อิทธิพลของกระบวนการเจาะรูที่ส่งผลต่อค่าอัตราส่วนการขยายรูในเหล็กกล้า ความแข็งแรงสูงเกรด SP153-590 (Influence of hole making processes on the hole expansion ratio of high strength steel grade SP153-590)

Abstract

การขึ้นรูปขยายรู (Hole flanging) เป็นกระบวนการหนึ่งที่มักเกิดปัญหาการฉีกขาดจากขอบรูเจาะ งานวิจัยนี้ ทำการศึกษาอิทธิพลของกระบวนการเจาะรูซึ่งประกอบไปด้วยการใช้เลเซอร์ Wire-EDM Water-jet และการใช้พันช์ที่มีต่อค่าขีดจำกัดอัตราส่วนการขยายรู ซึ่งแต่ละกระบวนการที่ใช้ในการเจาะรูส่งผลให้เกิดความหยาบผิวของรูเจาะ ค่าความแข็งและโครงสร้างทางจุลภาคของวัสดุที่แตกต่างกัน ความสามารถในการขึ้นรูปขยายรู (Hole flangeability) ได้จากการทดสอบหาอัตราส่วนของการขยายรู (Hole expansion ratio) จากการทดสอบ Hole expansion test โลหะที่ใช้ ในการทดสอบเป็นเหล็กกล้าความแข็งแรงสูงเกรด SP153-590 หนา 1.2 มิลลิเมตร พบว่ากระบวนการเจาะรูด้วยเลเซอร์และการเจาะรูด้วยพันช์ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างบริเวณขอบรูเจาะทำให้ค่าความแข็งเฉพาะบริเวณเพิ่มมากขึ้น ส่งผลให้ความสามารถในการขึ้นรูปขยายรูลดลง ส่วนกระบวนการเจาะรูด้วย Wire-EDM และ Water-jet ซึ่งไม่ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของวัสดุ ขอบรูเจาะที่ผิวเรียบ (R_a ต่ำ) ส่งผลให้ค่าความสามารถในการขึ้นรูปขยายรูสูง

Hole flanging is one of a process that tearing is easily occurred on the hole edge. The purpose of this research work is to study the influences of hole making processes including; laser, wire-EDM, water-jet and piercing by punch and die on the limiting hole expansion ratio. The mention processes produced the hole with different characteristics i.e. surface roughness, hardness and microstructure. The hole flangeability was evaluated by limiting hole expansion ratio from hole expansion test. This sheet material used for the experiments was high strength steel grade SP153-590 of 1.2 mm thickness. This results showed that the hole cut by laser and pierced by piercing punch which cause changing in microstructure thus increasing hardness introduced low ability of hole flanging. In this case, the process of hole making by wire-EDM and water-jet which cause no effect to raw material, lower the surface roughness (R_a) as the higher is the limiting for hole expansion ratio.