กรรมวิธีการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์โลหะ

(จ) เครอ่ื งตัดข้ึนรูปวสั ดดุ ้วยร้า (ฉ) การตัดขน้ึ รปู วัสดุด้วยร้า

รปู ที่ 3.11 เคร่อื งตัดข้ึนรูปแผ่นโลหะแผ่นแบบพิเศษควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์และการตัดข้ึนรูปวสั ดุ

3.4.4 งานตัดเจาะและพบั ขน้ึ รูป

งานตัดเจาะและพับข้ึนรูป (Fabrication) เป็นการขึ้นรูปโลหะแผ่นควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์

อีกแบบหนง่ึ โดยงานตดั เจาะและพบั ขึน้ รปู จะประกอบด้วย

1. เครื่องเจาะกระแทกซเี อน็ ซี (CNC Punching Machine) ใช้สาหรับตัดและเจาะแผ่นโลหะ

ให้เปน็ รูปทรงต่างๆ โดยใชเ้ ครือ่ งมือตดั กระแทกแผ่นโลหะใหข้ าด ดงั รูปท่ี 3.12

(ก) เครอ่ื งเจาะกระแทกซีเอนซี (ข) การเจาะกระแทกซีเอนซี

รปู ที่ 3.12 เครื่องเจาะกระแทกซเี อ็นซี

2. เคร่ืองพับแผ่นโลหะซีเอ็นซี (CNC Press Brake หรือ CNC Bending Machine) ใช้

สาหรบั พบั แผน่ โลหะใหเ้ ป็นรปู ทรง 3 มติ ิ หรือรูปทรงอ่นื ที่ตอ้ งการ ดังรปู ที่ 3.13

รปู ที่ 3.13 เครื่องพบั แผ่นโลหะซเี อน็ ซี
3.4.5 งานประยกุ ตใ์ ชส้ าหรับวตั ถุประสงคพ์ ิเศษ

งานประยกุ ต์ใช้สาหรบั วัตถุประสงค์พเิ ศษ (Special Purpose Application) เป็นเคร่ืองซีเอ็นซี
ท่ีผลิตมาเพื่อใช้สาหรับงานเฉพาะอย่าง เช่น เครื่องวัดโคออร์ติเนต (Coordinate Measuring Machine หรือ
CMM) หรือเรียกว่า เคร่ืองวัด 3 แกน เป็นเคร่ืองมือท่ีใช้ในงานวัดขนาดรูปร่าง และพิกัดของช้ินงานเม่ือ
ตอ้ งการความเทยี่ งตรงสงู โดยสามารถวัดช้ินงานได้ท่ีความละเอียดประมาณ 2 ไมโครเมตร การส่ังงานและรับ
ผล ขอ้ มลู ตวั เลขทีไ่ ดจ้ ากการวัดกลบั มาแสดงอกี คร้ังท่บี นหน้าจอคอมพิวเตอร์ ดงั รูปที่ 3.14

รปู ที่ 3.14 เครอ่ื งวดั โคออร์ดเิ นต

3.5 ข้อดีและขอ้ เสยี ของเครื่องมอื กลซเี อน็ ซี
ข้อดแี ละขอ้ เสียของเคร่ืองมือกลซีเอ็นซีเม่ือเปรียบเทียบกับเครื่องมือกลพื้นฐานที่ควบคุมด้วยมนุษย์มี

ดังนี้
3.5.1 ข้อดขี องเคร่อื งมือกลซีเอน็ ซี
1. มคี วามเทย่ี งตรงสูง
2. คณุ ภาพสมา่ เสมอทุกวัน
3. โอกาสเกิดความเสียหาย หรือต้องแกไ้ ขชน้ิ งานมนี อ้ ย
4. สามารถทางานไดต้ ลอด 24 ชั่วโมงโดยไมห่ ยดุ
5. มคี วามรวดเรว็ ในการผลติ ทาใหม้ ีผลผลติ สูง
6. สามารถคาดคะเนและวางแผนการผลิตไดอ้ ยา่ งแมน่ ยา เพราะเวลาไม่ขึ้นอยู่กับแรงงาน
7. สามารถสลับเปลี่ยนชิ้นงาน ไดห้ ลากหลายรูปทรง สะดวกและรวดเร็ว
8. เมื่อเปรียบเทียบจานวนผลผลิตท่ีเท่ากัน เครื่องจักรกลซีเอ็นซีใช้พ้ืนท่ีน้อยกว่า และลด

พืน้ ที่ของการจัดเก็บชนิ้ งาน
9. มีความสะดวกสาหรับใช้ในการผลติ ชน้ิ งานตน้ แบบทม่ี กี ารแกไ้ ขบ่อย
10. ชิ้นงานที่มีความซับซ้อนสูงและมีหลากหลายขั้นตอนการผลิต สามารถใช้เคร่ืองจักรกล

ซีเอน็ ซี เคร่ืองเดียว ทาให้ไมต่ ้องย้ายไปทาที่เคร่อื งอน่ื
11. ลดปริมาณการตรวจสอบคุณภาพ
12. ทาให้สามารถใชท้ ูลหรอื เครื่องมือตัดได้อย่างมปี ระสิทธิภาพ
13. ลดแรงงานในสายการผลติ ผคู้ วบคุมเคร่ือง 1 คน สามารถควบคมุ ได้ 3 ถึง 5 เคร่อื ง
14. ใช้อุปกรณเ์ สรมิ นอ้ ย ไม่ต้องใชแ้ ผน่ ลอกแบบ (Completes หรอื Templates)

3.5.2 ข้อเสียของเครื่องมอื กลซเี อ็นซี
1. มีราคาแพง ตอ้ งนาเขา้ จากต่างประเภท
2. ค่าซ่อมแซมสูง การซ่อมแซมมีความซับซ้อนเพราะมีท้ังฮาร์ดแวร์และซอฟแวร์ รวมถึง

คอมพิวเตอรแ์ ละอปุ กรณ์ไฟฟ้าอเิ ลก็ ทรอนิกส์
3. อุปกรณ์และซอฟต์แวร์เสริม (Option) มีราคาสูงและตอ้ งใชจ้ ากผผู้ ลติ นน้ั ๆ เทา่ นน้ั
4. ต้องมคี วามรูพ้ ื้นฐานคณิตศาสตรพ์ อควรในการเขยี นโปรแกรม
5. ต้องมีพนื้ ทแ่ี ละสิ่งอานวยความสะอวกใหแ้ กผ่ ูเ้ ขียนโปรแกรม
6. ตอ้ งหางานป้อนให้เคร่ืองอยา่ งสม่าเสมอ
7. ไม่เหมาะสมสาหรบั การผลิตงานจานวนนอ้ ยๆ

8. สัญญาคา่ ซ่อมบารุงสงู
9. ชิน้ ส่วนอะไหลใ่ นบางกรณตี ้องรอจากต่างประเภท
10. คอนโทรลเลอร์เป็นภาษาอังกฤษ ช่างต้องเรียนรู้และการรับการฝึกอบรมการใช้เคร่ือง
และการเขยี นโปรแกรมกอ่ นเรม่ิ ใชเ้ ครอื่ งได้

แบบฝึกหัดหนว่ ยที่ 3

การขึ้นรูปดว้ ยเครอื่ งมือกลอัตโนมตั ิ
คาสัง่ จงตอบคาถามต่อไปนี้ ให้ถูกต้องสมบูรณ์
1. จงบอกความหมายของเครื่องมือกลซีเอน็ ซใี ห้ถกู ต้อง

1.1 CNC ยอ่ มาจาก ..............................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................

1.2 CNC หมายถงึ ..................................................................................................................... ..........
................................................................................................................................. .........................................

1.3 จงบอกขอ้ ไดเ้ ปรียบของเคร่อื งมือกล CNC มา 3 ข้อ
1.3.1 ......................................................................................................................................
1.3.2 ............................................................................................................................. .........
1.3.3 ............................................................................................................................. .........

1.4 การควบคมุ การทางานของเครื่องมอื กลโดยใช้ตวั เลข (Number) การทางานไดเ้ รมิ่ ข้นึ ในประเทศ
................................................ โดยใช้ ........................................... ในการควบคมุ การตัดแบบเสื้อผ้า
และจุดเร่ิมต้นของเคร่ืองมือกล เอน็ (NC ย่อมาจาก Numerical Control) ในการควบคุมเครื่องมอื
กล การผลิต เรม่ิ จาก..................................................................................................................................
สหรัฐอเมริกา ในการใช้เครือ่ งกัด (Milling Machine) 3 แกน ผลติ ช้ินสว่ นเคร่อื งบนิ ท่มี ีความแม่นยา
ความสม่าเสมอและรวดเร็ว ต่อมาเคร่ืองเอ็นซี เครื่องแรกพัฒนาโดยทีมนักวิจัย จากสถาบั น
................................................................................................ ได้รับการทดสอบการใช้งาน และ
เคร่อื งเอน็ ซี 100 เครอื่ งแรก ไดถ้ กู ส่งั ผลิตจากกองทัพอากาศสหรัฐอเมริกา
2. จงอธบิ ายหลักการทางานของเครื่องมอื กลซีเอ็นซีให้ถูกต้อง
ระบบการควบคุมของเครื่องจักรจะรับข้อมูลท่ีเปน็ ภาษาทรี่ ะบบควบคุมสามารถเข้าใจได้ต้อง
1 .......................................................................................................................................................................
เม่ือระบบควบคมุ อา่ นข้อมลู ท่ปี ้อนเข้าไปได้แลว้ กจ็ ะ 2 ..................................................................................
และ 3 ...............................................................................................................................................................
ความเร็วและระยะทางการเคลื่อนทีข่ องแทน่ จะถูกควบคุมโดย 4 ...................................................................

3. องค์ประกอบของเครื่องมือกลซเี อน็ ซีโดยส่วนใหญจ่ ะมอี งค์ประกอบ 3 สว่ นหลักๆ อะไรบา้ ง
3.1 .......................................................................................................................................................
คอื ................................................................................................... ...................................................

..............................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................

3.2 .......................................................................................................................................................
คือ ......................................................................................................................... .............................
..............................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
3.3 .......................................................................................................................................................
คือ ......................................................................... .............................................................................
..............................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
4. จงจาแนกประเภทของเคร่ืองมือกลซเี อ็นซใี หถ้ ูกต้อง
4.1 จงยกตวั อย่างเครอื่ งมอื กลซเี อน็ ซีที่ใชใ้ นการตัดเฉือนผวิ โลหะมา 2 ขอ้

4.1.1 ......................................................................................................................................
4.1.2 ......................................................................................................................................
4.2 จงยกตัวอยา่ งเครอ่ื งมอื กลซเี อน็ ซที ่ใี ช้ในการเจียระไนมา 2 ข้อ
4.2.1 ......................................................................................................................................
4.2.2 ......................................................................................................................................
4.3 จงยกตวั อย่างเครอื่ งมือกลซเี อน็ ซีที่ใชใ้ นการขน้ึ รูปดว้ ยวธิ พี ิเศษมา 2 ขอ้
4.3.1 ......................................................................................................................................
4.3.2 ......................................................................................................................................
4.4 จงยกตวั อยา่ งเคร่ืองมือกลซเี อน็ ซที ใี่ ช้ในงานตัดเจาะและพับข้นึ รปู มา 2 ข้อ
4.4.1 ......................................................................................................................................
4.4.2 ......................................................................................................................................

