Optimization Plastic Mold Injection Parameters for Sprinkler Valve Production Process Using Problem Solving and Experimental Design
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
The goal of this research was to optimize the injection molding process using problem-solving technique and experimental design to determine appropriate parameters for sprinkler valve production. The analysis identified that the main cause of defects was due to inappropriate parameter settings in the injection molding process. To address this, a method was developed that began with screening factors influencing incomplete injection and burn marks on the surface of the workpiece by expert teams. Four key factors were identified: injection pressure, injection speed, end-of-fill temperature, and start-of-fill temperature. Experiment design involved a factorial 24 experimental design with each factor divided into 2 levels, repeating experiments 3 times, for a total of 48 experiments. Statistical analysis was conducted to determine the optimal levels for all four factors, resulting in the following optimal factor levels: injection pressure of 65 MPa, injection speed of 10 mm/s, end-of-fill temperature of 175 °C, and start-of-fill temperature of 180 °C. Additionally, the defect rate was reduced from the original 11.6% decreased to 8.7%.
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
นโยบายการรับบทความ
กองบรรณาธิการวารสารสถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น มีความยินดีรับบทความจากอาจารย์ประจำ และผู้ทรงคุณวุฒิในสาขาวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยี ที่เขียนเป็นภาษาไทยหรือภาษาอังกฤษ ซึ่งผลงานวิชาการที่ส่งมาขอตีพิมพ์ต้องไม่เคยเผยแพร่ในสิ่งพิมพ์อื่นใดมาก่อน และต้องไม่อยู่ในระหว่างการพิจารณาของวารสารอื่นที่นำส่ง ดังนั้นผู้สนใจที่จะร่วมเผยแพร่ผลงานและความรู้ที่ศึกษามาสามารถนำส่งบทความได้ที่กองบรรณาธิการเพื่อเสนอต่อคณะกรรมการกลั่นกรองบทความพิจารณาจัดพิมพ์ในวารสารต่อไป ทั้งนี้บทความที่สามารถเผยแพร่ได้ประกอบด้วยบทความวิจัย ผู้สนใจสามารถศึกษาและจัดเตรียมบทความจากคำแนะนำสำหรับผู้เขียนบทความ
การละเมิดลิขสิทธิ์ถือเป็นความรับผิดชอบของผู้ส่งบทความโดยตรง บทความที่ได้รับการตีพิมพ์ต้องผ่านการพิจารณากลั่นกรองคุณภาพจากผู้ทรงคุณวุฒิและได้รับความเห็นชอบจากกองบรรณาธิการ
ข้อความที่ปรากฏภายในบทความของแต่ละบทความที่ตีพิมพ์ในวารสารวิชาการเล่มนี้ เป็น ความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียนแต่ละท่าน ไม่เกี่ยวข้องกับสถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น และคณาจารย์ท่านอื่น ๆ ในสถาบัน แต่อย่างใด ความรับผิดชอบด้านเนื้อหาและการตรวจร่างบทความแต่ละบทความเป็นของผู้เขียนแต่ละท่าน หากมีความผิดพลาดใด ๆ ผู้เขียนแต่ละท่านจะต้องรับผิดชอบบทความของตนเองแต่ผู้เดียว
กองบรรณาธิการขอสงวนสิทธิ์มิให้นำเนื้อหา ทัศนะ หรือข้อคิดเห็นใด ๆ ของบทความในวารสารสถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น ไปเผยแพร่ก่อนได้รับอนุญาตจากผู้นิพนธ์ อย่างเป็นลายลักษณ์อักษร ผลงานที่ได้รับการตีพิมพ์ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารสถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น
ผู้ประสงค์จะส่งบทความเพื่อตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ สถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น สามารถส่ง Online ที่ https://www.tci-thaijo.org/index.php/TNIJournal/ โปรดสมัครสมาชิก (Register) โดยกรอกรายละเอียดให้ครบถ้วนหากต้องการสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมที่
- กองบรรณาธิการ วารสารสถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น
- ฝ่ายวิจัยและนวัตกรรม สถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น
เลขที่ 1771/1 สถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น ซอยพัฒนาการ 37-39 ถนนพัฒนาการ แขวงสวนหลวง เขตสวนหลวง กรุงเทพมหานคร 10250 ติดต่อกับคุณพิมพ์รต พิพัฒนกุล (02) 763-2752 , คุณจุฑามาศ ประสพสันติ์ (02) 763-2600 Ext. 2402 Fax. (02) 763-2754 หรือ E-mail: JEDT@tni.ac.th
เอกสารอ้างอิง
M. G. Rathi and M. D. Salunke, “Analysis of injection moulding process parameters,” Int. J. Eng. Res. Technol., vol. 1, no. 8, pp. 1–5, Oct. 2012.
