ทำความรู้จักกับ “การขึ้นรูปโลหะ” คืออะไร? และมีกรรมวิธีอะไรบ้าง?

โลหะขึ้นรูป

จากครั้งที่แล้วหากใครได้อ่านบทความเกี่ยวกับอุตสาหกรรมเรื่อง 'เครื่องกลึง CNC VS เครื่องกลึงทั่วไป แตกต่างกันอย่างไร?' ไปแล้ว ในครั้งนี้ทาง C.C.Autopart ก็อยากชวนมาทำความรู้จักกับอุตสาหกรรมการขึ้นรูปโลหะ ซึ่งเป็นอีกหนึ่งบริการเรากันต่อ

การขึ้นรูปโลหะ หรือ Metal Forming Process คือกระบวนการผลิตประเภทหนึ่งที่เป็นการเปลี่ยนรูปของวัสดุหรือวัตถุดิบให้กลายเป็นชิ้นงานที่มีรูปร่างและรูปทรงตามที่ต้องการโดยใช้แม่พิมพ์หรือเครื่องมือเฉพาะ (Die/Forming Tool) เพื่อขึ้นรูปโลหะในขณะที่วัสดุยังคงอยู่ในรูปแบบของของแข็ง โดยวิธีนี้จะไม่เหมือนกับการตัดกลึงปาดหน้า (Machining Process) หรือ งานหล่อโลหะ (Casting Process) ตรงที่ การขึ้นรูปโลหะจะไม่มีการเสียเศษและไม่มีการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบภายในของวัสดุนั้น ๆ

โลหะ

โดยกระบวนการขึ้นรูปโลหะ เป็นหนึ่งในกระบวนการผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างและส่วนประกอบของเครื่องใช้ไฟฟ้าหลากหลายชนิด รวมถึงเป็นโครงสร้างและส่วนประกอบของยานพาหนะต่าง ๆ อย่างรถยนต์และเครื่องบิน ไปจนถึงการเป็นชิ้นส่วนของเครื่องจักรในโรงงานอุตสาหกรรม เรียกได้ว่าเป็นกรรมวิธีที่มีความสำคัญและเป็นจุดเริ่มต้นของสิ่งต่าง ๆ อีกมากมาย เช่น เหล็กแผ่นที่ใช้ทำงานโลหะตามสั่ง สแตนเลสแผ่นที่ใช้ทำโต๊ะ สแตนเลสที่ใช้ทำขาฉิ่งสแตนเลส สิ่งเหล่านี้ล้วนแต่ต้องผ่านกระบวนการขึ้นรูปโลหะมาแล้วทั้งสิ้น

วันนี้ C.C.Autopart จะพาทุกคนไปท่องอาณาจักรแห่ง “การขึ้นรูปโลหะ” กันตั้งแต่ขั้นตอนแรก และทำความรู้จักกับกรรมวิธีนี้ไปพร้อม ๆ กันเลยว่า มีการจำแนกประเภทแบบไหนบ้าง ? ไปจนถึงกระบวนการขึ้นรูปโลหะกันเลยทีเดียว

การจำแนกกระบวนการขึ้นรูปโลหะ

หลังจากที่ได้รู้จักกันไปแล้วว่าการขึ้นรูปโลหะคืออะไร ในหัวข้อนี้เราจึงจะมาทำความรู้จักกับกระบวนการขึ้นรูปโลหะกันบ้าง โดยทั่วไปการขึ้นรูปโลหะจะสามารถจำแนกออกได้เป็น 2 ส่วน คือ การจำแนกตามวัสดุเริ่มต้น และจำแนกตามกระบวนการปั๊มขึ้นรูปโลหะ

โลหะ

การจำแนกตามวัสดุเริ่มต้น

สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ กระบวนการขึ้นรูปโลหะแผ่น (Sheet Metal Forming Process) และกระบวนการขึ้นรูปโลหะก้อน (Bulk Metal Forming Process)

1. กระบวนการขึ้นรูปโลหะแผ่น (Sheet Metal Forming Process)

กระบวนการนี้จะประกอบไปด้วยกรรมวิธีการตัดและการเฉือน (Shearing Process) ซึ่งเป็นกรรมวิธีการตัดแผ่นโลหะด้วยพั้นช์ (Punch) ใบมีด (Blade) และดาย (Die) เพื่อได้โลหะแผ่นที่มีรูปร่างตามที่ต้องการก่อนจะนำไปใช้ในกระบวนการต่อไป นั่นก็คือการพับขึ้นรูป (Bending Process) ที่เป็นกระบวนการขึ้นรูปโลหะด้วยการพับโลหะขึ้นจากแกนเส้นตรง จนโลหะมีความโค้งงอและมีการเปลี่ยนรูปไปอย่างถาวร ทำให้โลหะมีความลึกในระดับที่มากกว่าหรือเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของชิ้นงาน เช่น กระป๋องน้ำอัดลม หรือบรรจุภัณฑ์อาหาร เป็นต้น

การขึ้นรูปโลหะ

2. กระบวนการขึ้นรูปโลหะก้อน (Bulk Metal Forming Process)

กระบวนการขึ้นรูปโลหะก้อน จะประกอบไปด้วยกรรมวิธีที่แตกต่างกันมากมาย ไม่ว่าจะเป็น การทุบขึ้นรูป (Forging Process) การอัดรีดขึ้นรูป (Extrusion Process) และการรีดขึ้นรูป (Rolling Process) โดยในแต่ละกรรมวิธี ก็จะมีกระบวนการทำงานที่แตกต่างกันออกไป โดยเราขยายรายละเอียดทั้ง 3 กระบวนการ ดังนี้

- การทุบขึ้นรูป (Forging Process)

