ที่มา
การแข่งขันในอุตสาหกรรมยานยนต์ที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องทำให้ผู้ผลิตชิ้นส่วนรถยนต์ของไทยต้องปรับเปลี่ยนการออกแบบชิ้นส่วนและกระบวนการผลิตบ่อยครั้ง ดังนั้นเพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของการผลิตชิ้นส่วนยานยนต์ ผู้ผลิตชิ้นส่วนจึงจำเป็นต้องพัฒนาความรู้ในการออกแบบและผลิตชิ้นส่วนด้วยตนเอง

วัสดุที่นิยมใช้ในการผลิตชิ้นส่วนยานยนต์และอุปกรณ์รับน้ำหนักส่วนใหญ่คือเหล็ก ซึ่งมีความพยายามในการพัฒนาคุณสมบัติต่างๆ อย่างต่อเนื่องเพื่อให้ชิ้นส่วนจากเหล็กบางลงหรือเบาลงแต่มีคุณสมบัติเทียบเท่าหรือใกล้เคียงกับความแข็งแรงเดิม น้ำหนักของชิ้นส่วนที่ลดลงย่อมมีส่วนช่วยในการประหยัดพลังงานให้แก่ยานยนต์ได้

อย่างไรก็ตามในปัจจุบันมีวัสดุทดแทนโลหะ เช่น พลาสติกวิศวกรรมหลายชนิดที่สามารถนำมาผลิตเป็นชิ้นส่วนยานยนต์ที่มีน้ำหนักเบากว่า และมีต้นทุนการผลิตโดยรวมต่ำกว่าชิ้นส่วนจากเหล็ก ในการผลิตชิ้นส่วนยานยนต์จากพลาสติก จำเป็นต้องพิจารณาปรับเปลี่ยนการออกแบบชิ้นส่วนและการเลือกใช้ชนิดของพลาสติกที่เหมาะสมโดยพิจารณาจากการทำงาน ความแข็งแรง ช่วงอุณหภูมิการใช้งาน และสภาวะการทำงานของชิ้นส่วนดังกล่าว อีกทั้งกระบวนการผลิตยังต้องสอดคล้องกับการออกแบบชิ้นส่วนอีกด้วย

ทีมวิจัยเอ็มเทคจึงได้ดำเนินการเตรียมความพร้อมและพัฒนาความสามารถทางด้านเทคนิคให้แก่ผู้ประกอบการ โดยให้ความรู้ทั้งในเชิงทฤษฎีและปฏิบัติเกี่ยวกับการออกแบบชิ้นงาน การเลือกใช้วัสดุ และกระบวนการผลิต ซึ่งเป็นปัจจัยที่จำเป็นในการพัฒนาชิ้นส่วนพลาสติกทดแทนโลหะที่มีสมดุลที่ดีระหว่างคุณภาพและต้นทุนการผลิต

เป้าหมาย
พัฒนาขีดความสามารถทางด้านเทคนิคให้แก่ผู้ประกอบการในด้านวัสดุศาสตร์ของโพลิเมอร์ การออกแบบชิ้นงานและแม่พิมพ์ และการฉีดขึ้นรูปชิ้นงานพลาสติกที่มีคุณภาพ
ต้นแบบชิ้นงาน stay side step จากพลาสติกที่มีสมบัติเชิงกลที่ดีและมีน้ำหนักเบากว่าชิ้นงานจากวัสดุเดิม 10-20% และสามารถนำมาใช้ทดแทน stay side step จากวัสดุโลหะแบบเดิมได้เป็นอย่างดี
ทีมวิจัยทำอย่างไร
ทำการทดลองเพื่อคัดเลือกชนิดของพลาสติกที่เหมาะสมกับ stay side step จากนั้นออกแบบชิ้นงานด้วย CAD (Computer Aided Design) และวิเคราะห์ความแข็งแรงทางวิศวกรรมด้วย CAE (Computer Aided Engineering) เมื่อได้ชนิดของพลาสติกและแบบที่เหมาะสมแล้ว จึงจำลองการขึ้นรูปด้วยการฉีดเข้าแบบ (injection molding simulation) เพื่อออกแบบแม่พิมพ์ฉีดที่เหมาะสม และฉีดขึ้นรูปชิ้นงาน stay side step ด้วยพลาสติกที่คัดเลือกไว้ และนำชิ้นงานที่ได้ไปทดสอบสมบัติต่างๆ ตามเกณฑ์ที่กำหนด จนกระทั่งได้ชิ้นงานที่ผ่านมาตรฐานและมีน้ำหนักลดลง

ผลวิจัย
ต้นแบบชิ้นงาน stay side step จากพลาสติกที่มีสมบัติเชิงกลที่ผ่านเกณฑ์มาตรฐานกำหนด และมีน้ำหนักเบากว่าชิ้นงานจากวัสดุเดิม 23.75%

สถานภาพการวิจัย
ดำเนินการเสร็จสมบูรณ์

รายชื่อทีมวิจัย
ดร.พัชรี ลาภสุริยกุล, ดร.วุฒิพงษ์ รังสีสันติวานนท์, ดร.บรรพต ไม้งาม, ดร.สุธี โอฬารฤทธินันท์, ณัชชา ประกายมรมาศ, จารีนุช โรจน์เสถียร, ดำรงค์ ถนอมจิตร, สัญญา แก้วเกตุ, ภาสยภูริณฐ์ พรมประไพ, ประพันธ์ ปัญญาวัน และ อรรถพล พลาศรัย

ติดต่อ
ดร. พัชรี ลาภสุริยกุล (นักวิจัย)
ทีมวิจัยพัฒนาผลิตภัณฑ์พลาสติก
กลุ่มวิจัยกระบวนการทางวัสดุและการผลิตอัตโนมัติ
โทรศัพท์ 02 564 6500 ต่อ 4449
อีเมล patcharl@mtec.or.th