การวิเคราะห์การกระจายตัวของอุณหภูมิและค่าการนำความร้อนของยางคอมปาวด์ในระหว่างกระบวนการอัดขึ้นรูป

DOI: 10.14416/j.ind.tech.2023.05.001

บทคัดย่อ

กระบวนการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ยางที่มีความหนา มักประสบปัญหาเรื่องการสุกตัวที่ไม่สม่ำเสมอตลอดความหนาของชิ้นงาน ซึ่งมีสาเหตุมาจากการกระจายตัวของอุณหภูมิและค่าการนำความร้อนของสารประกอบยางที่เปลี่ยนแปลงไปในระหว่างกระบวนการคงรูป ซึ่งส่งผลกระทบโดยตรงต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ได้ งานวิจัยนี้ได้ศึกษาอิทธิพลของระบบการคงรูป ชนิดและปริมาณสารตัวเติมที่มีต่อการกระจายตัวอุณหภูมิและค่าการนำความร้อนของยางคอมปาวด์ในระหว่างกระบวนการอัดขึ้นรูปโดยใช้แม่พิมพ์ทดสอบที่ได้ออกแบบและจัดสร้างขึ้น จากผลการทดลองพบว่า ยางคอมปาวด์ที่ใช้ระบบการคงรูปแบบประสิทธิภาพ (Efficient Vulcanization: EV) มีการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่สูงกว่ายางที่ใช้ระบบการคงรูปแบบดั้งเดิม (Conventional Vulcanization: CV) และเมื่อนำผลการกระจายตัวอุณหภูมิไปวิเคราะห์ค่าการนำความร้อนของยางคอมปาวด์และยางคงรูป พบว่า ยางที่ผ่านกระบวนการคงรูปแล้วมีค่าการนำความร้อนที่ลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับยางคอมปาวด์ โดยค่าการนำความร้อนของยางคงรูปและยางคอมปาวด์มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มปริมาณสารตัวเติม จากผลศึกษาการกระจายตัวอุณหภูมิและค่าการนำความร้อนภายในยางคอมปาวด์ที่ผสมเขม่าดำ แสดงให้เห็นว่า ค่าการนำความร้อนของยางคอมปาวด์มีแนวโน้มลดลงอย่างมากเมื่อถึงอุณหภูมิที่ยางคอมปาวด์เริ่มเกิดปฏิกิริยาคงรูป โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อผสมเขม่าดำในปริมาณสูงและชิ้นงานมีความหนามาก ส่งผลให้ชิ้นงานยางมีระดับการคงรูปที่ไม่สม่ำเสมอตลอดความหนาชิ้นงาน งานวิจัยนี้ได้นำเสนอวิธีการคงรูปแบบลำดับขั้น ซึ่งจากผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า วิธีการคงรูปแบบลำดับขั้น ทำให้มีการกระจายอุณหภูมิภายในเนื้อยางคอมปาวด์ที่ดีขึ้น ส่งผลให้ชิ้นงานที่ได้มีระดับการคงรูปที่สม่ำเสมอกว่าวิธีการคงรูปแบบดั้งเดิม