คือกระบวนการการแปรรูปโลหะให้กลายเป็นชิ้นงานต่าง ๆ โดยใช้แรงทุบของเครื่อง ไม่ว่าจะเป็นการทุบด้วยค้อน การตีกระแทก หรือการตีบีบ ซึ่งกรรมวิธีนี้มักจะถูกนำมาใช้ในการขึ้นรูปชิ้นงานโลหะที่มีรูปร่างเป็นบ่าหรือขอบ

- การอัดรีดขึ้นรูป (Extrusion Process)

คือกระบวนการการแปรรูปโลหะด้วยการนำโลหะเข้าไปในแม่พิมพ์แบบดาย (Die) เพื่อให้โลหะถูกบีบอัดหรือดันเข้าไปในแม่พิมพ์ และถูกผลักออกโดยใช้เครื่องอัดแบบกลไกหรือไฮดรอลิก โดยลักษณะของพื้นผิวหน้าตัดของโลหะที่ได้จะขึ้นอยู่กับดายที่ใช้ แต่กรรมวิธีนี้จะทำให้สามารถได้ชิ้นงานโลหะที่ขึ้นรูปแล้วมีหน้าตัดที่ซับซ้อนและมีความสม่ำเสมอตลอดความยาว

- การรีดขึ้นรูป (Rolling Process)

เป็นกระบวนการลดความหนา หรือเปลี่ยนขนาดพื้นที่หน้าตัดของแผ่นโลหะ โดยใช้แรงกดผ่านทางลูกรีด ทำให้เกิดการบีบอัดลงบนโลหะ ทำให้ได้โลหะขึ้นรูปตามแบบที่ต้องการ

การขึ้นรูปโลหะ

การจำแนกตามกระบวนการปั๊มขึ้นรูปโลหะ

เช่นเดียวกันกับการจำแนกตามวัสดุเริ่มต้น การจำแนกตามกระบวนการปั๊มขึ้นรูปโลหะ ก็สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทหลัก ๆ ด้วยเช่นกัน คือ การขึ้นรูปแบบร้อน (Hot Working) และ การขึ้นรูปแบบเย็น (Cold Working)

1. การขึ้นรูปแบบร้อน (Hot Working)

คือ กระบวนการทำให้โลหะมีอุณหภูมิสูงจนทำให้เกิดการตกผลึกใหม่ แต่จะมีอุณหภูมิที่ต่ำหรือน้อยกว่าการหลอมของโลหะหรือวัสดุนั้น ๆ จนเปลี่ยนรูปร่าง ซึ่งการขึ้นรูปโลหะแบบร้อนนั้นมีหลายวิธี เช่น การตีขึ้นรูป (Forging), การรีดร้อน (Hot Rolling), การดึงและกดขึ้นรูป (Drawing & Cupping), การเชื่อมต่อท่อ (Pipe Welding), การแทงขึ้นรูป (Piercing), การเคลื่อนไหลขึ้นรูป (Extruding) และ การหมุนขึ้นรูป (Spinning)

2. การขึ้นรูปแบบเย็น (Cold Working)

คือ กระบวนการรีดและขึ้นรูปโลหะ เพื่อให้โลหะเกิดการเปลี่ยนแปลงของรูปร่างอย่างถาวร โดยจะใช้อุณหภูมิประมาณ 20-25 องศาเซลเซียส ซึ่งการขึ้นรูปโลหะแบบเย็นนั้นก็มีด้วยกันหลายกรรมวิธี ไม่ว่าจะเป็น การดัดงอ (Bending), การรีดเย็น (Cold Rolling), การอัดรีด (Extruding), การบิดงอ (Squeezing), การรีดขึ้นรูป (Shear Spinning), การตัดยึด (Stretching), การงอตรง (Straight Bending), การตีขึ้นรูป (Shot Peening), การขึ้นรูปพิมพ์ลึก (Deep Drawing), การกระแทกขึ้นรูป (Forging) หรือ การแทงขึ้นรูป (Hobbing)

การขึ้นรูปโลหะ

เมื่ออ่านมาถึงตรงนี้ หลายคนคงเข้าใจกระบวนการขึ้นรูปโลหะเบื้องต้นมากขึ้น ซึ่งหากคุณกำลังมองหาโรงงานที่รับขึ้นรูปโลหะสักแห่งหนึ่ง ที่มีครบทั้งความรู้ เครื่องมือ ความชำนาญการ และความน่าเชื่อถือ บริษัท C.C.Autopart ของเราสามารถตอบโจทย์สิ่งที่คุณต้องการได้อย่างดี โดยเราเป็นบริษัทที่รับผลิตชิ้นส่วนโลหะตามแบบ ไม่ว่าจะเป็นเหล็ก สแตนเลส และอลูมิเนียม เป็นต้น ด้วยเครื่องจักรที่มีความแม่นยำสูง ทำให้ผลิตได้ตั้งแต่ขั้นตอนแรกไปจนถึงขั้นตอนสุดท้าย และสามารถผลิตได้ตั้งแต่อะไหล่ ไปจนถึงชิ้นงานแบบสำเร็จ นอกจากนี้ เรายังเป็นบริษัทที่ลูกค้าทั้งในประเทศและนอกประเทศต่างก็ให้ความไว้วางใจอีกด้วย

บทความอื่นๆที่น่าสนใจ

“ชิ้นส่วนรถยนต์ไฟฟ้า” นวัตกรรมที่มาพร้อมเทรนด์ที่มาแรงที่สุดในขณะนี้ !

อุปกรณ์ทางการแพทย์

เผยเคล็ดลับ ! ทำไม “อุปกรณ์ทางการแพทย์ของไทย” ถึงไม่แพ้ชาติอื่น

4 แนวทางการบริหารจัดการน้ำ ต่อภาคอุตสาหกรรมการเกษตรของไทย