Chanpen Thanomboon – รายงานประจำปี ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ 2020 https://www.mtec.or.th/annual-report2020 MTEC annual report 2020 Tue, 15 Dec 2020 09:24:35 +0000 th hourly 1 https://wordpress.org/?v=5.9.3 https://www.mtec.or.th/annual-report2020/wp-content/uploads/2020/08/cropped-arrow_y-32x32.png Chanpen Thanomboon – รายงานประจำปี ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ 2020 https://www.mtec.or.th/annual-report2020 32 32 ฟูกที่นอนน้ำสำหรับผู้ป่วยติดเตียง https://www.mtec.or.th/annual-report2020/th/mattress-for-a-bedridden-person-of-thailand/ Wed, 28 Oct 2020 01:14:31 +0000 https://www.mtec.or.th/annual-report2020/?p=2936 "ฟูกที่นอนน้ำสำหรับผู้ป่วยติดเตียง"]]> 455 Views

> ต้นแบบเชิงพาณิชย์

ต้นแบบฟูกที่นอนน้ำเป็นงานรับจ้างวิจัย ต่อยอดและพัฒนาจากฟูกที่นอนน้ำที่ผลิตจากท่อยางพาราโดยออกแบบเป็นถุงบรรจุน้ำที่ผนึกกันเป็นสี่เหลี่ยม เพื่อใช้เป็นฟูกที่นอนสำหรับผู้ที่นอนติดเตียง เช่น ผู้ป่วย ผู้พิการ และผู้สูงอายุ ฟูกที่นอนน้ำนี้สามารถกระจายแรงกดที่เกิดจากน้ำหนักของร่างกาย ช่วยลดการบาดเจ็บจากการนอนอยู่กับที่เป็นระยะเวลานาน ผู้ประกอบการได้จดอนุสิทธิบัตรในส่วนของการประดิษฐ์ถุงบรรจุน้ำแบบที่ผนึกกันเป็นสี่เหลี่ยม แต่หลังจากทดลองใช้ในระยะยาวพบว่า แนวกาวไม่แข็งแรง เมื่อได้รับแรงกดเป็นเวลานานจะเกิดการแตกรั่ว

ทีมวิจัยเอ็มเทคได้วิเคราะห์ปัญหาดังกล่าวพบว่า กระบวนการผลิตถุงบรรจุน้ำโดยใช้กาวผนึกมีขั้นตอนที่ยุ่งยากและใช้ทักษะส่วนบุคคลสูงทำให้ไม่สามารถควบคุมคุณภาพได้ ทีมวิจัยจึงแก้ปัญหาการปริแตกของแนวผนึกบริเวณด้านหัวและด้านท้ายของถุงบรรจุน้ำ และปัญหากลิ่นของถุงบรรจุน้ำที่ผลิตจากยางพารา โดยปรับสูตรการวัลคาไนซ์ยางด้วยการใช้สารเคมีที่ไม่ก่อให้เกิดสารไนโตรซามีน (สารก่อมะเร็ง) และหาสภาวะที่เหมาะสม (อุณหภูมิ ความดัน เวลา) ในการผนึกท่อยางให้เป็นถุงบรรจุน้ำ โดยใช้หลักการวิศวกรรมทางกลและกลศาสตร์ของไหลในการออกแบบและสร้างแม่พิมพ์ ทั้งนี้ทีมวิจัยใช้ซอฟต์แวร์ CAD (Computer Aided Design) เพื่อจำลองเส้นทางการไหลของยางคอมพาวด์ และพิสูจน์การออกแบบแนวผนึกและความแข็งแรงของแม่พิมพ์

หลังจากทดสอบการผนึกกันของท่อยางพาราทั้งด้านหัวที่มาพร้อมกับช่องทางในการบรรจุน้ำและด้านท้ายถุงพบว่าเป็นไปตามการออกแบบ หลังจากนั้นได้ทดลองบรรจุน้ำในถุงท่อยางพาราตามเงื่อนไขของผู้ประกอบการเพื่อทดสอบการรับน้ำหนัก พบว่าสามารถรับน้ำหนักกดทับได้ตามต้องการ รวมถึงผ่านการทดสอบการกระจายแรงกดของฟูกที่นอนน้ำด้วย Pressure Mapping เพื่อสามารถใช้งานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ 


ผลงานต้นแบบฟูกที่นอนน้ำช่วยแก้ปัญหาจากการผลิตแบบเดิม สามารถทำซ้ำได้ด้วยเครื่องมือที่ได้มาตรฐานอุตสาหกรรม ช่วยลดของเสียจากการผลิต ลดต้นทุน ทำให้คุณภาพชีวิตของผู้ป่วย ผู้พิการ และผู้สูงอายุที่นอนติดเตียงดีขึ้น และยกระดับงานวิจัยในภาคอุตสาหกรรมทางการแพทย์ให้เป็นที่แพร่หลาย

