การศึกษาปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อการตัดเหล็กกล้าแม่พิมพ์ NAK80 ด้วยวิธีอีดีเอ็มชนิดตัดด้วยเส้นลวด

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการตัดเหล็กกล้าแม่พิมพ์ NAK 80 ด้วยวิธีอีดีเอ็มชนิดตัดด้วยเส้นลวด (Wire-EDM) โดยใช้วิธีการออกแบบการทดลองด้วยทากูชิเพื่อวิเคราะห์ตัวแปรในการตัดที่มีอิทธิพลต่อความหยาบผิว และศึกษาผลกระทบของกระบวนการที่มีผลต่อ การเกิดชั้นเคลือบผิว การเกิดรอยร้าวขนาดเล็ก (Micro-crack) ของชิ้นงานที่ตัดด้วยวิธีอีดีเอ็มชนิดตัดด้วยเส้นลวด วัสดุที่ใช้ในการทดลอง คือ เหล็กกล้าแม่พิมพ์ NAK80 ทำการตัดชิ้นงานด้วยกรรมวิธีอีดีเอ็มชนิดตัดด้วยเส้นลวด โดยใช้ลวดอิเล็ก โทรดทองเหลืองขนาด 0.25 มม. ตัดชิ้นงานให้ได้ขนาด 10 x 10 x 10 มม. (Superscript 3) ทำการทดลองโดยวิธีการของทากูชิแบบไขว้ตัวแปรตามตารางการทดลอง L9 สำหรับปัจจัยควบคุมที่ทำการศึกษามี 3 ปัจจัย ได้แก่ กระแสไฟฟ้าดิสชาร์จ (IP) แรงดันไฟฟ้าดิสชาร์จ (VG) และอัตราการป้อน (FA) ผลการทดลองพบว่ากระแสไฟฟ้าดิสชาร์จ มีอิทธิพลต่อค่าความหยาบผิวอย่างมีนัยสำคัญ สำหรับแรงดันไฟฟ้าดิสชาร์จและอัตราการป้อน ไม่ส่งผลต่อความหยาบผิวในการทดลองครั้งนี้และเงื่อนไขในการทดลองที่ให้ค่าความหยาบผิวน้อยที่สุดจากการศึกษาครั้งนี้ คือ กระแสไฟฟ้าดิสชาร์จ ที่ 3 แอมแปร์ แรงดันไฟฟ้าดิสชาร์จ 62 โวลต์ และอัตราป้อนที่ 6.1 มม/นาที ได้ค่าความหยาบผิวที่ 3.247 ไมโครเมตร จากทดลองในการเพิ่มกระแสไฟฟาดิสชาร์จให้สูงขึ้นจะส่งผลให้การเกิดชั้นผิวหลอมใหม่ลดลงและทำให้เกิดรอยแตกร้าวขนาดเล็กเพิ่มขึ้น The purposes of this research were 1) To investigate on the optimization of the cutting NAK 80 mold steel by the wire EDM method. The research used Taguchi’s robust design analysis method in order to determine the optimum combination of process parameters that promote the surface roughness during its cutting procedure. 2) To identify the effect of the wire EDM parameter process promoting the new layers and micro-cracks. In this research, the NAK80 mold steel was used as a specimen. Whilst a brass wire of 0.25 mm was used as a tool to cut the specimen size 10x10x10 (Superscript 3). There were 3 control factors used in the experiment under the Taguchi robust cross analysis of L9 orthogonal array: Discharge current (IP), gap voltage (VG) and feed rate address (FA). The results showed that the discharge current was the most significant factor affecting surface roughness while the voltage gap and feed rate were not considering as the significant factors. The minimum surface roughness was obtained with discharge current at 3 amperes, voltage gap at 62 volt and feed rate address at 6.1 mm/min, respectively. The obtained results showed that the new layers decreased but micro cracks increased when the current discharge increasing. In addition, the Taguchi’s robust design analysis proved to be an effective technique to optimize the machining parameters for the wire-EDM process of NAK80 steel.