การขึ้นรูปโลหะแผ่น (Sheet Metal Forming) เป็นกระบวนการที่ชิ้นส่วนของโลหะแผ่นถูกปรับเปลี่ยนไปเป็นในมุมเรขาคณิตโดยไม่มีการสูญเสียเนื้อโลหะหรือไม่เปลี่ยนแปลงมวลปริมาตรและองค์ประกอบของโลหะนั้นๆ กระบวนการนี้จะสร้างแรงเค้นที่เน้นให้วัสดุโลหะเปลี่ยนรูปทรง ไม่ว่าจะเป็นการบิดงอ การยืดแผ่นโลหะออกให้มีรูปร่างที่ซับซ้อนหลากหลาย เพื่อนำไปใช้งานต่อไป กระบวนการขึ้นรูปโลหะแผ่นสามารถใช้เพื่อผลิตชิ้นส่วนต่างๆได้หลากหลาย ส่วนประกอบเหล่านี้มีน้ำหนักตั้งแต่หลายร้อยกรัมจนไปถึงหลายตัน วัสดุที่ใช้ในการขึ้นรูปโลหะแผ่นส่วนใหญ่ ได้แก่ เหล็ก ทองแดง อลูมิเนียม โลหะผสมอลูมิเนียม และโลหะผสมทองแดง เป็นต้น
กระบวนการขึ้นรูปโลหะแผ่นมีดังต่อไปนี้
- การตัดเฉือน (Shearing Process)
คือกระบวนการการแยกชิ้นส่วนโลหะแผ่นให้ได้ขนาดตามต้องการ โดยใช้แรงเฉือนจากเครื่องมือเฉพาะที่เรียกว่าพั้นช์(punch)และดาย(die) โดยพั้นช์มักเป็นใบมีดที่กดลงบนแผ่นโลหะโดยมีตัวรับด้านล่างคือดาย แรงตัดเฉือนที่พอดีของพั้นช์จะทำให้ชิ้นส่วนของแผ่นโลหะแยกออกจากกัน การขึ้นรูปแบบนี้แบ่งออกได้อีก 2 วิธี คือการปั้มเจาะ(blaking) และการตัดเจาะรู (piercing)
- การดัดงอ (Bending Process)
การดัดเป็นกระบวนการขึ้นรูปโลหะซึ่งมีการใช้แรงกับพื้นผิวระนาบของชิ้นส่วนแผ่นโลหะทำให้โค้งงอเป็นมุมและได้รูปทรงที่ต้องการ การดัดทำให้โลหะแผ่นเกิดการเสียรูปตามแกนเส้นตรงหนึ่งๆ(linear axis) ซึ่งอาจมีการดัด พับ หรืองอมากกว่าหนึ่งแห่งในคราวเดียวกัน โดยความหนาของโลหะแผ่นจะไม่มีการเปลี่ยนแปลง รวมถึงรัศมีการดัดจะต้องมากกว่าหรือเท่ากับความหนาของแผ่นโลหะนั้นๆ การดัดงอมีประโยชน์ต่อการขึ้นรูปโลหะให้มีส่วนซับซ้อนได้ดี มักใช้ขึ้นรูปชิ้นส่วนรูปทรงงอที่อาจมีขนาดค่อนข้างเล็กเช่น ตัวยึด เป็นต้น
- กระบวนการลากขึ้นรูปลึก (Deep Drawing Process)
การลากขึ้นรูปลึกเป็นกระบวนการขึ้นรูปโลหะแผ่นที่เกิดขึ้นภายใต้สภาวะแรงดึงและแรงอัดรวมกัน โดยที่แผ่นโลหะเปล่าจะถูกดึงเข้าไปในแม่พิมพ์ขึ้นรูปจากนั้นจะได้รับแรงกระทำจากพั้นช์(punch)และดาย(die) โดยจะไม่มีการยืดออกของแผ่นโลหะ การขึ้นรูปแบบนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างรูปทรง 3 มิติทรงกระบอก ตัวอย่างเช่นกระป๋องอลูมิเนียม และยังมักพบมากในอุตสาหกรรมยานยนต์เพื่อการผลิตชิ้นส่วนตัวถังรถยนต์นอกจากนี้การขึ้นรูปโลหะแผ่นสามารถจำแนกตามอุณหภูมิได้อีกด้วย โดยแบ่งเป็นการขึ้นรูปแบบร้อน (Hot Working) และแบบเย็น(Cold Working) การขึ้นรูปแบบร้อนเป็นกระบวนการขึ้นรูปโลหะในสภาวะอุณหภูมิที่สูงกว่าอุณหภูมิในการเกิดผลึกใหม่ (Recrystallization) และต่ำกว่าอุณหภูมิในการทำให้เกิดการหลอม (Melting Point) ของโลหะนั้นๆ ข้อดีคือกำจัดรูพรุน สารมลทินแตกตัว และช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางกล ส่วนการขึ้นรูปแบบเย็นเป็นกระบวนการขึ้นรูปโลหะในสภาวะที่อุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิการตกผลึกใหม่ (Recrystallization) ข้อดีของการขึ้นรูปแบบนี้คือ ใช้อุณหภูมิน้อย ชิ้นงานที่ได้มีขนาดเที่ยงตรง พื้นผิวงานสะอาด เรียบ เงางาม และมีความแข็งแรง
Cr: pisitmetalwork.com