5. จงบอกข้อดีและข้อเสยี ของเคร่ืองมือกลซีเอน็ ซใี ห้ถูกต้อง
5.1 จงบอกข้อดขี องเคร่อื งมือกลซเี อ็นซมี า 5 ข้อ
5.1.1 .....................................................................................................................................
5.1.2 .....................................................................................................................................
5.1.3 .....................................................................................................................................
5.1.4 .....................................................................................................................................
5.1.5 .....................................................................................................................................
5.1 จงบอกข้อเสียของเครอ่ื งมือกลซเี อน็ ซมี า 5 ขอ้
5.1.1 .....................................................................................................................................
5.1.2 .....................................................................................................................................
5.1.3 .....................................................................................................................................
5.1.4 .....................................................................................................................................
5.1.5 .....................................................................................................................................

หน่วยที่ 4
การขึน้ รปู ร้อน

บทนา
การข้นึ รูปรอ้ นโลหะ เป็นกระบวนการขึ้นรูปหรือแปรรูปโลหะให้เปน็ ชน้ิ งาน ซ่ึงกระบวนการน้ีจะทาใน

ขณะที่โลหะมีอุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิการตกผลึกใหม่ (Recrystallization temperature) อุณหภูมิการตก
ผลึกใหม่ของโลหะแต่ละชนดิ มคี า่ ไมเ่ ทา่ กนั ตวั อย่างเช่น กรณีของ เหล็กกล้าอุณหภูมินี้จะอยู่ในช่วง 500 ๐C –
700 ๐C ส่วนในกรณีโลหะชนิดอื่นดูค่าได้จากตารางท่ี 6.1 กรรมวิธีท่ีนามาใช้ทาให้โลหะเปลี่ยนรูปร่างไปเป็น
ชิ้นงาน ในกรณีการขึ้นรูปร้อนโลหะนั้นมีหลายวิธี เช่น การตีด้วยค้อน (hammering) การตีอัด (press
forging) การรีด(rolling) และการอดั รีด (extrusion) เป็นตน้

ตารางท่ี 4.1 อุณหภมู ิการตกผลกึ ใหม่ของโลหะชนดิ ต่างๆ

Metal Recrystallization Temperature °F (°C)
Aluminum 300 (150)
Copper 390 (200)
390 (200)
Gold 840 (450)
Iron
Lead Below Room Temperature
Magnesium 300 (150)
Nickel 1100 (590)
Silver 390 (200)
Tin 390 (200)
Zinc
At Room Temperature

การนาโลหะมาผ่านการข้ึนรปู ร้อนนัน้ จะทาใหเ้ กิดผลดกี บั โลหะในแง่ต่างๆ หลายประการ ซ่ึงสามารถ
สรปุ ได้ดังนี้

1. ทาให้เนอ้ื โลหะมีความหนาแนน่ เพิม่ ขน้ึ ลดความพรนุ ของเน้อื โลหะลง
2. สารมลทิน (impurities) และสารฝังใน (inclusions) ที่ปะปนอยู่ในเน้ือโลหะจะถูกทาให้แตกหัก
เปน็ ผงละเอียด และถูกบังคับให้กระจายตัวอยใู่ นเน้ือโลหะอย่างสม่าเสมอกว่าเดิม
3. ทาให้เกรนของโลหะมขี นาดเล็กลง

4. สมบัตดิ ้านตา่ งๆ ของโลหะจะดีขึ้น เนื้อโลหะจะมีลักษณะเป็นเน้ือเดียว (Homogeneous) มากขึ้น
กว่าเดิม
4.1 . การรีดข้นึ รูปร้อน

การรดี ขึน้ รปู ร้อน( Hot Rolling) เป็นการรดี ที่อณุ หภูมิสูงกว่าอุณหภูมิการจัดเรียงผลึกใหม่ แล้วนาไป
ผ่านลูกรีดเพื่อลดขนาดพื้นท่ีหน้าตัดลง การรีดก่อนท่ีจะได้ช้ินงานสาเร็จต้องมีการทาให้ได้ขนาดชิ้นงานท่ี
เหมาะสม กับการนาไปข้ึนรูปผลิตภัณฑ์ต่อไป เราเรียกว่าโลหะก่ึงสาเร็จรูป ซ่ึงสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ชนิด
คอื

1. Bloom เป็นแทง่ โลหะรูปส่ีเหลีย่ มจตั ุรสั ขนาดพ้นื ที่หน้าตดั อยา่ งน้อย 150 x 150 mm.
2. Billet เปน็ แทง่ โลหะทีเ่ ลก็ กวา่ Bloom มีขนาดพน้ื ท่หี น้าตดั ต้งั แต่ 40 x 40 mm.
3. Slab มพี ้นื ท่ีหน้าตดั เป็นสเ่ี หลย่ี มผืนผ้าขนาดความกวา้ งต่าสดุ 10 น้วิ หนา 1 ½ นวิ้
ดังรปู ที่ 4.1

รูปท่ี 4.1 เหล็กกงึ่ สาเรจ็ รูป
จากรปู ที่ 4.1 เมื่อนาเหล็กกึ่งสาเร็จรปู มาผ่านกระบวนการรดี จะทาให้ไดผ้ ลผลิต ดังรูปท่ี 4.2

รูปที่ 4.2 การรดี ข้นึ รูป
จากรูปที่ 4.2 เมื่อนาเหล็กก่ึงสาเร็จรูปไปผ่านกระบวนการให้ความร้อนแล้วจึงนาไปรีดขึ้นรูปด้วย
กรรมวิธีตา่ งๆ ดังนี้
4.1.1 การรีดเป็นแผ่น
การรีดเป็นแผ่น (Flat rolling) เป็นการนาเอาสแลบ (Slab)ไปอบท่ีเตา และให้ความร้อนอย่างช้า ๆ
จนถึง อณุ หภมู ิการรีด แล้วนาไปรีดบนลูกรีด จนได้ขนาดความหนาและความกว้างที่ต้องการ มีอยู่ 2 ลักษณะ
คือ การรีดเป็นโลหะแผ่น (Flat plate) ความหนามากกว่า 6 mm. และการรีดเป็นแผ่นบาง (Sheet
metal) โดยท่วั ไปความหนาน้อยกวา่ 6mm. ดังรูปท่ี 4.3

รูปท่ี 4.3 แสดงการรดี เปน็ แผ่น

4.1.2 การรีดข้นึ รูป
การรดี ขน้ึ รูป (Shape rolling) เป็นการนาเอาโลหะกงึ่ สาเร็จรูปไปอบในเตา ให้ความร้อนอยา่ งชา้ ๆ

จนถงึ อุณหภูมกิ ารรดี แลว้ นาไปรีดขนึ้ รปู ตามต้องการ เช่น I-beam , U-beam

รูปที่ 4.4 แสดงการรดี ข้นึ รปู
4.1.3 การรีดในลักษณะอนื่ ๆ

การรีดในลักษณะอื่นๆ เป็นกรรมวีการรีดร้อน ซึ่งดลหะที่นามาขึ้นรูปน้ีไม่ใช่โลหะก่ึงสาเร็จรูปแต่เป็น
ดลหะทีผ่ า่ นกรรมวธิ ีการผลติ อนื่ มาก่อน ดังนี้

1. การรีดวงแหวนหรือห่วง (Ring rolling) เป็นการลดขนาดความหนา และเพ่ิมขนาดของเส้นผ่าน
ศูนยก์ ลาง ชน้ิ งานเปลี่ยนรูปไปเนอ่ื งจากการยดื ตวั ดงั รปู ท่ี 4.5

รูปท่ี 4.5 การรดี วงแหวน
2. การรดี เกลยี ว (Thread rolling) เปน็ การทาเกลยี วภายนอก แม่พิมพ์ (Die) มี 2 แบบคอื แบบแผ่น
ดังรปู ที่ 4.6 และแบบกลม ดงั รปู ท่ี 4.7

รปู ท่ี 4.6 การรดี เกลยี วบนแม่แบบแบบแผน่

รปู ที่ 4.7 การรีดเกลยี วบนแม่แบบแบบกลม
4.1.4 ผลทีเ่ กดิ ขนึ้ จากรีดร้อน

ผลที่เกิดข้ึนจากการรีดร้อนต่อโลหะในขณะทาการรีด เกรนของเหล็กจะเปลี่ยนรูปร่าง โดยเกรนของ
โลหะปกติจะมีเม็ดโต จะถูกบีบตัวจนลีบในขณะผ่านการกดของลูกกล้ิงและจะเปลี่ยนเม็ดเกรนใหม่ทันทีทาให้
โลหะมคี ุณสมบัตทิ ่ีดขี นึ้ ดังรูปที่ 4.8

รปู ที่ 4.8 การข้นึ รปู และการเปล่ยี นแปลงขนาดของเกรนของช้นิ งาน
4.2 การตีข้นึ รูปรอ้ น

การตขี ึน้ รูปรอ้ น ( Hot Forging)เปน็ กระบวนการขึน้ รปู หรือแปรรูปโลหะให้กลายเป็นช้ินงานโดยการ
ใชแ้ รงทุบ ตี อดั หรอื กระแทก ร่วมกับการใช้แบบดายหรือไม่ใช้แบบดายก็ได้ กระบวนการน้ีแบ่งออกเป็นชนิด
ยอ่ ย ๆ ได้หลายชนดิ ไดแ้ ก่

4.2.1 การตดี ้วยคอ้ น
การตีด้วยค้อน (hammering) เป็นวิธีการที่ช่างตีเหล็กในสมัยโบราณใช้กันอยู่ วิธีการน้ีใน

สมัยกอ่ นนั้นจะไม่ใช้แบบดาย (dies) การตีให้เกิดเป็นรูปร่างต่างๆ จะต้องอาศัยทักษะและความชานาญพิเศษ
ของช่างการตีในสมัยนั้นก็จะอาศัยแรงงานจากคนแต่ในปัจจุบันน้ีอาจใช้แบบดายเปิด (open-face dies) ช่วย
ให้การข้ึนรูปทาได้ง่ายข้ึน และใช้เครื่องจักรช่วยในการตี เช่น เคร่ืองตีเหล็กท่ีทางานด้วยไอน้า (steam
hammer) ทีแ่ สดงในรูปท่ี 4.9

รปู ที่ 4.9 การตดี ้วยค้อน
4.2.2 การตกี ระแทก

การตีกระแทก (Drop Forging) การตีข้ึนรูปด้วยวิธีการน้ีจะใช้แบบดายที่มีลักษณะเป็นแบบดาย
ปิด (closed - impression dies) ซ่ึงจะแตกต่างจากแบบดายที่ใช้ในกรณีการตีด้วยค้อนท่ีเป็นแบบดายเปิด
ตามทไ่ี ด้กล่าวมาแล้ว ลกั ษณะการทางานในกรณกี ารตีกระแทกแสดงอยู่ในรปู ที่ 4.10

รปู ที่ 4.10 การขนึ้ รปู แบบ Drop Forging

4.2.3 การตบี ีบ
การตบี บี (Upset Forging) เปน็ กรรมวธิ ีที่ใช้ในการผลติ ชน้ิ งานที่มีรูปร่างเปน็ บา่ หรอื ขอบโดยการ

เตรียมชิ้นงานมาก่อนให้มขี นาดใกล้เคยี งกบั แบบดายท่ีจะใช้ในการขนึ้ รูป ในรปู ที่ 4.11 แสดงลักษณะการทา
ของการตบี บี

รปู ท่ี 4.11 ลกั ษณะการทาของการตีบีบ
4.2.4 การตีรีด

การตีรีด (roll forging) เปน็ การตโี ดยการใชล้ ูกรีด (rolls) หมนุ กล้ิง ไปบนชน้ิ งาน นาโลหะท่ีผ่านการ
อบให้ร้อนจนกระทั่งมีอุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิการตกผลึกใหม่ ป้อนเข้าไปในเครื่องลูกรีดจะหมุนกลิ้งไปบน
ชิ้นงานทาการตรี ดี จนกระทัง่ ได้ขนาดตามที่ต้องการ ในรูปท่ี 4.12 แสดงหลักการทางานของการตีรีด ส่วนใน
รปู ที่ 4.14 แสดงการทาล้อด้วยวธิ กี ารตีรีด

