັນຄັ້ງຄາວ. ທີມງານໄດ້ປັບປຸງພາລາມິເຕີການລົ້ນ, ປ່ຽນຮູບແບບການພົ່ນນ້ຳມັນໃສ່ທີ່ຫຼີ້ນ (die spray patterns), ແລະ ເຖິງກັບປ່ຽນແທນແກນຂັບອອກ (ejector pins) ແຕ່ກໍບໍ່ມີຜົນ.
ສາເຫດຕົ້ນຕໍພົບວ່າເກີດຈາກຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄວາມດັນລະບົບໄຮໂດຣລິກ 12% ທີ່ເຮັດໃຫ້ແຮງຈັບຈຸກທີ່ແທ້ຈິງຫຼຸດຕໍ່າກວ່າ 720 ຕັນໃນເວລາທີ່ປ່ອຍວັດຖຸເຂົ້າໄປໃນບ່ອນຂຶ້ນຮູບບາງຄັ້ງ. ໃນລະດັບນີ້ ແຮງທີ່ເກີດຈາກຄວາມດັນໃນເວລາປ່ອຍວັດຖຸເຂົ້າໄປໃນບ່ອນຂຶ້ນຮູບຈະເກີນກວ່າແຮງຈັບຈຸກ ສົ່ງຜົນໃຫ້ເກີດການແຍກຕົວຢ່າງເລັກນ້ອຍ. ວິທີແກ້ໄຂຕ້ອງມີການອັບເກຣດລະບົບໄຮໂດຣລິກຂອງເຄື່ອງຈັກ ແລະ ການປັບຄ່າໃໝ່ຂອງເສັ້ນສະແດງຄວາມດັນຂອງແຮງຈັບຈຸກ. ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທັງໝົດ: ປະມານ $85,000 ສຳລັບເວລາທີ່ເຄື່ອງຈັກບໍ່ສາມາດໃຊ້ງານໄດ້, ການເຮັດໃໝ່, ແລະ ການອັບເກຣດລະບົບໄຮໂດຣລິກ. ເຄື່ອງຈັກເດີມທີ່ຖືກເລືອກມານັ້ນບໍ່ໄດ້ມີຄວາມປອດໄພເພີ່ມເຕີມເໜືອຄ່າຕ່ຳສຸດທີ່ຄຳນວນໄດ້.
ວິທີຄຳນວນແຮງຈັບຈຸກທີ່ເໝາະສົມ
ວິທີການມາດຕະຖານຂອງອຸດສາຫະກຳ ທີ່ໄດ້ຮັບການຮັບຮອງຈາກຄຳແນະນຳຂອງ NADCA ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍເນື້ອທີ່ທີ່ຖືກຄາດຄະເນຂອງຊິ້ນສ່ວນ—ຄືເນື້ອທີ່ຂອງຊິ້ນສ່ວນທີ່ຖືກຫຼີ້ນໃນທິດທາງທີ່ເປີດບ່ອນຂຶ້ນຮູບ. ຄູນເນື້ອທີ່ນີ້ດ້ວຍຄວາມດັນຫ້ອງທີ່ເໝາະສົມຕໍ່ອະລໍຢ່າງທີ່ໃຊ້ ແລ້ວເພີ່ມປັດໄຈຄວາມປອດໄພ. ສຳລັບອະລໍຢ່າມີເລກທີ່ເຮັດຈາກທອງແດງ ຄວາມດັນຫ້ອງມັກຈະຢູ່ລະຫວ່າງ 30 ແລະ 55 MPa ໃນຂະນະທີ່ຊິ້ນສ່ວນທີ່ເຮັດຈາກສັງกะສີທີ່ມີຄວາມຫນາດຕ່ຳອາດຈະຕ້ອງການຄວາມດັນຫ້ອງ 75 MPa ຫຼື ຫຼາຍກວ່ານັ້ນ.
ການຄຳນວນເບື້ອງຕົ້ນມີດັ່ງນີ້:
ແຮງຈັບ (Clamping Force) = ພື້ນທີ່ທີ່ຖືກໂປຣເຈັກ (Projected Area) × ຄວາມດັນໃນຫ້ອງຂອງແບບ (Cavity Pressure) × ຂໍ້ກຳນົດຄວາມປອດໄພ (Safety Factor)
ວິສະວະກອນຜະລິດສ່ວນຫຼາຍຈະໃຊ້ຂໍ້ກຳນົດຄວາມປອດໄພ 20% ເພື່ອຮັບມືກັບການເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງທັນທີຂອງຄວາມດັນໃນເວລາທີ່ປ້ອນວັດສະດຸ ແລະ ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອຸນຫະພູມິຂອງວັດສະດຸທີ່ລະລາຍ. ບາງໂຮງງານຈະໃຊ້ 30–50% ສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍ ຫຼື ການຜະລິດໃນປະລິມານສູງ. ຂໍ້ກຳນົດຄວາມປອດໄພທີ່ເໝາະສົມຈະຂຶ້ນກັບຮູບຮ່າງຂອງຊິ້ນສ່ວນ, ວັດສະດຸທີ່ໃຊ້, ແລະ ຄວາມສົມໍາທຽບຂອງລະບົບໄຮໂດຣລິກຂອງເຄື່ອງຈັກ.