ทีมวิจัย

ดร. ดนุ พรหมมินทร์ และทีมวิจัยชีวกลศาสตร์ 
ฉวีวรรณ คงแก้ว และทีมวิจัยน้ำยางและวัสดุยาง 

]]> ระบบทำความสะอาดเถ้าสะสมผนังเตาด้วยระบบฉีดน้ำแรงดันสูง https://www.mtec.or.th/annual-report2020/th/high-pressure-water-soot-system/ Wed, 21 Oct 2020 07:41:59 +0000 https://www.mtec.or.th/annual-report2020/?p=2918 "ระบบทำความสะอาดเถ้าสะสมผนังเตาด้วยระบบฉีดน้ำแรงดันสูง"]]> 345 Views

ที่มา

เถ้าที่เหลือจากการเผาถ่านหินที่เกาะสะสมบนผนังภายในหม้อน้ำของโรงไฟฟ้าพลังงานถ่านหิน ส่งผลโดยตรงต่อเสถียรภาพและประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้า โดยเฉพาะถ่านหินลิกไนต์ที่ขุดจากเหมืองแม่เมาะซึ่งมีปริมาณเถ้าแคลเซียมออกไซด์ (CaO) หลังจากการเผาไหม้สูง และมีแนวโน้มที่จะสูงขึ้นอย่างต่อเนื่องในอนาคต ดังนั้นการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทยจึงสนใจที่จะพัฒนาระบบทำความสะอาดเถ้าสะสมผนังเตาโรงไฟฟ้าแม่เมาะด้วยระบบฉีดน้ำแรงดันสูงและระบบที่เกี่ยวข้อง

เป้าหมาย

พัฒนาเทคโนโลยีในการทำความสะอาดผนังเตาแบบออนไลน์อัตโนมัติที่มีประสิทธิภาพเพื่อลดการพึ่งพาเทคโนโลยีจากต่างประเทศ

ทีมวิจัยทำอย่างไร

พัฒนาระบบหุ่นยนต์ 2 แกนสําหรับฉีดน้ำแรงดันสูงเพื่อกําจัดเถ้าสะสมที่เกาะบนผนังเตา รวมถึงซอฟต์แวร์ในการประมวลผลอุณหภูมิที่อ่านได้จากผนังเตา เพื่อประเมินปริมาณการสะสมตัวของเถ้าบนผนังเตา และใช้ควบคุมการทำงานของหุ่นยนต์ให้ทำความสะอาดผนังเตาในตำแหน่งที่มีเถ้าสะสมสูง (focus cleaning) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ผลงานวิจัย

ระบบทำความสะอาดเถ้าสะสมผนังเตาด้วยระบบฉีดน้ำแรงดันสูง สามารถรองรับปัญหาการเพิ่มขึ้นของปริมาณแคลเซียมออกไซด์ในถ่านหินในอนาคต ระบบนี้สามารถปรับการทำงานได้ตามต้องการ มีประสิทธิภาพในการกำจัดเถ้าสะสมได้ตรงจุด ลดค่าใช้จ่ายในการลงทุนด้านเทคโนโลยีและค่าซ่อมบำรุงลงได้ การพัฒนาระบบดังกล่าวขึ้นมาใช้เองในประเทศยังช่วยเพิ่มความสามารถในการแข่งขันและยกระดับมาตรฐานขององค์กรด้วยการพัฒนาความรู้ความสามารถของบุคลากรผ่านกระบวนการมีส่วนร่วมในการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีที่ใช้ในการผลิตไฟฟ้าเพื่อลดการพึ่งพาเทคโนโลยีจากต่างประเทศ

สถานภาพการวิจัย

อยู่ระหว่างการทดสอบระบบในระยะที่ 2 ร่วมกับหน่วยผลิตไฟฟ้าที่ 11 โรงไฟฟ้าแม่เมาะ

แผนงานวิจัยในอนาคต

บูรณาการความรู้และทักษะที่ใช้ในการออกแบบและสร้างระบบทำความสะอาดฯ ร่วมกับพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณเพื่อจำลองสนามการไหล (flow field simulation) ของการถ่ายเทความร้อนและปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligence, AI)

รายชื่อทีมวิจัย

ดร.นิรุตต์ นาคสุข, จิรเดช นาคเงินทอง, ฉัตรชัย สุขศรีเมือง, ชัยยันต์ สกุลเพชรอร่าม, ณรงค์กร ภัทรมาศ, อนุสรณ์ เอี่ยมฤกษ์ศิริ, กฤษฎา ท่าพระเจริญ, วราวุธ พรินทรากูล และ รัตนพล ยุทธวิริยะ