รูปท่ี 4.12 หลักการทางานของการตรี ีด

รูปท่ี 4.13 การทาลอ้ ด้วยวิธกี ารตีรดี
4.3 การอัดขน้ึ รปู ร้อน

การอดั ขน้ึ รูปรอ้ น ( Hot Extrusion) เปน็ กระบวนการอดั และรีดให้โลหะเคลื่อนออกจากห้องอัดผ่าน
แบบดาย (dies) ออกมาเป็นช้ินงาน ช้ินงานที่ได้ส่วนใหญ่จะมีลักษณะเป็นแท่งยาว ส่วนรูปร่างลักษณะของ
พ้ืนที่หน้าตัด ของช้ินงานจะข้ึนอยู่กับลักษณะของแบบดายที่ใช้ กระบวนการอัดรีดแบ่งออกเป็น 3 ชนิด คือ
การอัดรีดโดยตรง (direct extrusion) การอัดรีดโดยอ้อม (indirect extrusion) และการอัดรีดโดย
กระแทก (impact extrusion) โดยมรี ายละเอียดดงั น้ี

4.3.1 การอดั รีดโดยตรง
การอดั รดี โดยตรง ( Direct Extrusion ) โลหะทผ่ี า่ นการอบให้รอ้ นจนกระท่ังมีอุณหภูมิสูงกว่า

อุณหภูมิการตกผลึกใหม่(recrystallization temperature) ถูกนามาใส่ลงในห้องอัด (chamber) จากน้ัน
อาศยั แรงอดั จากก้านกระทุง้ (ram) อัดใหโ้ ลหะเคล่ือนที่ผา่ นแบบดาย (dies) ออกจากห้องอัดกลายเป็นช้ินงาน
ทิศทางท่ีชิ้นงานเคลื่อนท่ีออกจากห้องอัดนั้นจะเป็นไปในทิศเดียวกับการเคล่ือนท่ีของก้านกระทุ้ง (ram) ดัง
แสดงในรูปท่ี 4.14

รูปที่ 4.14 การอดั รดี โดยตรง

4.3.2 การอดั รดี โดยอ้อม
การอัดรีดโดยอ้อม (indirect extrusion) จะมีลักษณะการทางานคล้ายคลึงกับการอัดรีดโดยตรง จะ

แตกต่างกันตรงทิศทางท่ีชิ้นงานเคลื่อนที่ออกจากห้องอัด (chamber) จะสวนทางกับทิศทางการเคล่ือนท่ีของ
ก้านกระทงุ้ (ram) ดงั แสดงในรูปที่ 4.15

รปู ที่ 4.15 การอัดรีดโดยอ้อม
4.3.3 การอัดรีดโดยกระแทก

การอัดรีดโดยกระแทก (Impact Extrusion) กระบวนการนี้จะใช้วิธีกระแทกก้านกระทุ้ง (ram) เข้า
หาโลหะที่อยู่ภายในห้องอัด โลหะจะถูกกระแทกให้เคล่ือนตัวออกจากห้องอัดผ่านแบบดายออกมากลายเป็น
ชิน้ งาน โดยปกตนิ ยิ มใช้กับงานแปรรูปเย็น (cold working) แต่ในกรณีที่ช้ินงานมีขนาดใหญ่หรือช้ินงานมีผนัง
หนามากๆ จะไม่สะดวกในการทางานแปรรปู เยน็ จงึ จาเป็นตอ้ งทาในลกั ษณะงานแปรรูปรอ้ น

รูปที่ 4.16 การอัดไหลแบบกระแทก

4.4 การดึงขน้ึ รูปร้อน
การดึงหรือการดัน (Drawing Process) กระบวนการน้ีจะนาโลหะที่ผ่านการอบจนกระทั่งมีอุณหภูมิ

สูงกวา่ อุณหภูมิการตกผลึกใหม่มาดันหรือดึงให้เคลื่อนตัวผ่านแบบดายก็จะได้ช้ินงานตามที่ต้องการ ช้ินงานที่
เหมาะสาหรับการผลิตด้วยวิธีน้ี ได้แก่ เหล็กเส้น (bars) เส้นลวด (wires) ท่อผนังหนา (thick wall
cylinder) เป็นตน้ ลกั ษณะการทางานของกระบวนการนแี้ สดงอยู่ในรูปท่ี 4.17

รูปท่ี 4.17 การดึงขนึ้ รูป
4.5 การผลิตท่อ

การผลิตท่อ (Pipe and Tube Manufacturing) แบบมีตะเข็บ และแบบไร้ตะเข็บ มีกระบวนการท่ี
สาคญั ดงั น้ี

4.5.1 การผลติ ตอ่ ท่อแบบมตี ะเข็บ
การผลติ ต่อท่อแบบมีตะเข็บ ประกอบดว้ ยกระบวนการดังน้ี
1. การเช่ือมชนด้วยไฟฟ้า (Electric Welding) เป็นกระบวนการเช่ือมท่อโดยใช้กระแสไฟฟ้า

ประกอบด้วย การเช่ือมชนด้วยความต้านทานไฟฟ้า (High Frequency Resistance Welding : HFRW) และ
การเชอ่ื มชนดว้ ยการเหน่ียวนากระแสไฟฟ้า (High Frequency Induction Welding : HFIW) มักใช้ผลิตท่อที่
มคี วามหนาไม่มากหนัก (สว่ นใหญ่ท่ใี ชจ้ ะมคี วามหนาไม่เกิน 8 มม. และเส้นผ่าศูนย์กลางด้านนอก ½ - 8 น้ิว )
รอยเชื่อมต่อของทอ่ ทผี่ ลติ โดยกรรมวธิ ีนี้จะไดแ้ นวเชอื่ มตรงตามความยาวทอ่ กรรมวิธีผลิตเริ่มจากการคลี่เหล็ก
แผ่นม้วน (Uncoiling) แล้วตัดแบ่ง (Slitting) ให้ได้ขนาดความกว้างของเหล็กแผ่นใกล้เคียงกับความยาวของ
เส้นรอบวงที่ต้องการม้วนทาท่อ จากน้ันนาเข้าเครื่องรีดทาให้เป็นท่อในขณะท่ีแผ่นเหล็กน้ันมีอุณหภูมิอยู่ท่ี
อุณหภูมิบรรยากาศปกติ โดยใช้ชุดลูกรีด (Rolls) จากนั้นเช่ือมรอยต่อของขอบให้ติดกัน โดยใช้เคร่ืองเช่ือม
ไฟฟ้าแบบอัตโนมัติ ดังรูปที่ 4.18 สาหรับการใช้งานของท่อผลิตจากการเช่ือมชนด้วยความต้านทานไฟฟ้า
เช่น ใชเ้ ป็นท่อน้า ท่อเหล็กโครงสรา้ ง ทอ่ ขนส่งกา๊ ซ และน้ามัน เป็นต้น

(ก) การเชอ่ื มชนด้วยความตา้ นทานไฟฟา้

(ข) การเช่ือมชนดว้ ยการเหน่ียวนากระแสไฟฟา้
รูปที่ 4.18 การผลติ ท่อดว้ ยวิธีการเชอื่ มชนด้วยไฟฟ้า
2. การเช่ือมท่อแบบเกลียว (Spiral) เป็นการเชื่อมท่อเหล็กกล้าที่โดยวิธี Submerged Arc
Welding (SAW) โดยแนวเช่ือมจะมีลักษณะขดเป็นวงคล้ายสปริง กรรมวิธีน้ีสามารถผลิตท่อที่มีขนาด
เสน้ ผ่าศนู ยก์ ลางไดก้ ว้างและความยาวมากๆ ได้ โดยอาจมขี นาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 150-3300 มม. ความหนาท่ี
ใช้กนั สว่ นใหญ่ประมาณ 3-19 มม. ท่อเช่อื มแบบเกลียวแบบ 2 ดา้ นจะสามารถทนความดนั ได้มากกว่าท่อเชื่อม
แบบแนวเชื่อมตรงถึง 25 % เม่ือเทียบที่มีความหนาของผนังเท่ากัน การใช้งานของท่อประเภทน้ี เช่น ท่อ
สาหรบั ส่งน้าดิบ งานขุดเจาะ (Dredging) เป็นต้น ดงั รปู ท่ี 4.19

รปู ท่ี 4.19 การผลิตท่อโดยการเช่อื มท่อแบบเกลยี ว
3. การเช่อื มท่อแนวตะเขบ็ ตรง
ท่อเช่ือมแนวตะเข็บตรงแบบ Arc Welding เช่น Double Sudmerged Arc Weld (DSAW) Pipe
ช่ือนีม้ าจากการเช่ือมทอ่ ดว้ ยวิธี Arc โดยมี Flux ปกคลุมขณะท่ีทาการเชื่อม โดยจะทาการเชื่อมท้ังด้านในและ
ด้านนอกด้วยขบวนการท่ีแยกกันจึงเรียก “ Double ” การเช่ือมที่แยกกันนี้จะทาให้เกิดการผสมของเน้ือรอย
เช่อื มของกันและกนั ทาให้ไดร้ อยเชอื่ มท่ีมีคณุ ภาพสงู ท่อแบบ DSAW น้ีมักมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางด้านนอก
ใหญแ่ ละผนงั หนากว่าเมื่อเทียบกบั ท่อแบบการเช่อื มชนด้วยความต้นทานไฟฟ้า การใช้งานของท่อ DSAW เช่น
งานขนสง่ นา้ มันและกา๊ ซความดันสูง เป็นตน้ ดังรปู ที่ 4.20

รปู ที่ 4.20 การผลติ ท่อโดยการเชอื่ มท่อแนวตะเข็บตรง

4.5.2 การผลติ ตอ่ ท่อแบบไม่มีตะเข็บ
การผลติ ตอ่ ท่อแบบไมม่ ีตะเข็บ มีกระบวนการท่สี าคัญดงั นี้
1.การแทงขึ้นรูปร้อน (Hot Piercing) เปน็ กรรมวิธีการผลิตท่อท่ีมีคุณภาพสูง ทนต่อแรงอัดได้สูงมาก

แต่ผลิตยงุ่ ยากกว่าแบบมีตะเข็บ และมคี วามหนากว่า การผลติ ท่อโดยใช้เพลาแกนดันระหว่างกลางช้ินงานและ
ใหว้ งิ่ ในทิศทางเดียวแทง่ แกนจะเป็นตวั นาศนู ยก์ อ่ น ใชแ้ รงอดั และความร้อนของเหล็กเป็นตัวควบคุมขนาดของ
รทู อ่ ดงั รูปท่ี 4.21

รูปท่ี 4.21 การผลติ ท่อท่ีไมม่ ีตะเข็บ (Piercing)
2. การอดั รดี ทอ่ (Tube Extrusion) การอดั รีดท่อ เป็นกรรมวิธีผลิตท่อแบบไม่มีตะเข็บอีกวิธีหน่ึง ใช้
หลักการเหมือนกับการอัดรีดโดยตรง การทาวิธีนี้ตัวอัดจับช้ินงานหมุนด้วยความเร็วมากประมาณ 10 ฟุตต่อ
นาที ใช้ผลิตท่อเหล็กพวกเหล็กกล้าคาร์บอนต่า อาจจะทาวิธีการข้ึนรูปเย็นก็ได้อุณหภูมิของช้ินงานก่อนนามา
อัดขนึ้ รูปประมาณ 2,400 องศาฟาเรนไฮต์ ดงั ตัวอยา่ งรูปที่ 4.23