|
ປະເພດອັນຍາຍ
|
ຄວາມດັນໃນຫ້ອງຂອງແບບທີ່ເກີດຂຶ້ນທົ່ວໄປ (MPa)
|
ຂອບເຂດຄວາມປອດໄພທີ່ແນະນຳ
|
|---|---|---|
|
ອາລູມິເນີ້ມ (A380, A360)
|
30–55
|
20–30%
|
|
ສັງກາ (Zinc) (ຜະລິດດ້ວຍຄວາມໜາທີ່ບາງ)
|
75+
|
20–25%
|
|
ມາເກຊຽມ
|
40–60
|
20–30%
|
|
ທອງແດງ/ສຳລີ
|
60–80
|
30–40%
|
ການໃຊ້ແຮງຈັບທີ່ຫຼາຍເກີນໄປກໍຈະເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາເຊັ່ນກັນ
ຄວາມຜິດພາດທາງກົງກັນຂ້າມ—ການກຳນົດແຮງຈັບທີ່ສູງເກີນໄປ—ກໍຈະມີບັນຫາຂອງຕົນເອງ. ການໃຊ້ແຮງຈັບທີ່ຫຼາຍເກີນໄປຈະເຮັດໃຫ້ແບບ (die) ແລະ ຕົວຈັບ (tie bars) ຂອງເຄື່ອງຈັກເກີດຄວາມເຄີຍເຄີຍ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ເກີດການສຶກສາທີ່ໄວຂຶ້ນທັງສອງດ້ານ. ໃນເວລາດົນນານ, ຕົວຈັບຈະຍືດອອກ ແລະ ສູນເສຍຄວາມຕຶງທີ່ຖືກຕັ້ງໄວ້ເດີມ (preload), ອັນນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ແຮງຈັບທີ່ມີປະສິດທິພາບຈິງໆຫຼຸດລົງ ເຖີງແມ່ນວ່າເຄື່ອງຈັກຈະມີຄວາມຈຸກຳນົດທີ່ກຳນົດໄວ້. ນອກຈາກນີ້, ແບບທີ່ຖືກນຳໃຊ້ໃນສະພາບການທີ່ມີແຮງຈັບສູງເກີນໄປຍັງຈະເກີດການເສື່ອມສະພາບຈາກຄວາມຮ້ອນ (thermal fatigue) ແລະ ມີແຕກເປັນເສັ້ນ (cracking) ຢູ່ຕາມເສັ້ນແບ່ງ (parting lines) ເລີ່ມຕົ້ນໄດ້ໄວຂຶ້ນ.
ການບໍລິໂພກພະລັງງານເປັນອີກປັດໄຈໜຶ່ງທີ່ຕ້ອງພິຈາລະນາ. ເຄື່ອງຈັກທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ທີ່ 90% ຂອງແຮງຈັບທີ່ຖືກຈັດອັນດັບໄວ້ ຈະບໍລິໂພກພະລັງງານໄຮໂດຣລິກຫຼາຍຂຶ້ນຢ່າງຊັດເຈນເມື່ອທຽບກັບເຄື່ອງຈັກທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ທີ່ 70%. ໃນການຜະລິດໃນປະລິມານສູງ ຄວາມແຕກຕ່າງນີ້ຈະເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ການສຶກສາໜຶ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ ການເລືອກເຄື່ອງຈັກທີ່ມີແຮງຈັບໃຫຍ່ເກີນໄປ 20% ຈະເພີ່ມການບໍລິໂພກພະລັງງານຂຶ້ນປະມານ 12–15% ໃນຊ່ວງອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງເຄື່ອງຈັກ ໂດຍບໍ່ມີປະໂຫຍດເພີ່ມເຕີມໃດໆຕໍ່ຄຸນນະພາບຂອງຊິ້ນສ່ວນ.