A. Akbarzadeh and M. Sadeghi, “Parameter study in plastic injection molding process using statistical methods and IWO algorithm,” Int. J. Model. Optim., vol. 1, no. 2, pp. 141–145, Jun. 2011.
L. Luca and M. M. Pasare, “Study on a new classification of causes which generate deffects of injection molding products,” Mater. Plast., vol. 56, no. 1, pp. 174–178, 2019.
T. M. Saputra, H. Hernadewita, A. Y. P. Saputra, L. H. Kusumah, and S. T. Hermiyetti, “Quality improvement of molding machine through statistical process control in plastic industry,” J. Appl. Res. Ind. Eng., vol. 6, no. 2, pp. 87–96, Jun. 2019.
A. Alshammari, S. Redha, S. Hussain, T. Nazzal, Z. Kamal, and W. Smew, “Quality improvement in plastic injection molding industry: applying lean six sigma to SME in Kuwait,” in Proc. Int. Conf. Ind. Eng. and Oper. Manage., Bandung, Indonesia, Mar. 2018, pp. 2856-2865.
A. Maged, S. Haridy, S. Kaytbay, and N. Bhuiyan, “Continuous improvement of injection moulding using Six Sigma: case study,” Int. J. Ind. Syst. Eng., vol. 32, no. 2, pp. 243–266, Jun. 2019.
D. C. Montgomery, Design and Analysis of Experiments, 10th ed. New Jersey, NJ, USA: John Wiley & Sons, 2019.
K. Rekab and M. Shaikh, Statistical Design of Experiments with Engineering Applications. Florida, FL, USA: Chapman & Hall, 2005.
P. Chutima, Engineering Experimental Design. Bangkok, Thailand: Chulalongkorn University (in Thai), 2002.
C. Phimpha, “Optimal condition of metal plating process for reducing defect in process by design of experiment,” (in Thai), KKU Res. J. (Grad. Stud.), vol. 22, no. 3, pp. 77–86, 2022.
P. Homsri and J. Kongthana, “Design of experiment (DOE) to reduce waste in plastic injection process of automotive parts,” (in Thai), Kasem Bundit Eng. J., vol. 3, no. 2, pp. 73–95, 2013.
A. Chanpahol and Y. Jantana, “Optimization for compress rubber screen machine setup using design of experiment,” (in Thai), J. Eng. Innov., vol. 15, no. 2, pp. 156–164, 2022.
P. Peamoon, P. Sukcharoenpong, and S. Witchakul, “The design of experiment to determine the optimum parameters for air particles control in the head gimbals assembly (HGA) washing process,” J. Eng. Digit. Technol. (JEDT), vol. 4, no. 2, pp. 40–45, 2016.
N. Danthaiwattana, “Optimization of peel back force’s factor setting for sealing track with design of experiment,” Dept. Ind. Develop., Thammasat Univ., Bangkok, Thailand, 2015. [Online]. Available: https://ethesisarchive.library.tu.ac.th/thesis/2015/TU_2015_5710037200_4059_3070.pdf
C. Kalchuk and K. Phunikom, “Design of experiments for analyzing factors affecting to Napier grass cutting efficiency,” (in Thai), Thai Ind. Eng. Netw. J., vol. 5, no. 2, pp. 20–26, 2019.
N. Leenatham, W. Sudsomboon, S. Kaewkuekool, C. Kaewdee, and W. Pansrinual, “The efficiency improvement of STR 20 block rubber production process by using design of experiments,” (in Thai), Naresuan Univ. Eng. J., vol. 16, no. 1, pp. 119–139, 2021.
P. Parakawong Na Ayuthaya, “Design of experiment to waste reduction injection process of electronic parts,” Dept. Eng. Ind. Technol., Silpakorn Univ., Bangkok, Thailand, 2018. [Online]. Available: http://ithesis-ir.su.ac.th/dspace/handle/123456789/2110
J. B. Tranter, P. Refalo, and A. Rochman, “Towards sustainable injection molding of ABS plastic products,” J. Manuf. Processes, vol. 29, pp. 399–406, Sep. 2017.
H. Öktem and D. Shinde, “Determination of optimal process parameters for plastic injection molding of polymer materials using multi-objective optimization,” J. Mater. Eng. Perform., vol. 30, no. 11, pp. 8616–8632, Aug. 2021.
L. D. Mahajan and P. N. Ulhe, “Analysis of injection molding process to reduced defects (short-shot),” Int. J. Eng. Technol. Manag. Res., vol. 5, no. 6, pp. 113–119, Jun. 2018.
H. Radhwan, S. M. Nasir, M. M. Rashidi, K. Kamarudin, and A. E.-H. Abdellah, “Optimization parameters to reduce the warpage defect of plastic injection molding process for a thin-shell part using design of experiment,” IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., vol. 551, Aug. 2019, Art. no. 012027, doi: 10.1088/1757-899X/551/1/012027.
A. I. Khuri, Response Surface Methodology and Related Topics. Singapore: World Scientific, 2006.