รูปที่ 4.22 การอัดไหลท่อ

4.6 การหมุนขึ้นรูปร้อน
การหมนุ ขึน้ รูปร้อน (Hot Spinning) เป็นวิธกี ารข้นึ รูปโลหะแผ่นให้เป็นชิ้นงานท่ีมีรูปร่างสมมาตรโดย

ใช้ความร้อนท่ีมีสูงกว่าอุณหภูมิการตกผลึกใหม่ ลักษณะการหมุนขึ้นรูปร้อนจะใช้เคร่ืองจักรในการหมุนขึ้นรูป
โลหะซ่ึงจะมีลักษณะคล้ายเคร่ืองกลึง โดยขณะช้ินงานกาลังหมุนจะมีการให้ความร้อนอยู่ตลอดเวลา ใน
ขณะเดียวกนั กจ็ ะมเี คร่อื งมอื มากดลงบนแผน่ โลหะเพื่อให้แผ่นโลหะเกดิ การเปล่ยี นแปลงรปู รา่ ง ดังรปู ท่ี 4.23

รูปที่ 4.23 การหมนุ ข้นึ รปู ร้อน (Hot Spinning)

แบบฝกึ หัดหนว่ ยที่ 4

การข้ึนรูปร้อน
คาส่งั จงตอบคาถามต่อไปนี้ ให้ถกู ต้องสมบูรณ์
1. จงบอกหลกั การของกระบวนการข้นึ รปู ร้อนให้ถกู ต้อง

1.1 อุณหภูมทิ ีใ่ ช้ในการข้นึ รูปร้อนของชิ้นส่วน คอื ............................................................................
............................................................................................................................. .............................................

1.2 กรรมวธิ กี ารผลติ ดว้ ยกระบวนการขึ้นรปู ร้อน จะทาใหเ้ กิดผลดกี บั ช้ินส่วนอย่างไร
1.2.1 ............................................................................................................................. .........

....................................................................................................................... ...................................................
1.2.2 ............................................................................................................................. .........

..........................................................................................................................................................................
1.2.3 ............................................................................................................................. .........

................................................................................................................................ ..........................................
1.2.4 ............................................................................................................................. .........

......................................................................................................................... .................................................
2. จงบอกหลกั การของกระบวนการรีดขนึ้ รปู ร้อนใหถ้ กู ต้อง

2.1 วตั ถุดิบที่นามาใชใ้ นการรีดขนึ้ รปู ร้อน เรยี กวา่ .............................................................................
ซึ่งสามารถแบ่งออกไดเ้ ป็น 3 ชนดิ คอื
2.1.1 ............................................................................................................................. .........
2.1.2 ......................................................................................................................................
2.1.3 ............................................................................................................................. .........

2.2 การรีดเป็นแผน่ เปน็ การนาเอาโลหะก่ึงสาเร็จรูป หรอื เรียกว่า .....................................................
ไปอบทเี่ ตา แล้วนาไปรีดบนลูกรดี จนไดข้ นาดความหนาและความกวา้ งทต่ี ้องการ

2.3 การรีดข้ึนรูปเปน็ แผ่น เป็นการนาเอาโลหะกง่ึ สาเร็จรปู หรือเรยี กกว่า ........................................
ไปอบทเี่ ตา แล้วนาไปรีดขน้ึ รปู ตามต้องการ เชน่ I – Beam, U – Beam

2.4 การรีดในลกั ษณะอน่ื ๆ ประกอบด้วย
2.4.1 ............................................................................................................................. .........
2.4.2 ......................................................................................................................................

3. กระบวนการตีขึ้นรปู ร้อนมีวธิ กี ารตีอยา่ งไร
3.1.1 ......................................................................................................................................

............................................................................................................................. .............................................
3.1.2 ......................................................................................................................................

............................................................................................................................. .............................................
3.1.3 ............................................................................................................................. .........

............................................................................................................................. .............................................
3.1.4 ......................................................................................................................................

............................................................................................................................. .............................................
4. กระบวนการอัดรีดแบ่งออกเป็น 3 ชนิด อะไรบ้าง

4.1 .......................................................................................................................................................
4.2 .......................................................................................................................................................
4.3 .......................................................................................................................................................
5. จงยกตัวอย่างช้ินงานทีเ่ หมาะสาหรับการผลติ ด้วยวธิ กี ารดงึ ขน้ึ รปู ร้อนมา 3 ขอ้
5.1 ......................................................................................................................... ..............................
5.2 .......................................................................................................................................................
5.3 .......................................................................................................................................................
6. จงบอกหลกั การของกระบวนการผลิตท่อให้ถูกต้อง
6.1 จงบอกกระบวนการผลิตทอ่ แบบมดี ตะเข็บมา 2 กระบวนการ

6.1.1 ......................................................................................................................................
6.1.2 ............................................................................................................................. .........
6.2 จงบอกกระบวนการผลิตทอ่ แบบไม่มตี ะเข็บมา 2 กระบวนการ
6.1.1 ............................................................................................................................. .........
6.1.2 ......................................................................................................................................

7. จงอธิบายหลกั การของกระบวนการหมุนข้ึนรปู ร้อนให้ถูกต้อง
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................

หน่วยท่ี 5

การขน้ึ รปู เย็น

บทนา
การข้ึนรูปเย็น (Cold Working) เป็นกระบวนการขึ้นรูปหรือแปรรูปโลหะให้เป็นชิ้นงาน โดย

กระบวนการน้ี จะทาในขณะที่โลหะมีอุณหภูมิต่ากว่าอุณหภูมิการตกผลึกใหม่ ( Recrystallization
Temperature) การขึ้นรูปเย็นโลหะส่วนใหญ่นิยมทาท่ีอุณหภูมิบรรยากาศปกติ ถึงแม้นว่าระหว่าง
กระบวนการจะมีความร้อนเกิดข้ึนก็ตาม แต่ความร้อนท่ีเกิดข้ึนมีค่าไม่มากพอที่จะทาให้อุณหภูมิของโลหะสูง
ถงึ อุณหภมู กิ ารตกผลึกใหม่ได้

การทางานขึ้นรูปเย็นโลหะต้องใช้แรงมากมหาศาล ในการบังคับให้โลหะเกิดการเปล่ียนแปลงรูปร่าง
ทั้งนี้เพราะการเปล่ียนแปลงรูปร่างของโลหะที่เกิดขึ้นน้ันเป็นการเปล่ี ยนรูปอย่างถาวร (Permanent
Deformation) ทีเ่ กิดขน้ึ เนอ่ื งจากความเค้น (Stress) ท่ีกระทาต่อโลหะมีค่าเกินค่าความเค้นที่จุดคราก (Yield
Point) ในระหว่างการเปล่ียนแปลงรปู ร่าง จะมแี รงตา้ นเกดิ ข้ึนภายในเนือ้ โลหะ ผลของแรงตา้ นนจ้ี ะทาให้โลหะ
มีความแข็งเพ่ิมข้ึนเรียกว่า ความแข็งเครียด (Strain Hardened) นอกจากนี้แรงต้านท่ีเกิดขึ้นยังทาให้เกิด
ความเค้นตกค้าง (Residual Stresses) ซึ่งเม่ือเสร็จสิ้นกระบวนการแล้ว ต้องกาจัดออกโดยการนาช้ินงานไป
ผ่านการปรับปรุงคุณภาพด้วยความร้อน (Heat Treatment) ที่อุณหภูมิต่ากว่าอุณหภูมิการตกผลึกใหม่
เล็กน้อย

ผลิตภัณฑ์หลายชนิดหลังผ่านกรรมวิธีการข้ึนรูปร้อนมาแล้ว ข้ันตอนสุดท้ายอาจต้องนาไปข้ึนรูปเย็น
หรือเรียกว่า การแต่งเย็น (Cold Finishing) เพ่ือแต่งขนาดของผลิตภัณฑ์ให้ได้ขนาดที่เที่ยงตรงและมีความ
เรียบตามความต้องการของตลาด ผลจากการนาโลหะไปผ่านการทางานข้ึนรูปเย็นนอกจากจะทาให้โลหะมี
ความแข็งแรงดีขึ้น ได้ขนาดที่มีความเที่ยงตรงสูง มีผิวเรียบ เสียค่าใช้จ่ายน้อยกว่าและทาได้รวดเร็วกว่าเม่ือ
เทียบกับงานแปรรูปร้อน และเน่ืองจากความร้อนท่ีเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการมีค่าต่าดังน้ันการเกิด
ออกซเิ ดชนั (Oxidation) ท่ีผิวของชิ้นงานจงึ มีนอ้ ยมาก

จากกระบวนการขึ้นรูปชิ้นงานด้วยวิธีการต่าง ๆ ที่กล่าวมาแล้วในการขึ้นรูปร้อน (Hot Working
Processes) สามารถนามาใช้กับงานขึ้นรูปเย็น (Cold Working Processes) ได้แทบทั้งส้ิน ท้ังนี้ข้ึนอยู่กับ
ความเหมาะสม ชนดิ ของโลหะและขนาดของชนิ้ งาน สาหรบั ในหัวข้อน้จี ะกล่าวถงึ เฉพาะการข้ึนรูปเย็นที่สาคัญ
เทา่ นั้น

5.1 การรีดข้ึนรปู เย็น
การรีดขึ้นรูปเย็น (Cold Rolling) เปน็ การรดี ท่ีมีลักษณะเชน่ เดียวกับการรีดข้ึนรูปร้อน (Hot Rolling)

แต่จะทาในขั้นตอนสุดท้ายเฉพาะในการรีดเป็นแผ่น (Flat Products) เท่าน้ัน เพ่ือให้ได้โลหะมีขนาดแน่นอน
และผิวเรียบ เช่นการรีดเหล็กทองเหลืองและอะลูมิเนียมที่มีขายอยู่ในท้องตลาดทั่ว ๆ ไปซึ่งจะสังเกตได้ จาก
โลหะพวกนจ้ี ะมผี วิ เรยี บเป็นมัน ดังรปู ท่ี 5.1

รปู ท่ี 5.1 การรีดขึน้ รูปเย็น
นอกจากนีย้ งั มกี ารรีดข้ึนรปู (Rolling Forming) ซึง่ เป็นการรดี ข้ึนรูปโลหะแผ่นดว้ ยชุดลูกกล้ิงหลาย ๆ
คู่ โดยจะทาการรดี ขน้ึ รูปเปน็ ขน้ั ๆ ตอ่ เนื่องกนั ไป ดงั รูปที่ 5.2

รูปท่ี 5.2 การรดี ข้ึนรูป (Rolling Forming)

5.2 การอดั ขึ้นรปู เยน็
การอัดขึ้นรปู เย็น (Cold Extrusion) มกี ระบวนการดงั น้ี
5.2.1 การอดั กระแทก
การอัดกระแทก (Impact Extrusion) เป็นการอัดโดยอาศัยแรงกระแทงจากเคร่ืองจักรกระทุ้ง

ทาให้โลหะเคลื่อนตัวผ่านแบบดายออกมาเป็นชิ้นงาน ใช้การผลิตชิ้นงานที่มีลักษณะเป็นหลอด หรือ กระป๋อง
แบบไรต้ ะเข็บ เช่น หลอดบรรจุยาสีฟนั กระปอ๋ งครีมโกนหนวด หรือกระปอ๋ งนา้ อดั ลม เป็นต้น ดงั รูปที่ 5.3

รูปท่ี 5.3 การอัดรดี โดยกระแทก (Impact Extrusion)
5.2.2 การอัดขน้ึ รูปแบบไฮโดรสแตติค

