Research

เกรดผิวสำเร็จของงานแม่พิมพ์พลาสติก


อาจารย์คันธพจน์ ศรีสถิตย์​  
อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล ​ 
หัวหน้ากลุ่มวิจัย C3ATIP ​ 
คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร  

10 พฤษภาคม 2558  

       เป็นที่ทราบกันดีว่า ผิวสำเร็จของงานแม่พิมพ์ จะเป็นตัวกำหนดคุณภาพผิวสำเร็จของผลิตภัณฑ์ไปด้วย ไม่ว่าจะเป็นโลหะ พลาสติก หรือยางก็แล้วแต่ งานบางประเภทไม่จำเป็นต้องเรียบมาก เพราะต้องใช้ประโยชน์จากความขรุขระ เช่น แผ่นยางกันลื่น ในขณะที่งานบางประเภทต้องมีผิวสำเร็จเรียบกริบดุจกระจก สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ต้องการโชว์ผิว คุณภาพสูง และราคาสูง ดังนั้นจึงใช่ว่างานแม่พิมพ์จะต้องมีผิวสำเร็จเรียบชั้นเลิศทุกงานไปไม่ ด้วยเหตุนี้จึงขอหยิบยกเรื่องการแบ่งเกรดผิวสำเร็จของงานแม่พิมพ์พลาสติก มาเล่าสู่กันฟัง โดยอ้างอิงข้อมูลจากทางสมาคมผู้ประกอบการด้านอุตสาหกรรมพลาสติก (Society of Plastics Industry, SPI) ซึ่งเป็นผู้จำแนกเกรดผิวสำเร็จแม่พิมพ์พลาสติกออกเป็น 4 กลุ่มใหญ่ แต่ละกลุ่มมี 3 เกรดย่อย รวมทั้งหมดเป็น 12 เกรด ดังต่อไปนี้

       • เกรด A หรือ Mirror image ได้แก่ ผิวสำเร็จแม่พิมพ์ที่ขัดด้วยผงเพชรเหลว (Diamond Paste) ดังรูปที่ 1 มีเกรดย่อย คือ A1 A2 A3 ที่ขัดด้วย Diamond Paste 3 ไมครอน 6 ไมครอน และ 15 ไมครอน ตามลำดับ ทำให้ได้ค่าความหยาบผิว Ra เท่ากับ 0 ถึง 3 ผิวสำเร็จแม่พิมพ์เกรด A นี้จัดเป็นผิวที่ละเอียดที่สุด ดีที่สุด จึงเหมาะกับผลิตภัณฑ์ที่ต้องการโชว์ผิวที่เน้นความเป็นมันวาว สะท้อนแสง ซึ่งวัสดุแม่พิมพ์ที่ช่วยส่งเสริมให้ผิวเกรดนี้สำเร็จสะดุดตาแก่ผู้พบเห็น ได้แก่ วัสดุจำพวกโครม (Chrome) และนิกเกิล (Nickel)

รูปที่ 1 ตัวอย่าง Diamond Paste

       • เกรด B หรือ Smooth image ได้แก่ ผิวสำเร็จแม่พิมพ์ที่ขัดด้วยกระดาษทรายแต่งผิวแม่พิมพ์ (Grit Paper หรือ Sand paper) ดังรูปที่ 2 มีเกรดย่อย คือ B1 B2 B3 ที่ขัดด้วย Grit Paper #600 #400 และ #320 ตามลำดับ ทำให้ได้ค่าความหยาบผิว Ra เท่ากับ 2 ถึง 10 ผิวสำเร็จแม่พิมพ์เกรด B นี้จัดเป็นผิวที่ละเอียดรองจากเกรด A มีความเป็นมันเงาสูง เหมาะสำหรับพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ที่ไม่จำเป็นต้องมีการตกแต่งมากนัก อาจจะไม่ใช่ผิวโชว์หรือจุดสะดุดสายตาของผลิตภัณฑ์

รูปที่ 2 ตัวอย่าง Grit Paper หรือ Sand paper

       • เกรด C หรือ Semi-smooth image ได้แก่ ผิวสำเร็จแม่พิมพ์ที่ขัดด้วยหินขัดผิวแม่พิมพ์ (Whetstone) ดังรูปที่ 3 มีเกรดย่อย คือ C1 C2 C3 ที่ขัดด้วย Whetstone #600 #400 และ #320 ตามลำดับ ทำให้ได้ค่าความหยาบผิว Ra เท่ากับ 10 ถึง 42 ผิวสำเร็จแม่พิมพ์เกรด C นี้มีความเป็นมันเงาเพียงเล็กน้อย และมีสมบัติการยึดเกาะติดที่ดี จัดเป็นบริเวณที่ไม่มีความสำคัญของผลิตภัณฑ์ หรือเป็นบริเวณที่ไม่ได้ระบุประเภทของผิวสำเร็จในแบบงาน 2 มิติ (2D drawing)

รูปที่ 3 ตัวอย่าง Whetstone

       • เกรด D หรือ General image ได้แก่ ผิวสำเร็จแม่พิมพ์ที่ขัดด้วยการพ่นผิวแม่พิมพ์ (Sand blasting) ซึ่งวัสดุพ่นเป็นไปได้หลายแบบ ไม่ว่าจะเป็น Acrylic, Aluminum Oxide, Corn Cob, Crushed Glass, Glass Beads, Melamine, Pumice, Silicon Carbide, Steel Grit, Steel Shot, Urea, Walnut Shell, White Aluminum Oxide ดังรูปที่ 4 มีเกรดย่อย คือ D1 D2 D3 มีค่าความหยาบผิว Ra เท่ากับ 10 ถึง 230 ผิวสำเร็จแม่พิมพ์เกรด D นี้ จัดเป็นผิวทั่วไป ความหยาบของผิวจะขึ้นกับกรรมวิธีการขัดผิว ไม่ว่าจะเป็นความดันระยะเวลาในการขัดผิว รวมไปถึงวัสดุพ่นเพื่อขัดผิวด้วย

รูปที่ 4 ตัวอย่างวัสดุพ่นขัดผิวแม่พิมพ์ (Abrasive blasting media)

       เมื่อเปรียบเทียบเกรดผิวสำเร็จแม่พิมพ์พลาสติกทั้งหมด 12 เกรด ตาม SPI จะได้ดังรูปที่ 5

รูปที่ 5 ลักษณะผิวสำเร็จแม่พิมพ์พลาสติกทั้ง 12 เกรด

       ผิวสำเร็จของแม่พิมพ์ นอกจากจะมีผลโดยตรงต่อผิวสำเร็จของผลิตภัณฑ์แล้ว ยังมีผลต่อกรรมวิธีการผลิตแม่พิมพ์ ระยะเวลาในการผลิตและประกอบแม่พิมพ์ รวมไปถึงต้นทุนการผลิตแม่พิมพ์ด้วย ดังนั้นสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีราคาไม่สูงมากนัก การออกแบบและผลิตแม่พิมพ์ก็ควรคำนึงผิวสำเร็จที่เหมาะสมกับผลิตภัณฑ์นั้นๆ ว่าควรอยู่ในเกรดใด ที่สำคัญสามารถตอบสนองกับความต้องการของลูกค้าได้ ก็นับว่าเพียงพอแล้ว

<< ย้อนกลับ