ติดต่อ

ดร.นิรุตต์ นาคสุข
กลุ่มวิจัยกระบวนการทางวัสดุและการผลิตอัตโนมัติ
โทรศัพท์ 02 564 6500ต่อ4149
อีเมล nirutn@mtec.or.th

]]> กระบวนการเผาซินเทอร์เหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 304L และกระบวนการทุติยภูมิเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน https://www.mtec.or.th/annual-report2020/th/sintering-of-304l-stainless-steel/ Mon, 19 Oct 2020 08:17:37 +0000 https://www.mtec.or.th/annual-report2020/?p=2831 "กระบวนการเผาซินเทอร์เหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 304L และกระบวนการทุติยภูมิเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน"]]> 246 Views

> ต้นแบบเชิงพาณิชย์

บริษัท สแตนดาร์ด ยูนิตส์ ซัพพลาย (ไทยแลนด์) จำกัด ต้องการปรับปรุงกระบวนการอัดและเผาซินเทอร์ เพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของผลิตภัณฑ์ ก่อนที่จะร่วมวิจัยกับเอ็มเทค บริษัทฯ เคยปรึกษาผู้เชี่ยวชาญทั้งภายในและต่างประเทศ แต่ยังไม่สามารถเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนได้ตามที่ต้องการ

ทีมวิจัยตรวจสอบหาสาเหตุของปัญหา ซึ่งจากการวิเคราะห์ชิ้นงานและกระบวนการพบว่าเกิดจากบรรยากาศการเผาและกระบวนการทุติยภูมิไม่เหมาะสม ทีมวิจัยฯ จึงออกแบบกระบวนการผลิตจำนวน 21 รูปแบบ และทดลองในระดับห้องปฏิบัติการที่เอ็มเทคเพื่อหากระบวนการที่เหมาะสม โดยบริษัทฯ และทีมวิจัยร่วมทดสอบกระบวนการที่ทำให้เกิดความต้านทานการกัดกร่อนสูงสุดในระดับประลอง (pilot scale) และระดับอุตสาหกรรม (industrial scale) ที่บริษัทฯ

บริษัทฯ ได้เริ่มใช้กระบวนการซินเทอร์และกระบวนการทุติยภูมิที่ได้จากการศึกษาวิจัยเพื่อผลิตในเชิงพาณิชย์เมื่อวันที่ 1 พฤศจิกายน 2559 ปัจจุบันยอดขายของบริษัทเพิ่มขึ้น ไม่มีงานถูกเคลม และไม่สร้างน้ำเสีย

ผลงานวิจัยนี้ได้รับการประเมินผลกระทบทางเศรษฐกิจตามนโยบาย สวทช. ต่อเนื่องกันมา 4 ปี (ปีงบประมาณ 2560-2563) โดยปีงบประมาณ 2563 เกิดผลกระทบทางเศรษฐกิจ 336 ล้านบาท บริษัทไม่ประสงค์จะยื่นจดสิทธิบัตร แต่บริษัทฯ อนุญาตให้ตีพิมพ์ผลงานบางส่วนในวารสารนานาชาติ SCI ที่มี Impact Factor (Moonchaleanporn et al., 2019, Int. J. Materials and Product Technology, Vol. 59, No. 2, pp.172–191)

ทีมวิจัย

ดร. อัญชลี มโนนุกุล และทีมวิจัยโลหะผสมและการผลิตอัจฉริยะ

]]> ซอฟต์แวร์เพื่อการเรียนรู้คอมพิวเตอร์ช่วยในการคำนวณทางวิศวกรรม https://www.mtec.or.th/annual-report2020/th/educational-software-for-learning-of-computer-aided-engineering/ Mon, 19 Oct 2020 07:03:38 +0000 https://www.mtec.or.th/annual-report2020/?p=2795 "ซอฟต์แวร์เพื่อการเรียนรู้คอมพิวเตอร์ช่วยในการคำนวณทางวิศวกรรม"]]> 986 Views

> ต้นแบบสาธาณประโยชน์​

คอมพิวเตอร์ช่วยในการคำนวณทางวิศวกรรมหรือ CAE (Computer-Aided Engineering) เป็นการใช้ซอฟต์แวร์ในการจำลองปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นในงานวิศวกรรม เช่น การวิเคราะห์ด้วยไฟไนต์เอลิเมนต์ (Finite Element Analysis: FEA) และพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ (Computational Fluid Dynamics: CFD) เป็นต้น เทคโนโลยีนี้ช่วยให้วิศวกรประเมินสมรรถนะของสิ่งที่ออกแบบไว้ได้เบื้องต้นก่อนที่จะนำไปสร้างต้นแบบ รวมถึงใช้ยืนยันและเพิ่มประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์และกระบวนการต่างๆ ได้