การอัดข้ึนรูปแบบไฮโดรสแตติค (Hydrostatic Extrusion) จะเหมาะสาหรับวัสดุที่มีความ
เปราะสามารถดันข้ึนรูปได้ด้วยวิธีน้ี โดยขนาดของบิลเลท (Billet) ที่ใช้ในการขึ้นรูปจะมีขนาดเล็กว่าเส้นผ่าน
ศนู ยก์ ลางของภาชนะ (Container) ทีใ่ สข่ องเหลวซ่ึงมีของเหลวใส่ไว้ โดยความดันที่ใช้ในภาชนะผ่านของ ไหล
รอบ ๆ ชนิ้ งาน มักจะใชน้ า้ มันพชื ดงั รปู ท่ี 5.4

รปู ที่ 5.4 การดนั ขน้ึ รูปแบบไฮโดรสแตติค
5.3 การดงึ ขึ้นรูปเย็น

การดงึ ขึ้นรปู เย็น (Cold Drawing) เปน็ การข้ึนรูปด้วยการออกแรงดึงภายหลังจากกระบวนการข้ึนรูป
ร้อนแล้วเสรจ็ เพ่ือให้ได้โลหะมีขนาดแนน่ อนและผิวเรียบ กระบวนการดึงข้ึนรูปเย็นท่ีนามาข้ึนรูปโลหะต่อจาก
กระบวนการข้ึนรปู ร้อนประกอบด้วย

5.3.1 การดึงลวด
การดึงลวด (Wire Drawing) เส้นลวดท่ีผ่านการรีดร้อน (Hot-Rolled Wire) จะถูกนามาล้าง ทา
ความสะอาด เพื่อกาจัดคราบสกปรกต่าง ๆ ท่ีเกาะติดอยู่ตามผิวออกไป จากน้ันนามาเคลือบผิวด้วยสารบาง
ชนิดเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดออกซิเดชัน (Oxidation) และสารที่ใช้เคลือบน้ีจะทาหน้าที่เป็นสารหล่อล่ืนไป ด้วย
จากน้นั นาเส้นลวดไปดึงผ่านแบบดายหลาย ๆ อันท่ีมีรูเล็กลงไปตามลาดับ ซ่ึงแบบดายแต่ละอันจะมี ลักษณะ
ตามที่แสดงในรปู ท่ี 5.5 จะไดเ้ ส้นลวดท่ีมีขนาดเท่ยี งตรงและมผี ิวเรียบตามทต่ี อ้ งการ

รูปที่ 5.5 การดึงลวด (Wire drawing)

5.3.2 การดึงท่อ
การดึงท่อ (Tube Drawing) เป็นกระบวนการดึงขึ้นรูปเย็นแบบหนึ่ง โดยการนาท่อที่ผลิตออกมา
เรยี บร้อยแลว้ ด้วยวธิ ีการขน้ึ รปู รอ้ น จะตอ้ งนามาขูด ลา้ ง ทาความสะอาดเพอื่ กาจัดคราบสกปรกต่าง ๆ ออกไป
จากผิวจนสะอาด จากนั้นนาไปทาผิวด้วยสารหล่อล่ืน เพ่ือป้องกันไม่ให้เกิดรอยขีดข่วน และ ลดแรงเสียดทาน
ในขณะท่ีดงึ ผา่ นแบบดายเมือ่ ทาดว้ ยสารหลอ่ ล่นื เรยี บร้อยแลว้ จะนาไปดึงผ่านแบบดาย เพอ่ื ปรับแต่งขนาดและ
ความหนาใหไ้ ดข้ นาดและความหนาถูกต้องตามท่ตี ้องการ โดยใช้เครอ่ื งดงึ ทอ่ (Draw Bench) ดงั รูปท่ี 5.6

รูปท่ี 5.6 การแตง่ ทอ่ ดว้ ยวธิ ดี ึงเย็น (Tube Drawing)

5.4 การตขี ้ึนรปู เยน็
การตีขึ้นรูปเย็น (Cold Forging) เป็นกระบวนการขึ้นรูปโดยอาศัยแรงจากเครื่องจักรอัดกระแทกเข้า

ไปทช่ี น้ิ งานเพือ่ ใหเ้ กดิ การเปล่ียนแปลงรูปร่าง การตีขึ้นรูปเย็นโดยท่ัวไปมี 2 ลักษณะ คือ การตีขึ้นรูปหัว และ
การตขี นึ้ รปู ลดขนาด

5.4.1 การตีขนึ้ รปู หัว
การตขี นึ้ รปู หัว (Heading) จัดอยู่ในประเภทของการตีขึ้นรูปแบบหน่ึง การบานหัวใช้ทาให้เกิด

หัวบนช้ินงานท่ีมีลักษณะเป็นแท่งอาจเป็นแท่งตัน หรือแท่งกลวงก็ได้ เช่น สลักเกลียว หมุด เกลียว ตะปู และ
ชิ้นส่วนอน่ื ๆ ที่มลี ักษณะคล้ายคลึงกบั ช้ินสว่ นท่กี ล่าวมา ลักษณะการทางานของกระบวนการน้ีแสดง อยู่ในรูป
ที่ 5.7 สว่ นในรูปที่ 5.8 แสดงลกั ษณะของช้ินงานท่ีสามารถผลติ ข้ึนไดด้ ว้ ยวธิ กี ารตขี ้ึนรูปหวั

5.4.2 การตีข้ึนรูปลดขนาด
การตีข้ึนรูปลดขนาด (Swaging) จัดอยู่ในประเภทของการตีขึ้นรูปแบบหนึ่ง โดยการใช้แรงอัด

หรือแรงกระแทก เพ่ือดันให้โลหะเข้าไปในแบบแม่พิมพ์ตามต้องการ นอกจากนั้นการตีข้ึนรูปลดขนาดยัง
สามารถนาไปปรับแต่งชิ้นงานท่ีเน้ือโลหะไหลเข้าไม่ท่ัวถึง หรืองานท่ีต้องนามาทาการปรับแต่งให้ได้ขนาดท่ี
ถูกตอ้ งและมผี ิวเรยี บ ดังรปู ที่ 5.9

รูปที่ 5.8 ลักษณะของชนิ้ งานที่สามารถผลิตข้นึ ไดด้ ้วยวิธีการตขี ึ้นรปู หวั

รปู ที่ 5.9 การตีข้ึนรูปปลดขนาด
5.5 การขน้ึ รูปโลหะแผ่น

การข้ึนรูปโลหะแผ่น (Sheet Metal Processes) สามารถจาแนกลักษณะการข้ึนรูปออกได้เป็น 4
ลักษณะ คือ การตัด (Shearing) การพับและการขึ้นรูป (Bending And Forming) การกดขึ้นรูป (Drawing)
และการขนึ้ รูปโลหะแผน่ ดว้ ยวธิ ีการอนื่ ๆ อกี ท่ไี มใ่ ช่การกดอัด (Non-Press Process)

5.5.1 การตัด
การตัด (Shearing) เป็นกระบวนการตัดโลหะโดยอาศัยความเค้นเฉือน (Shear Stress) ซึ่งใน

การทางานนั้นจะนาแผ่นโลหะมาวางไว้บนแบบดาย (Dies) แล้วใช้หัวตอกเจาะ (Punches) กดหรือกระแทก

ลงบนแผ่นโลหะให้ค่าความเค้นเฉือนที่เกิดขึ้นในเนื้อโลหะมีค่ามากกว่าค่าความต้านแรงเฉือน (Shear
Strength) ของโลหะก็จะทาใหเ้ น้ือโลหะขาดออกจากกนั ดังรูปท่ี 5.10

รูปที่ 5.10 กระบวนการตัดโลหะแผน่
5.5.2 การพับ

การพับ (Bending) เป็นกระบวนการตัดหรือพับโลหะให้มีรูปร่างต่าง ๆ โดยใช้หัวตอกเจาะ
(Punches) และแบบดาย (Dies) ในกระบวนการน้ีจะไม่มเี นอื้ โลหะสว่ นหนึง่ ส่วนใดถูกตดั ให้ขาด ดังรูปที่ 5.11

รปู ที่ 5.11 การพับข้ึนรูป

5.5.3 การกดข้นึ รปู
การกดข้ึนรูป (Drawing) หรือการข้ึนรูปลึก (Deep Drawing) ในงานโลหะแผ่นมีลักษณะเป็น

การกดอัดข้ึนรูปโลหะแผ่นใหม้ ีรูปรา่ งตามต้องการดว้ ยแม่พมิ พข์ นึ้ รูปโลหะ (Mold) ดังรปู ท่ี 5.12

รปู ที่ 5.12 ตวั อย่างช้ินงานที่ถกู ดึงดว้ ยแมพ่ ิมพ์
5.5.4 การขน้ึ รูปโลหะแผ่นด้วยวิธีการอน่ื ๆ อีกทไ่ี มใ่ ช่การกดอัด

การขนึ้ รปู โลหะแผน่ ด้วยวิธกี ารอ่ืน ๆ ท่ีไมใ่ ช่การกดอดั (Non-Press Process) ทส่ี าคญั มีดังน้ี
1. การหมุนขึ้นรูปเย็น (Cold Spinning) เป็นวิธีการข้ึนรูปโลหะแผ่นบางให้เป็นชิ้นงานที่มี
รูปร่างสมมาตร เครื่องจักรท่ีใช้ในการหมุนขึ้นรูปโลหะจะมีลักษณะคล้ายเคร่ืองกลึงในขณะทางานจะมี
เครอื่ งมอื มากดลงบนแผน่ โลหะ เพื่อให้แผ่นโลหะเกิดการเปล่ียนแปลงรูปร่าง ดังนั้นแผ่นโลหะจะเกิดการเสียด
สีกับเครื่องมือนี้ตลอดเวลาและการเสียดสีท่ีเกิดข้ึนจะค่อนข้างรุนแรง จาเป็นต้องใช้สารหล่อล่ืนจาพวก สบู่
ข้ผี ง้ึ หรอื นา้ มนั ลนิ ซีด ชะโลมบนแผน่ โลหะเพื่อลดการเสยี ดสี และแรงเสยี ดทาน ดงั รปู ท่ี 5.13

รปู ที่ 5.13 การหมนุ ขึ้นรูปเย็น (Cold Spinning)

2. การหมุนข้ึนรูปท่อ (Tube Spinning) วิธีนี้จะทาให้ผนังท่อมีความหนาลดลง แต่จะมีความ
ยาวเพิม่ ขน้ึ ดังรปู ที่ 5.14

รูปที่ 5.14 การหมนุ ขึน้ รูปด้วยท่อ
3. การดนั ขึน้ รูป (Stretch Forming) ในการขึ้นรูปโลหะแผ่นเหล็กขนาดใหญ่ ๆ ให้เป็นรูปร่าง
โคง้ ๆ เหมือน ๆ กนั จะใชข้ น้ึ รปู ด้วยวธิ กี ารดนั ขน้ึ รปู จะได้ผลดีมาก ส่วนมากจะใช้ดันด้วยระบบ ไฮดรอลิก ดัง
รูปที่ 5.15

รูปท่ี 5.15 การดันข้นึ รปู

สาหรบั การทางานจานวนน้อยเพื่อความประหยัด แบบแม่พิมพ์ท่ีใช้อาจจะทาด้วยไม้
พลาสตกิ หรือเหล็กเหนยี วกไ็ ด้ การขนึ้ รูปโค้ง ๆ ขนาดใหญ่ ซงึ่ ทาด้วยวิธีอื่นลาบากแต่จะสามารถทาการข้ึนรูป
ได้สะดวกโดยวิธีน้ี การข้ึนรูปวิธีน้ีจะทาให้เกิดการสูญเสียปลายท่ีเศษทั้งสองข้างและขอบข้าง ๆ ซึ่ง จะต้อง
นามาแต่งอกี ครั้งหน่งึ นน้ั คอ่ นขา้ งจะยากจึงเปน็ ข้อเสยี ประการสาคัญท่สี ุดของวิธนี ้ี

