การศึกษาปัจจัยที่ส่งผลต่อรอยเชื่อมใบเลื่อยสายพานโคบอลต์ M42 ด้วยกระบวนการเชื่อมเลเซอร์
คำสำคัญ:
การเชื่อมด้วยเลเซอร์, ใบเลื่อยสายพาน, โปรแกรมมินิแทบ, การทดสอบแรงดึง, ค่าความเค้นแรงดึงบทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มุ่งศึกษาและวิเคราะห์ปัจจัยที่ส่งผลต่อค่าความเค้นแรงดึงของใบเลื่อยสายพาน Cobalt M42 ด้วยการทดสอบแรงดึง หลังจากเชื่อมด้วยเครื่องเชื่อมเลเซอร์รุ่น UG-1000LW ใช้ลวดเชื่อมแบบไส้ฟลักซ์ โดยใบเลื่อยที่นำมาใช้ในการทดลองผ่านการหาค่าความเค้นแรงดึงด้วยเครื่องทดลองแรงดึง รุ่น Waw-1000 Electro-Hydraulic Servo Tensile ตามมาตรฐาน DIN EN ISO 6892-1 โดยค่าความเค้นแรงดึงเฉลี่ย 72 เมกะปาสคาล ปัจจัยที่ใช้ในการทดลอง ได้แก่ กำลังเลเซอร์ 20%, 30% และ 40% อัตราป้อนลวดเชื่อม 6, 8 และ 10 เมตร/นาที และระยะห่างระหว่างรอยต่อในการเชื่อมต่อใบเลื่อย 0.3, 0.6 และ 0.9 มิลลิเมตร โดยออกแบบการทดลองเป็นแบบแฟกทอเรียลเต็มรูปแบบ โดยทำการทดลองทั้งหมด 81 ครั้ง ที่ค่าความเชื่อมั่น 95% จากการวิเคราะห์โดยใช้ ANOVA พบว่าปัจจัยทั้ง 3 ปัจจัยและ 1 ปฏิสัมพันธ์ระหว่างปัจจัย มีผลต่อค่าความเค้นแรงดึงอย่างมีนัยสำคัญ ได้แก่ กำลังเลเซอร์มีค่า P-value เท่ากับ 0.033 อัตราป้อนลวดเชื่อมมีค่า P-value เท่ากับ 0.00 และระยะห่างระหว่างรอยต่อในการเชื่อมต่อใบเลื่อยมีค่า P-value เท่ากับ 0.034 และ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างปัจจัย กำลังเลเซอร์ กับ อัตราป้อนลวดเชื่อม มีค่า P-value เท่ากับ 0.00 โดยมีค่าสัมประสิทธิ์การตัดสินใจอยู่ที่ 92.86% และจากการหาสภาวะที่เหมาะสม ของผลการทดลองที่ได้ พบว่าค่าที่เหมาะสมของปัจจัยแต่ละปัจจัยได้แก่ กำลังเลเซอร์ 40% อัตราป้อนลวดเชื่อม 10 เมตรต่อนาที และ ระยะห่างระหว่างรอยต่อในการเชื่อมต่อใบเลื่อย 0.3 มิลลิเมตร ผลที่ได้จากปัจจัยดังกล่าวนั้นสามารถให้ค่าความเค้นแรงดึง 77.33 เมกะปาสคาล ซึ่งสูงกว่าค่าก่อนการเชื่อมเดิม จึงสรุปได้ว่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสมสามารถเชื่อมใบเลื่อยสายพานให้มีความแข็งแรงเพียงพอที่จะนำกลับมาใช้งานได้จริง และสามารถหลีกเลี่ยงการเกิดการขาดที่จุดเดิมได้ รวมทั้งช่วยลดต้นทุนในการจัดซื้อใบเลื่อยใหม่
เอกสารอ้างอิง
Carpenter Technology, "M42® Specialty Alloy," [Online]. Available: https://www.carpentertechnology.com/alloy-finder/m42. [Accessed: March 7, 2024].
Zhang, H., Chen, G., Zhang, Y., Zhang, H., & Liu, J. (2016). Study of the microstructure and properties of m42×32 dissimilar metal CO2 laser welding joints. Optik, 127(4), 2052–2056.
Bergmann, J. P., & Stambke, M. (2014). Fatigue of laserbeam welded joints of high-carbon steel strips. Physics Procedia, 56, 435–443.
Materials Science and Metallurgy Department, University of Cambridge, England. July (2002) LASER WELDING - Literature Review.
Cao, Y., et al. (2018). Optimizing pulsed Nd:YAG laser beam welding process for thin AISI 316L sheet. Optics & Laser Technology, 108, 347–356.
Patel, P., et al. (2019). Parameter Optimization for Laser Welding of High Strength Dissimilar Materials. Materials Today: Proceedings, 18, 1573–1580.
Montgomery, D. C. (2017). Design and analysis of experiments (9th ed.). Wiley.
Kumar, A., Patel, R., & Singh, S. (2022). Multi-objective optimization of laser welding parameters using response surface methodology. Journal of Manufacturing Processes, 76, 123-135.
Singh, M., Sharma, P., & Gupta, V. (2021). Modeling and prediction of tensile strength in laser welded joints using regression and optimization techniques. Materials Today: Proceedings, 45(5), 982-990.
Lazarchuk, K., & Rebezniuk, I. (2022). Increasing the strength of the welded joint in band saws. PRO LIGNO, 18(2), 29–38.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
หมวดหมู่
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2025 วารสารวิศวกรรมศาสตร์และการวิจัยเชิงนวัตกรรม
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
