การศึกษาและวิเคราะห์อิทธิพลของอุณหภูมิและความดันกดอัดในการขึ้นรูปที่มีผลต่อสมบัติทางกล โครงสร้างจุลภาคและพฤติกรรมการสึกหรอของวัสดุโพลีเอทีลีนชนิดน้ำหนักโมเลกุลสูง (UHMWPE)ภายใต้การลื่นไถลแบบแห้ง

บทคัดย่อ

โครงการวิจัย “การศึกษาและวิเคราะห์อิทธิพลของอุณหภูมิและความดันกดอัดในการขึ้นรูปที่มีผลต่อสมบัติทางกล โครงสร้างจุลภาคและพฤติกรรมการสึกหรอของวัสดุพอลิเอทิลีนชนิดน้ำหนักโมเลกุลสูง (UHMWPE) ภายใต้การลื่นไถลแบบแห้ง” ซึ่งเป็นโครงการวิจัยย่อยที่ 1 ใน 4 โครงการวิจัยย่อย ภายใต้แผนงานวิจัย “การศึกษาและพัฒนาวัสดุผสมพอลิเอทิลีนชนิดน้ำหนักโมเลกุลสูง(UHMWPE) สําหรับงานวิศวกรรม” โดยงานวิจัยนี้เป็นการศึกษาวิเคราะห์อิทธิพลของปัจจัยการอัดขึ้นรูปที่มีผลต่อสมบัติทางกล โครงสร้างจุลภาค และพฤติกรรมการสึกหรอของวัสดุพอลิเมอร์ UHMWPE จากการขึ้นรูปด้วยกรรมวิธี hot compression process ซึ่งมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อหาสภาวะของการอัดขึ้นรูปที่เหมาะสมที่สุด ปัจจัยหลักของการอัดขึ้นรูปประกอบด้วยช่วงของอุณหภูมิ 170, 190, 210C ช่วงของความดันกดอัด 5, 12.5, 20 MPa และช่วงระยะเวลาของการคงอุณหภูมิและความดันกด อัด 30, 60, 90 นาทีที่ได้จากการออกแบบการทดลองแบบ Central Composite Design (CCD) ผลจากการศึกษาวิจัย พบว่า ทั้ง 3 ปัจจัยหลักของการทดลองอัดขึ้นรูปไม่มีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงลักษณะโครงสร้างจุลภาค ค่า Yield strength, Ultimate tensile strength, Breaking Strength, Elongation at Break และค่า Hardness ของชิ้นทดสอบมากนัก ยกเว้นปัจจัยความดันกดอัดที่มีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงค่า Modulus of Elasticity มากที่สุด สําหรับพฤติกรรมการสึกหรอพบว่า การสึกหรอของชิ้นทดสอบเกิดจากกลไกการถ่ายโอนชั้นฟิล์มพอลิเมอร์โดยปัจจัยอุณหภูมิและระยะเวลาของการคงอุณหภูมิและความดันกดอัดมีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงค่าอัตราการสึกหรอของชิ้น ทดสอบมากที่สุด และจากการวิเคราะห์ข้อมูลผลการวิเคราะห์ทดสอบต่างๆ พบว่า สภาวะของการอัด ขึ้นรูปที่อุณหภูมิ 202.11C ความดันกดอัด 9.73 MPa และระยะเวลาของการคงอุณหภูมิและความดัน กดอัด 76.97 นาทีเป็นสภาวะที่เหมาะสมที่สุด เนื่องจากสมบัติต่างๆ ของชิ้นทดสอบแตกต่างจากการพยากรณ์น้อยกว่า 5% ยกเว้นอัตราการสึกหรอที่มีความแตกต่างเท่ากับ 25%

คำสำคัญ