4. การขึน้ รปู ด้วยยาง (Rubber Forming) การขน้ึ รปู ดว้ ยกระบวนการนี้ช้นิ งานทีไ่ ด้จะมผี วิ
เรยี บ เพราะยางเป็นวสั ดุท่ใี ช้รองกดขึน้ รูปเปน็ วัสดทุ ่อี ่อนตัวได้ การขน้ึ รูปดว้ ยวธิ ีน้ีมกี ารขึ้นรูปอยู่ 2 แบบ คอื

(1) กระบวนการ Guerin ใช้แผ่นยางหนาเป็นตัวรองกดขึ้นรูป แรงทใ่ี ชใ้ นการกดประมาณ
10 Mpa จะเหมาะสมและไม่กอ่ ให้เกิดรอยอ่อนยับชน้ิ งาน ดังรูปท่ี 5.16 กระบวนการนมี้ ีค่าใช้จา่ ยตา่ แม่แบบ
สามารถทาไดจ้ ากพลาสติกหรือวสั ดุท่ขี ึ้นรูปไดง้ า่ ย ผลผลิตทไี่ ด้จากอุตสาหกรรมนีม้ ปี ริมาณไม่มาก ส่วนใหญ่ใน
อุตสาหกรรมการทาเครื่องบนิ

รปู ที่ 5.16 การบวนการ Guerin
(2) กระบวนการ Hydroforming คล้ายกับกระบวนการ Guerin แต่แผ่นยางรองกดบาง
กว่า และแรงกดนั้นได้มาจากของเหลวประมาณ 100 Mpa ในขณะเดี่ยวกันก็ออกแรงกด Punch จาก
ด้านล่างจนได้รปู ร่างของชน้ิ งาน ดงั รปู ท่ี 5.17

รปู ที่ 5.17 กระบวนการ Hydroforming
5. การขึ้นรปู ดว้ ยระเบิด (Explosive Forming) เป็นการข้ึนรูปภายในน้าที่เกิดจากแรงอัดของ
การระเบิด ดังรูปที่ 5.18 ทาให้เกิดแรงอัดภายในน้า ลักษณะคล้ายกับคล่ืนฉับพลัน (Shock Wave) ดันให้
ช้นิ งานขึ้นรปู ตามโพรงของแมพ่ ิมพท์ ภ่ี ายในมีรดู ูดอากาศออกจนเกิดสภาวะสุญญากาศ

รปู ที่ 5.18 การข้นึ รูปด้วยระเบิด (Explosive Forming)
6. การขึ้นรูปแบบอเล็กโทรไฮดรอลิก (Electrohydraulic Forming) บางครั้งเรียกว่า
กระบวนการ HERF ลักษณะการทางานจะเหมือนกันกับการข้ึนรูปด้วยการระเบิด แต่แตกต่างกันท่ีของเหลว
ต้องเป็น ตวั นาไฟฟา้ พลงั งานไฟฟ้าทีส่ ะสมไว้ในตวั เกบ็ ประจุ จะถูกปลอ่ ยออกมาผ่านแท่งอิเล็กโทรดท้ังสองทา
ให้ เกิดคลน่ื ฉับพลนั กระแทกชิน้ งานใหข้ ึน้ รูปตามแม่พิมพ์ดงั รปู ท่ี 5.19

รปู ที่ 5.19 การข้นึ รูปแบบอเล็กโทรไฮดรอลกิ
7. การขนึ้ รปู แบบอเล็กโทรแมกเนติก (Electromagnetic Forming) เป็นการขึ้นรูปโดยอาศัย
แรงที่เกิดจากการเหนี่ยวนาของสนามแม่เหล็กระหว่างขดลวดและแม่พิมพ์ท่ีถูกปล่อยออกมาเป็นจังหวะ จน
ชน้ิ งานถกู กระแทกกบั แม่พมิ พจ์ นขึ้นรปู ได้ ดังรปู ที่ 5.20

รูปท่ี 5.20 การขน้ึ รปู แบบอเลก็ โทรแมกเนติก

แบบฝึกหดั หนว่ ยที่ 5

การขึ้นรปู เยน็

คาส่ัง จงตอบคาถามต่อไปนี้ ใหถ้ กู ต้องสมบูรณ์
1. จงบอกหลักการของกระบวนการขน้ึ รูปเยน็ ใหถ้ ูกต้อง

1.1 อุณหภมู ทิ ่ใี ช้ในการขึ้นรูปเยน็ ของช้นิ สว่ น คือ .............................................................................
............................................................................................................................. .............................................

1.2 กรรมวธิ กี ารผลติ ดว้ ยกระบวนการข้นึ รปู เยน็ ทาให้เกดิ ข้อด้อยกับชน้ิ ส่วนอยา่ งไร
1.2.1 ............................................................................................................................. .........
1.2.2 ............................................................................................................................. .........

1.3 กรรมวิธรการผลิตด้วยกระบวนการขนึ้ รปู เย็น ทาใหเ้ กิดขอ้ ดีกับชิน้ สว่ นอยา่ งไร
1.3.1 ......................................................................................................................................
1.3.2 ............................................................................................................................. .........

2. จงบอกหลักการของกระบวนการรดี ขึ้นรูปเยน็ ใหถ้ ูกต้อง
............................................................................................................................. .................................................
.......................................................................................................................................................... ....................
............................................................................................................... ...............................................................
............................................................................................................................. .................................
3. จงบอกหลักการของกระบวนการอัดข้นึ รูปเย็นใหถ้ ูกต้อง

3.1 การอดั กระแทก (Impact Extrusion)
............................................................................................................................. .................................................
........................................................................................................................................................ ......................
............................................................................................................. .....................................................

3.2 การอดั ขนึ้ รูปแบบไฮโดรสแตตดิ (Hydrostatic Extrusion)
............................................................................................................................. .................................................
............................................................................................................................. .................................................
..................................................................................................................................................................

4. จงบอกหลักการของกระบวนการดึงข้นึ รูปเย็นให้ถกู ต้อง
4.1 การดึวลวด ....................................................................................................................................

............................................................................................................................. .................................................
.................................................................................. ............................................................................................
............................................................................................................................. .....................................

4.2 การดงึ ท่อ ................................................................................................................... ...................
........................................................................................................... ...................................................................
............................................................................................................................. .................................................
............................................................................................................................................ ......................
5. จงบอกหลักการของกระบวนการตขี ึ้นรูปเย็นให้ถูกต้อง

5.1 การตขี ้นึ รูปหัว (Heading) .............................................................................................................
............................................................................................................................. .................................................
............................................................................................................................. .................................................
..................................................................................................................................................................

5.2 การตีขน้ึ รูปลดขนาด (Swaging) ...................................................................................................
.......................................................................................................................................... ....................................
............................................................................................... ...............................................................................
............................................................................................................................. .....................................
6. จงบอกหลักการของกระบวนการตีข้นึ รูปเย็นใหถ้ ูกต้อง

6.1 การตดั ...........................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
............................................................................................................................. .........................................

6.2 การพับ ...................................................................................................................... ...................
..............................................................................................................................................................................
............................................................................................................................. .........................................

6.3 การกดขึ้นรูป .................................................................................................................................
............................................................................................................... ...............................................................
............................................................................................................................. ........................................

7. จงบอกหลกั การของกระบวนการข้นึ รูปโลหะแผน่ ดว้ ยวิธกี ารอืน่ ๆ ใหถ้ ูกต้อง
7.1 การหมนุ ขึน้ รปู เยน็ (Cold Spinning)

............................................................................................................................. .................................................
............................................................................................................................. .................................................
..................................................................................................................................................................

7.2 การตัดขนึ้ รูป (Stretch Forming)
............................................................................................................................. .................................................
............................................................................................................................. .................................................
..................................................................................................................................................................

7.3 การข้นึ รปู ด้วยยาง (Rubber Forming)
............................................................................................... ...............................................................................
............................................................................................................................. .................................................
................................................................................................................................ ..................................

7.4 การขึน้ รูปดว้ ยการระเบดิ (Explosive Forming)
........................................................................................................................................................................... ...
............................................................................................................................. .................................................
............................................................................................................................. .....................................

หน่วยท่ี 6
การขึน้ รูปด้วยกรรมวิธกี ารหล่อ

บทนา
การหลอ่ โลหะเป็นกรรมวธิ อี ยา่ งหนึง่ ที่นาเอาโลหะชนิดใดชนดิ หนึ่งหรือหลาย ๆ ชนิด นามาทาให้ร้อน

จนถงึ อุณหภูมหิ นงึ่ โลหะนน้ั จะหลอมละลายกลายเปน็ นา้ โลหะ (Molten Iron) แล้วนาเอาน้าโลหะไปเทลง ใน
แบบทราย แบบปูนปลาสเตอร์ แบบเหล็ก ฯลฯ ท้ิงไว้ให้เย็นจนน้าโลหะแข็งตัวได้รูปร่างตามแบบที่ ต้องการ
แลว้ จึงนาช้ินงานหล่อน้ันไปตกแต่งใชง้ านต่อไป

6.1 ประเภทของกรรมวิธีการหล่อโลหะ

กรรมวธิ กี ารหลอ่ โลหะสามารถจาแนกออกได้ ดงั รปู ที่ 6.1
จากรูปที่ 6.1 กรรมวธิ กี ารหล่อโลหะสามารถจาแนกเปน็ 2 ประเภท คอื
1. การหล่อแบบไม่ถาวร (Expendable Mold Processes)
2. การหลอ่ แบบถาวร (Permanent Mold Processes)

6.2 การหล่อแบบไม่ถาวร

การหล่อแบบไมถ่ าวร (Expendable Mold Processes) คือ กรรมวิธีการหล่อที่สามารถหล่อได้เพียง
คร้ังเดียว และจะถูกทาลายออกเมื่อโลหะน้ันแข็งตัวแล้ว การหล่อด้วยวิธีดังกล่าวนี้มีสามารถกระทาได้ 2 วิธี
คือการหล่อด้วยแบบหล่อทราย (Sand Casting) และการหล่อด้วยกรรมวิธีอ่ืน ๆ (Other Casting
Processes) เน่ืองจากการหล่อทั้งสองวิธีท่ีกล่าวมาข้างต้น เป็นการหล่อโดยใช้แบบหล่อ (Mold) ที่ทามาจาก
ทราย ทงั้ หมด ดังน้นั กอ่ นทจี่ ะกล่าวถึงการหล่อด้วยวิธีท้ังสอง ผู้เรียนจาต้องมีความรู้ต่าง ๆ ที่เก่ียวข้องกับการ
ทา แบบหล่อเสียก่อน สาหรับความร้ตู า่ ง ๆ ท่เี ก่ยี วขอ้ งกบั การทาแบบหลอ่ ทราย ประกอบด้วย

6.2.1 กระสวน
กระสวน (Pattern) หมายถึง ชิ้นงานต้นแบบ ที่สร้างข้ึนเพื่อให้เป็นแม่แบบของช้ินงานหล่อที่

ต้องการภายหลังจากการเทน้าโลหะเข้าไปในโพรงแบบหล่อแล้ว ซ่ึงมีอยู่ 2 ชนิด คือ กระสวนถอดได้
(Removable Pattern) และกระสวนระเหิด (Disposable Pattern)