การใช้เทคโนโลยี CAE อย่างถูกต้องและมีประสิทธิภาพมีความสำคัญมาก เนื่องจากผลการคำนวณจะส่งผลต่อการตัดสินใจในการออกแบบทางวิศวกรรม การใช้เทคโนโลยี CAE ที่ไม่ถูกต้องจะทำให้ผลการคำนวณที่ได้ไม่สอดคล้องกับความเป็นจริง หรือในบางกรณีอาจไม่สามารถคำนวณผลได้ ดังนั้นผู้ใช้งานซอฟต์แวร์ CAE ควรศึกษาเรียนรู้ในศาสตร์ด้านนี้อย่างถูกต้องเพื่อให้มีความรู้และทักษะที่จำเป็นเพียงพอต่อการใช้งาน 

การเรียนรู้ CAE ประกอบด้วย 2 ส่วนหลัก ได้แก่ (1) ส่วนทฤษฎีการคำนวณด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์และระเบียบวิธีไฟไนต์วอลุม และ (2) ส่วนการใช้งานซอฟต์แวร์ CAE ซึ่งส่วนนี้ผู้เรียนจะต้องฝึกสร้างแบบจำลอง สั่งงานการคำนวณ และวิเคราะห์ผลเพื่อทำความเข้าใจในปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในปัญหาทางวิศวกรรมหนึ่งๆ ด้วยตนเอง

ปัจจุบันมีซอฟต์แวร์ CAE หลายประเภทให้เลือกใช้ โดยมีทั้งประเภทมีกรรมสิทธิ์ (proprietary software) ที่ต้องจ่ายค่าสิทธิ์ในการใช้งาน (license fee) และประเภทสาธารณะที่สามารถใช้ได้โดยไม่มีค่าใช้จ่ายหรือที่มักเรียกว่าฟรีแวร์ (freeware) ซึ่งซอฟต์แวร์ทั้งสองประเภทนี้มักมีกล่องเครื่องมือ (toolbars) และแถบเครื่องมือ (menu bars) ที่ซับซ้อนใช้งานยาก ทำให้ผู้ใช้ซอฟต์แวร์มักให้ความสนใจกับขั้นตอนการใช้งานซอฟต์แวร์จนอาจละเลยการทำความเข้าใจในฟิสิกส์ของปัญหาที่กำลังวิเคราะห์อยู่

ทีมวิจัยเอ็มเทคได้พัฒนาซอฟต์แวร์เพื่อการเรียนรู้คอมพิวเตอร์ช่วยในการคำนวณทางวิศวกรรมขึ้นโดยใช้ชื่อว่า ซอฟต์แวร์ ‘CAE 3D’ ซอฟต์แวร์นี้ออกแบบให้เป็นมิตรกับผู้ใช้โดยการติดต่อกับผู้ใช้เป็นแบบกราฟิกทั้งหมดบนระบบปฏิบัติการวินโดวส์ นอกจากนี้ยังเป็นฟรีแวร์ที่บุคคลทั่วไปสามารถติดตั้งและใช้งานในเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลได้โดยไม่มีค่าใช้จ่าย เมื่อใช้งานซอฟต์แวร์ ‘CAE 3D’ ประกอบกับหนังสือ ‘คอมพิวเตอร์ช่วยในการคำนวณทางวิศวกรรม’ จะส่งเสริมการเรียนรู้แบบครบวงจร กล่าวคือ เริ่มตั้งแต่เรียนรู้พื้นฐานของเทคโนโลยี CAE ต่อด้วยการเรียนรู้สมการเชิงอนุพันธ์ต่างๆ รวมถึงสมการไฟไนต์เอลิเมนต์และไฟไนต์วอลุม ตลอดจนได้มีประสบการณ์ลองใช้ซอฟต์แวร์วิเคราะห์ปัญหาทางวิศวกรรมด้วยตัวเอง

ซอฟต์แวร์ ‘CAE 3D’ ได้ถูกนำไปขยายผลเป็นสื่อการเรียนรู้เทคโนโลยี CAE ผ่านช่องทางต่างๆ ได้แก่ การเรียนการสอนระดับปริญญาตรีและบัณฑิตศึกษาในมหาวิทยาลัย หลักสูตรฝึกอบรมด้าน CAE ของเอ็มเทค ตลอดจนการเรียนรู้ด้วยตนเองของบุคคลทั่วไป ผู้สนใจสามารถดาวน์โหลดไฟล์ติดตั้งซอฟต์แวร์ ‘CAE 3D’ พร้อมคู่มือการใช้งานจากเว็บไซต์ www.mtec.or.th/cae3d

ทีมวิจัย

ดร. สมบูรณ์ โอตรวรรณะ และทีมวิจัยคอมพิวเตอร์ช่วยในการคำนวณทางวิศวกรรม

]]>