Chat with us, powered by LiveChat

พิสูจน์ความแข็งแรงวัสดุพอลิเมอร์ แบบไหนรับน้ำหนักได้มากสุด

Applicad Public Company Limited.Article - SolidWorks Simulationพิสูจน์ความแข็งแรงวัสดุพอลิเมอร์ แบบไหนรับน้ำหนักได้มากสุด

Aug

2

2017

พิสูจน์ความแข็งแรงวัสดุพอลิเมอร์ แบบไหนรับน้ำหนักได้มากสุด

 

ในปัจจุบันเทรนของ 3D Printer กำลังมาแรงมากเนื่องจากการหมดอายุของสิทธิบัตร ทำให้มีหลายๆ บริษัทผลิต 3D Printer แบรนด์ของตัวเองออกมามากมาย และมีการแข่งขันกันในตลาดค่อนข้างสูง จึงส่งผลให้ราคาของเครื่อง 3D Printer นั้นถูกลงเรื่อยๆ จนคนทั่วไปสามารถซื้อมาใช้ในบ้านเรือนได้ เราจึงได้เห็นกลุ่มคนที่เป็น Maker ออกแบบงานของตัวเองด้วยโปรแกรม 3D CAD และสร้างชิ้นงานด้วย 3D Printer ขึ้นมาใช้งานได้เอง

แม้แต่ในอุตสากรรมใหญ่ๆ ก็มีการเปลี่ยนแปลงมาใช้ชิ้นส่วนจาก 3D Printer ทดแทนการใช้ชิ้นส่วนที่เป็นโลหะอย่างเหล็กหรืออลูมิเนียม เพราะช่วยลดต้นทุนและระยะเวลาในการผลิต ซึ่งชิ้นส่วนโลหะจะต้องนำไปหลอม, กัด, กลึง ฯลฯ กว่าจะได้เป็นชิ้นส่วนที่ต้องการออกมา แต่ในการเปลี่ยนจากโลหะมาเป็นวัสดุของ 3D Printer เองก็ต้องมีการทดสอบก่อนว่าสามารถนำมาทดแทนได้หรือไม่ เพราะวัสดุที่ใช้งานกันอย่างแพร่หลายของ 3D Printer มันจะเป็นวัสดุจำพวกพอลิเมอร์ เช่น พลาสติก, ยาง, เรซิน ฯลฯ ซึ่งมีความแข็งแรงน้อยกว่าชิ้นส่วนโลหะ  ดังนั้นการคำนวณหาว่าวัสดุจากพอลิเมอร์พวกนี้นำมาใช้งานได้หรือไม่ก็ต้องผ่านการทดสอบ หรือใช้การวิเคราะห์ด้วยโปรแกรม Simulation ซึ่งในบทความนี้จะขอกล่าวถึงวิธีการใช้งานโปรแกรม SOLIDWORKS Simulation อย่างไรให้สามารถวิเคราะห์วัสดุอย่างที่เป็นพอลิเมอร์ได้อย่างแม่นยำ

ในโปรแกรม SOLIDWORKS Simulation นั้นมีหลายฟังก์ชันเพื่อให้ครอบคลุมงานวิเคราะห์ด้านต่างๆ ซึ่งการวิเคราะห์วัสดุพอลิเมอร์นั่นจะต้องใช้ฟังก์ชัน Nonlinear ซึ่งเป็นฟังก์ชันที่สามารถวิเคราะห์วัสดุที่มีกราฟ Stress-Strain ไม่เป็นเชิงเส้นได้  เราสามารถทดสอบความแข็งแรงของโครงสร้างสะพานได้ โดยการเปรียบเทียบผลของ SOLIDWORKS Simulation กับชิ้นงานที่ได้จาก 3D Printer

ขั้นตอนการทดสอบ
  1. สร้างไฟล์ CAD จาก SOLIDWORKS โดยทำ 3 แบบ ดังรูป

 

  1. ทำการวิเคราะห์ด้วย SOLIDWORKS Simulation เพื่อทดสอบความแข็งแรงของโครงสร้างสะพานทั้ง 3 แบบ โดยใช้ Nonlinear Analysis โดยกำหนดแรงและจุดจับยึดดังรูป

 

  1. เปรียบเทียบผลการวิเคราะห์ความแข็งแรง โดยเทียบค่า Maximum Stress ที่เกิดขึ้น โครงสร้างที่มีค่า Maximum Stress  น้อยที่สุด จะมีความแข็งแรงกว่าโครงสร้างอื่นๆ ซึ่งในนี้พบว่า ชิ้นที่ 1 มีความแข็งแรงสูงสุด

 

  1. ส่งไฟล์ CAD จาก SOLIDWORKS ไปที่เครื่อง 3D Printer โดยเครื่องที่ใช้เป็นวัสดุ Resin

 

  1. ทดสอบความแข็งแรงของของชิ้นงานโดยการติดตั้งชิ้นงานดังรูปข้างล่าง

 

  1. เปรียบเทียบผลที่ได้ในเชิงการเสียรูปจะเห็นว่าผลลัพธ์จาก Simulation มีพฤติกรรมใกล้เคียงกับการทดสอบจริง ทั้งสามโครงสร้าง

 

 

  1. เมื่อชั่งน้ำหนักของน้ำที่ได้ในแต่ละชิ้นการทดสอบพบว่า ค่าสอดคล้องกับผลการวิเคราะห์ คือ ชิ้นที่ 1 สามารถรับน้ำหนักได้สูงที่สุด หรือมีความแข็งแรงสูงสุดนั่นเอง

 

จากนวัตกรรมในปัจจุบันที่มีทั้ง 3D Printer และซอฟต์แวร์ด้าน Simulation ทำให้เราสามารถตัดสินใจในการออกแบบหรือการผลิตสินค้าได้รวดเร็วมากยิ่งขึ้น รู้ว่าแบบไหนแข็งแรงที่สุด ดีที่สุดตามมาตรฐานที่ลูกค้าต้องการ สุดท้ายทำให้เรากลายเป็นผู้นำในการสร้างนวัตกรรมใหม่ๆ ได้ในที่สุด

บทความ : วสันต์ จันทร์หยวก

  • 41
    Shares
บทความนี้เป็นประโยชน์ต่อท่านหรือไม่
(No Ratings Yet)
Loading...