1. กระสวนถอดได้ (Removable Pattern) กระสวนแบบนี้ส่วนใหญ่ทาจากไม้ หรืออาจใช้
วัสดุ จาพวกโลหะ อาจทาข้ึนมามีลักษณะเป็นชิ้นเดียว หรือประกอบด้วยช้ินส่วนหลายช้ินก็ได้ ท้ังนี้ขึ้นอยู่กับ
ความซับซ้อนของชิ้นงานดังรูปท่ี 6.2 การทากระสวนจากโลหะอาจมีข้ันตอนท่ียุ่งยากกว่าการใช้ไม้ กระสวน
จะเปน็ ตัวทาให้เกิดหลุมหรือโพรงท่มี ีรูปร่างลักษณะเหมือนชิ้นงานข้ึนในทรายเม่ือเทโลหะหลอมเหลวเข้าไปใน
หลุมหรือโพรงนี้ แล้วท้ิงให้โลหะเย็นตัวและแข็งตัวเป็นของแข็งภายในหลุมหรือโพรงก็จะได้ชิ้นงานหล่อ ตาม
ต้องการ กระสวนถอดไดน้ ้สี ามารถนามาใช้งานได้หลายครงั้

รปู ที่ 6.2 กระสวนแบบตา่ ง ๆ ทใ่ี ช้ในทรายหลอ่

2. กระสวนระเหิด (Disposable Pattern) กระสวนแบบน้ีจะทาจากวัสดุชนิดพิเศษที่เม่ือ
สัมผสั กบั ความรอ้ นสงู จะระเหดิ กลายเปน็ ไอ ได้แก่ พลาสตกิ จาพวกโพลิสไตรีน (Polystyrene) กระสวนแบบน้ี
ส่วนใหญ่จะทาออกมาในลักษณะชิ้นเดียว นาไปฝงั ในทรายแล้วอัดทรายให้แน่นตามเกณฑ์ท่ีกาหนด เตรียมรูเท
(Sprue Hole) ไว้สาหรับเทโลหะหลอมเหลวลงไป เมื่อเทโลหะหลอมเหลวลงไปแล้วสัมผัสกับกระสวน
กระสวนจะระเหดิ กลายเปน็ ไอหนีออกไป โลหะหลอมเหลวจะเข้าไปแทนที่กระสวน เมื่อปล่อยให้ โลหะเย็นตัว
กลายเปน็ ของแขง็ กจ็ ะไดช้ ิน้ งานหลอ่ ตามต้องการ กระสวนแบบน้ีจะใช้งานไดเ้ พยี งคร้ังเดียว

6.2.2 การจัดระบบงานหล่อ
การจัดระบบงานหล่อ เป็นการจัดระบบเส้นทางการไหลของน้าโลหะหลอมเหลว (Gating

System) เพ่ือให้โลหะหลอมเหลวจากภายนอกไหลเขา้ สโู่ พรงแบบหลอ่ (Mold Cavity) เรยี กว่า ระบบเส้นทาง
ไหลของโลหะหลอมเหลว (Gating System) ดงั รปู ท่ี 6.3 ซ่ึงจะประกอบด้วย

1. แอ่งเท (Pouring Basin) มีลักษณะเป็นแอ่งอยู่บริเวณส่วนบนสุดของรูเท แอ่งเทควรมี
ความสูงประมาณ 5-6 เท่าของเสน้ ผา่ ศนู ย์กลางรูเท

2. รูเท (Sprue Hole) โดยปกติแล้วรูเทจะวางตัวอยู่ในแนวด่ิง ช่องทางท่ีเช่ือมต่อระหว่าง
ส่วนลา่ งของรูเทกบั โพรงแบบหล่อ

3. รูเข้า (Gate) มีขนาดเล็กกว่ารูว่ิง หน้าตัดเป็นรูปส่ีเหลี่ยมมุมฉากหรือส่ีเหล่ียมคางหมูหรือ
ครงึ่ วงกลม

4. รูว่ิง (Runner) โดยทั่วไปจะมีพื้นที่หน้าตัดเป็นรูปส่ีเหลี่ยมคางหมู หรือครึ่งวงกลม รูวิ่ง
ขนาดใหญ่จะดีเพราะจะทาให้น้าโลหะเย็นตวั ช้า แต่ถ้าใหญ่เกนิ ไปจะทาให้ส้ินเปลอื งนา้ โลหะ

5. รูล้น (Riser) มีลักษณะเป็นรูปทรงกระบอก ทาหน้าที่ป้อนน้าโลหะเข้าไปทดแทนส่วนที่หด
ในขณะทีน่ ้าโลหะแขง็ ตัว

รปู ที่ 6.3
ระบบเส้นทางไหลของโลหะหลอมเหลว

6.2.3 ทรายสาหรบั การหล่อ
ทรายท่ีใช้ในการทาแบบหล่อ (Sand for Casting) สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ชนิด คือ ทราย

ธรรมชาติ และทรายสงั เคราะห์
1. ทรายธรรมชาติ (Natural Molding Sand) ได้แก่ ทรายทไี่ ดจ้ ากแม่น้าหรือทรายที่ใช้ในงาน

ก่อสร้างซึ่งปกติแล้วทรายพวกน้ีจะมีดินเหนียวผสมอยู่ปริมาณ 15-20 เปอร์เซ็นต์ เวลาใช้งานต้องผสมน้า อีก
ประมาณ 8-9 เปอร์เซ็นต์ คลุกเคล้าให้เข้ากันก็สามารถนาไปใช้งานได้ ทรายประเภทน้ีทนความร้อนได้ ไม่สูง
มากนกั คือประมาณ 1400 - 1500°C จึงเหมาะทีจ่ ะใชก้ บั งานหลอ่ เหลก็ หล่อและงานหล่อโลหะนอก กลุ่มเหล็ก
เชน่ อะลมู ิเนียม ทองเหลือง และทองบรอนซ์ เป็นต้น

2. ทรายสงั เคราะห์ (Synthetic Molding Sand) ทรายประเภทน้ีได้จากการนาทรายแก้วซ่ึงมี
ซิลิกาผสมอยู่มากกว่า 95 เปอร์เซ็นต์ ผสมกับเบนทอไนต์ (Bentonite) ในปริมาณ 4-7 เปอร์เซ็นต์ และผสม
น้าอีก 4-5 เปอร์เซ็นต์ ทรายสังเคราะห์มีความแข็งแรงสูง เหมาะกับงานหล่อโลหะทุกชนิด ไม่ว่าจะเป็น
เหล็กหล่อ เหล็กกล้า หรือโลหะนอกกลมุ่ เหล็ก

การเลอื กขนาดของเมด็ ทรายที่ใช้ทาแบบหล่อ จะพิจารณาจากชนิดของโลหะและขนาดของ
ช้ินงาน ถ้าใช้ช้ินงานท่ีมีขนาดเล็กควรเลือกใช้ทรายละเอียด ถ้าช้ินงานมีขนาดใหญ่ควรเลือกใช้ทรายหยาบ
รูปร่างของเม็ดทรายที่เหมาะกับงานทาแบบหล่อ คือ เม็ดเป็นผลึกแหลมบาง เนื่องจากเม็ดทรายลักษณะ
ดังกลา่ วมีความสามารถในการยึดเกาะสงู ซง่ึ จะทาใหไ้ ดแ้ บบหลอ่ มคี วามแข็งแรง

6.2.4 ไส้แบบ
ไล้แบบ (Cores) คือ ทรายที่ป้ันขึ้นมาให้มีลักษณะเป็นแท่ง เพ่ือใช้ติดตั้งลงไปในแบบหล่อตรง

บรเิ วณทต่ี อ้ งการใหเ้ กดิ รู ชอ่ ง หรอื หลุมขึ้นในช้ินงาน ไส้แบบแบง่ ตามลกั ษณะรปู ร่างและการติดต้ังลงใน แบบ
หล่อได้หลายชนิดดังแสดงในรูปที่ 6.4 แต่ถ้าแบ่งตามลักษณะของทรายท่ีใช้จะแบ่งได้เป็น 2 ชนิด คือ ไส้แบบ
ทรายชืน้ (Green-Sand Core) และไสแ้ บบทรายแห้ง (Dry-Sand Core)

1. ไส้แบบทรายชื้น เป็นไส้แบบที่ป้ันขึ้นรูปมาจากทรายที่ใช้ทาแบบหล่อโดยตรง ทั้งไส้แบบ
และแบบหล่อติดเปน็ ชนิ้ เดียวกันแยกออกจากกันไม่ได้ ไส้แบบชนิดน้ีเหมาะกับชนิดงานท่ีมีรูปร่างเรียบง่าย ไม่
ซับซ้อน ไส้แบบมีขนาดใหญ่แต่มีความยาวไม่มากนัก ไม่เหมาะในกรณีท่ีไส้แบบมีขนาดเล็กและมีความ ยาว
มาก ๆ เพราะไส้แบบจะไม่แขง็ แรง พังทลายไดง้ ่ายในขณะทเ่ี ทโลหะหลอมเหลวลงในแบบหล่อ

2. ไส้แบบทรายแห้ง เป็นไส้แบบที่สร้างแยกออกจากแบบหล่อด้วยทรายท่ีเตรียมข้ึนมาเป็น
พเิ ศษโดยการนาทรายหลอ่ มาผสมกบั สารยดึ (Binder) แลว้ ปน้ั ขน้ึ รูปเป็นไส้แบบซึ่งอาจป้ันด้วยมือหรือปั้นด้วย
เครอ่ื งจักรก็ได้ นาไส้แบบท่ีได้ไปอบแห้งซ่ึงจะได้ไส้แบบที่แข็งและมีความแข็งแรงมากกว่าไส้แบบทราย ชื้น ไส้
แบบทรายแหง้ มีหลายลกั ษณะการตดิ ตงั้ กท็ าไดห้ ลายแบบ ดงั รูปที่ 6.4

รปู ที่ 6.4 ชนิดของไสแ้ บบ
นอกจากไส้แบบท่ีทามาจากทรายทั้งสองชนิดน้ีแล้ว ไส้แบบยังสามารถทามาจากโลหะได้อีกด้วย ไส้
แบบโลหะน้ีนิยมใช้กับงานส่วนที่ไม่ต้องการตกแต่งอีกต่อไป เพราะไส้แบบโลหะที่ใช้จะทาให้ส่วนท่ีใกล้ แบบ
เย็นตัวลงอย่างรวดเรว็ และทาให้เกิดผวิ แข็ง
คุณภาพที่สาคัญของไส้แบบ (Essential Qualities) คุณภาพที่สาคัญของไส้แบบที่ต้องคานึงได้แก่
ต้องมีความแข็งแรงพอ สามารถคงสภาพและรักษารูปร่างอยู่ได้ด้วยตัวเอง ต้องมีเนื้อพรุนยอมให้ก๊าซและไอ
น้าซึมผ่านได้สะดวก ต้องมีผิวเรียบเพ่ือให้ได้งานหล่อที่มีคุณภาพผิวดี และต้องทนอุณหภูมิได้สูงโดยไม่แตก
สลาย หรือเสอ่ื มสภาพเม่ือสมั ผสั กบั โลหะหลอมเหลวทมี่ อี ุณหภูมสิ งู
สารยึดและส่วนผสมสาหรับทาไส้แบบ (Binders and Core Mixtures) ในการทาไส้แบบทรายแห้ง
นน้ั จะนาทรายหลอ่ มาผสมกับ สารยดึ แลว้ จงึ ปน้ั เป็นไส้แบบ เม่ือได้ไส้แบบแล้วจะนาไปอบให้แห้ง สารยึดท่ี ใช้
มีอยู่หลายชนิด เช่น สารยึดประเภทน้ามัน (Oil Binders) สารยึดประเภทละลายน้า (Water - Soluble
Binders) และสารยดึ ประเภทเรชนิ (Resin Binders)