ແຮງຈັບມີການປະສານງານກັບທຸກສິ່ງທຸກຢ່າງ
ແຮງຈັບບໍ່ເຮັດວຽກຢູ່ດ້ວຍຕົວເອງ. ມັນມີການປະສານງານກັບຄວາມໄວ່ຂອງການສູບເຂົ້າ, ອຸນຫະພູມຂອງແບບ, ແລະ ຍັງລວມເຖິງການນຳໃຊ້ຕົວຢືດເປີດ. ເຄື່ອງຈັກທີ່ມີການຄວບຄຸມແຮງຈັບທີ່ຖືກຕ້ອງ—ຄືສາມາດຮັກສາແຮງຈັບທີ່ຕັ້ງໄວ້ໄດ້ພາຍໃນຄວາມເປັນໄປໄດ້ ±1% ຂອງເປົ້າໝາຍ—ຈະໃຫ້ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ສອດຄ່ອງກວ່າເຄື່ອງຈັກທີ່ມີຄວາມເປັນໄປໄດ້ທີ່ກວ້າງກວ່າ ເຖິງແມ່ນວ່າເຄື່ອງຈັກທັງສອງຈະມີຄວາມຈັບທີ່ຖືກຈັດອັນດັບໄວ້ເທົ່າກັນ.
ນີ້ແມ່ນເຫດຜົນທີ່ເຄື່ອງຈັກບາງຄັນທີ່ມີນ້ຳໜັກ 800 ຕັນສາມາດປະສິດທິຜົນດີກວ່າເຄື່ອງຈັກອື່ນໆທີ່ມີນ້ຳໜັກ 800 ຕັນ. ຈຳນວນທີ່ຖືກຈັດຢູ່ໃນຕຳແໜ່ງນີ້ເປັນພຽງຄ່າສູງສຸດເທົ່ານັ້ນ. ສິ່ງທີ່ສຳຄັນກວ່ານັ້ນແມ່ນຄວາມສາມາດຂອງເຄື່ອງຈັກໃນການສົ່ງຜ່ານແຮງດັ່ງກ່າວໄດ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ຈາກການຍິງຄັ້ງນີ້ໄປຫາການຍິງຄັ້ງຕໍ່ໄປ, ເມື່ອນ້ຳມັນລະບົບໄຮໂດຣລິກເຮັດໃຫ້ຮ້ອນຂຶ້ນ ແລະ ສ່ວນປະກອບເລີ່ມເສື່ອມ. ເຄື່ອງຈັກທີ່ມີລະບົບຄວບຄຸມການຈັບແຫນ້ນແບບປິດ (closed-loop clamp control) ແລະ ລະບົບຕິດຕາມແຮງໃນເວລາຈິງ (real-time force monitoring) ຈະໃຫ້ຄວາມສອດຄ່ອງດັ່ງກ່າວ. ເຄື່ອງຈັກທີ່ບໍ່ມີລະບົບເຫຼົ່ານີ້ຈະເຮັດໃຫ້ຜູ້ປະຕິບັດງານຕ້ອງເດົາເອງ.
ມຸມມອງຈາກຄວາມເປັນຈິງ
ເຄື່ອງຈັກທີ່ມີແຮງຈັບແຫນ້ນບໍ່ພຽງພໍຈະສະແດງເຖິງຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງມັນຜ່ານການເກີດແສງ (flash), ການປ່ຽນແປງຂະໜາດ (dimensional drift), ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງເຄື່ອງມືທີ່ສັ້ນລົງ. ເຄື່ອງຈັກທີ່ໃຊ້ແຮງຫຼາຍເກີນໄປຈະສູນເສຍພະລັງງານຢ່າງເງີບໆ ແລະ ສົ່ງຜົນໃຫ້ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງຕົວເຄື່ອງຈັກເອງສັ້ນລົງ. ທັງສອງສະຖານະການນີ້ບໍ່ເໝາະສົມໃນສະພາບແວດລ້ອມການຜະລິດທີ່ຕ້ອງການຄວາມສາມາດທີ່ຈະທຳนายໄດ້.
ຜູ້ສະໜອງເຊັ່ນ: Zhenli ອອກແບບລະບົບການຈັບຂອງພວກເຂົາດ້ວຍການຄວບຄຸມໄຮໂດຣລິກທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງສູງ ແລະ ການຕິດຕາມໃນເວລາຈິງ, ເພື່ອຮັກສາຄວາມແຂງແຮງຈັບທີ່ແທ້ຈິງໃຫ້ຢູ່ພາຍໃຕ້ຄວາມເປັນໄປໄດ້ທີ່ແຄບຫຼາຍໃນເວລາທີ່ຜະລິດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ເປົ້າໝາຍບໍ່ໄດ້ເປັນພຽງການບັນລຸເລກຈຳນວນໃນເອກະສານເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ເປັນການສົ່ງຄວາມແຂງແຮງດັ່ງກ່າວໄປຢ່າງເຊື່ອຖືໄດ້ໃນທຸກໆວຟີວິກ, ໃຕ້ສະພາບການໃຊ້ງານຈິງໃນໂຮງງານ.