สารยดึ ประเภทนา้ มันทีน่ ยิ มใช้มากท่สี ุด คือ นา้ มนั ลินซดิ (Linseed Oil) ในการผสมจะใช้น้ามันลินซิด
1 สว่ นผสมคลุกเคล้ากบั ทรายแม่น้า 40 ส่วน นาส่วนผสมที่ได้ไปปั้นเป็นไส้แบบแล้วนาไปอบที่อุณหภูมิ 180 -
220 °C นาน 2 ช่ัวโมง

สารยึดประเภทละลายน้า ได้แก่ แป้งสาลี (Wheat Flour) แป้งที่ได้ทาจากหนังหรือกระดูกสัตว์
(Gelatinized starch) อัตราสว่ นผสม คอื สารยดึ 1 สว่ น ต่อทราย 8 สว่ น

สารยึดประเภทเรซินท่ีนิยมใช้ได้แก่ เฟอร์ฟิวรีล แอลกอฮอล์ เรซิน (Furfuryl Alcohol Resin) ผสม
กับ ยูเรีย ฟอร์มาลดีไฮด์ เรซิน (Urea Formaldehyde Resin) ใช้ส่วนผสมคลุกเคล้ากับทรายปั้นเป็นไส้แบบ
แล้วท้ิงไว้ให้แห้งในอากาศโดยไม่ต้องอบการทาไส้แบบอาจใช้วิธีการเดียวกับการทาแบบหล่ อทราย
คารบ์ อนไดออกไซด์ กลา่ วคอื นาทรายมาผสมกบั โซเดียมซิลิเกต (Sodium Silicate) ปั้นเป็นไส้แบบแล้วทา ให้
แขง็ โดยใชก้ า๊ ซคาร์บอนไดออกไซด์

6.2.5 ขัน้ ตอนการทาแบบหล่อ
ในการหล่อโลหะผู้ปฏิบัติงานจะต้องทาแบบหล่อ (Mold) ให้มีความสมบูรณ์ เพ่ือให้ได้งาน

หลอ่ ท่ีมีคุณภาพ ซง่ึ ในการทาแบบหล่อมขี ั้นตอนการทา 2 แบบตามชนดิ ของกระสวนทใี่ ชด้ ังน้ี
1. การทาแบบหล่อจากกระสวนถอดได้ (Removable - Pattern Mold) แบบหล่อจะถูก

จัดทาข้ึนในหีบหล่อ (Flask) ซึ่งแยกออกเป็นสองส่วน ส่วนบนเรียกว่า ฝาบน (Cope) และส่วนล่างเรียกว่าฝา
ล่าง (Drag) ฝาบนและฝาล่างของหีบหล่อยึดติดกันได้โดยใช้เดือยนาศูนย์ (Pins) ในขั้นแรกของการทาแบบ
หล่อ จะนากระสวนมาวางลงบนแผ่นรองหีบหลอ่ (Molding Board) จากน้นั จงึ นาหีบหลอ่ ฝาลา่ งวางคว่าลงบน
แผ่นรองหบี หลอ่ ให้เดอื ยนาศูนย์ช้ลี งขา้ งลา่ ง จัดวางให้กระสวนอย่ใู นตาแหน่งก่ึงกลางของหีบหล่อ ดังแสดง ใน
รูปที่ 6.5 จากน้ันนาทรายทาแบบหล่อที่เตรียมไว้ใส่ลงในหีบหล่อกลบทับลงบนกระสวน อัดทรายให้แน่น จน
เต็มหบี เสร็จแลว้ พลิกหบี หลอ่ หงายขึน้ วางบนแผ่นรองหบี หลอ่ ใหเ้ ดอื ยนาศูนยช์ ีข้ ึ้นข้างบน นาหีบหล่อฝาบนมา
ประกอบติดเข้ากับฝาล่าง นากระสวนส่วนท่ีเหลือประกอบติดเข้าไปกับส่วนแรก วางเดือยสาหรับทารู เท
(Sprue Pin) ลงไปให้อยู่ในตาแหน่งท่ีต้องการ จากน้ันนาทรายทาแบบหล่อที่เตรียมไว้ใส่ลงในหีบแล้วอัด ให้
แนน่ จนเต็มหีบ เมอ่ื ได้ท่แี ล้วใหแ้ ยกหีบหลอ่ ฝาบนและฝาล่างออกจากกัน วางลงบนแผ่นรองโดยพลิกที่ด้านท่ีมี
กระสวนข้นึ ด้านบนเพือ่ ถอดกระสวนออก ทารูล้น (Riser) และรูเข้า (Gate) แล้วแต่งแบบหล่อให้ สมบูรณ์ นา
แบบหล่อฝาบนและฝาล่างประกอบกลบั เข้าไปใหม่ จะไดแ้ บบหล่อทีพ่ ร้อมจะนาไปใช้งานดัง แสดงในรูปที่ 6.5

รปู ที่ 6.5 ขั้นตอนการทาแบบหล่อจากกระสวนถอดได้

2. การทาแบบหล่อจากกระสวนระเหิด (Disposable - Pattern Mold) กระสวนระเหิดปกติ
แล้วจะมีลักษณะเป็นช้ินเดียว มีเดือยที่จะทาให้เกิดช่องทางไหลของโลหะหลอมเหลวเชื่อมติดอยู่กับ กระสวน
เรียบร้อยแล้วดังแสดงในรูปที่ 6.6 การทาแบบหล่อจากกระสวนระเหิด จะลดข้ันตอนลงเมื่อเทียบ กับในกรณี
การใช้กระสวนถอดได้ เริ่มต้นด้วยการประกอบหีบหล่อฝาบนและฝาล่างเข้าด้วยกัน จากน้ันใส่ ทรายทาแบบ
หล่อทเ่ี ตรยี มไว้ลงในหีบ หล่อให้ได้ความหนาของทรายพอประมาณวางกระสวนลงในหีบหล่อ พยายามจัดวาง
ตาแหน่งให้กระสวนอยู่บริเวณก่ึงกลางของหีบ และหันด้านที่มีเดือยซ่ึงจะทาให้เกิด ช่องทาง ไหลของโลหะ
หลอมเหลวข้ึนด้านบน แล้วจึงใส่ทรายทาแบบหล่อกลบทับลงบนกระสวนและอัดจนทราย เต็มหีบ จะได้แบบ
หล่อดังแสดงในรูปท่ี 6.6 เม่ือเทโลหะหลอมเหลวลงไปสัมผัสกับโพลิสไตรีนท่ีใช้ทากระสวน สารน้ีจะระเหิด
กลายเป็นไอหนีออกไปทางรูพรุนที่เตรียมเอาไว้ในส่วนบนของแบบหล่อ โลหะหลอมเหลวจะเข้าไปแทนท่ีจน
เต็ม เมอื่ โลหะแขง็ ตัวกจ็ ะได้ช้ินงานตามตอ้ งการ

รูปท่ี 6.6 การทาแบบหลอ่ จากกระสวนระเหดิ

6.2.6 การหลอ่ ด้วยแบบหลอ่ ทราย
การหล่อด้วยแบบหล่อทรายแบ่งออกได้หลายชนิดขึ้นอยู่กับลักษณะ และส่วนผสมของทรายที่

นามาใช้ทาแบบหล่อ ได้แก่ แบบหล่อทรายช้ิน (Green-Sand Molds) แบบหล่อผิวแห้ง (Skin - Dried
Molds) แบบหล่อทรายแห้ง (Dry-Sand Molds) แบบหล่อทรายผสมซีเมนต์ (Cement Molds) แบบหล่อ
ทรายฟิวแรน (Furan Molds) แบบหล่อทรายคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 Molds)

1. แบบหล่อทรายช้ืน เป็นแบบหล่อที่ทาจากทราย (ซ่ึงอาจเป็นทรายธรรมชาติหรือทราย
สังเคราะห์) ผสมกับดินเหนียวและน้าในอัตราส่วนท่ีเหมาะสมผสมคลุกเคล้าให้เข้ากัน แล้วนามาทาแบบ หล่อ
แบบหลอ่ ทีท่ าเสรจ็ แล้วนาไปใช้งานได้ทันทโี ดยไม่ตอ้ งอบใหแ้ ห้ง

2. แบบหลอ่ ผวิ แหง้ การหล่อด้วยแบบหล่อผิวแห้งทาได้ 2 วิธี คือวิธีแรกนาทรายมาคลุกเคล้า
กับสารยึด (Binder) แล้วนาส่วนผสมน้ีมาอัดรอบ ๆ กระสวนให้ได้ความหนาประมาณ 12.7 มิลลิเมตร เม่ือ
แห้งจะกลายเป็นแบบหล่อส่วนท่ีแข็ง ส่วนท่ีเหลือค้างอยู่จะทาต่อด้วยทรายชื้น วิธีที่สองจะเหมือนกับ แบบ
หลอ่ ทรายชื้นทุกอยา่ ง แต่เมื่อเสร็จสมบูรณ์แล้วจะพ่นเคลือบด้วยน้ายาพิเศษซึ่งเม่ือสัมผัสกับความร้อนแล้วจะ
แข็ง

3. แบบหล่อทรายแห้ง ทาจากทรายหยาบผสมกับสารยึดซึ่งวิธีการทาแบบหล่อจะเหมือนกับ
การทาแบบหล่อทรายชืน้ แต่กอ่ นจะนาไปใชง้ านต้องอบให้แห้งก่อน แบบหล่อผิวแห้งและแบบหล่อทราย แห้ง
จะมีความแขง็ แรงสูง จึงนิยมใชใ้ นการหลอ่ เหล็กกล้า

4. แบบหล่อทรายผสมซีเมนต์ เป็นแบบหล่อท่ีใช้กับชิ้นงานขนาดกลางและขนาดใหญ่ ในการ
ทาแบบหล่อน้ันจะใช้ทรายแม่น้าท่ีมีปริมาณซิลิกาผสมอยู่สูงมาผสมกับปูนซิเมนต์ประมาณ 6-12 เปอร์เซ็นต์
และเติมส่วนผสมอื่น เพ่ือช่วยให้ทรายแข็งตัวเร็วขึ้น เม่ือทาแบบหล่อเสร็จต้องถอดกระสวนออก ก่อนท่ีทราย
จะแข็งตัว ในการถอดกระสวนออกต้องทาด้วยความระมดั ระวังเพราะแบบหลอ่ อาจเกิดรอยร้าว ข้นึ ได้

5. แบบหล่อทรายผสมฟิวแรน ฟิวแรนเป็นสารสังเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์จัดอยู่ในสาร
จาพวกพลาสติกคงรูป (Thermosetting Plastic) นาฟิวแรนมาผสมกับตัวทาให้แข็ง (Hardener) แล้วนามา

ผสมคลุกเคล้ากับทรายโดยใช้เครื่องผสม เสร็จแล้วต้องรีบนาไปทาแบบหล่อให้เสร็จโดยเร็ว เพราะถ้าท้ิงไว้
นานทรายจะแขง็ ตัว ทรายหล่อชนดิ นน้ี ยิ มใช้รว่ มกบั กระสวนระเหดิ

6. แบบหล่อทรายคารบ์ อนไดออกไซด์ ใช้ทรายจากแม่น้าหรือทรายก่อสร้างผสมกับโซเดียม ซิ
ลิเกต (Sodium Silicate) 3-7 เปอร์เซน็ ต์ คลุกเคล้าให้เข้ากนั โดยใช้เครอ่ื งผสม นาทรายที่ผสมเสร็จแล้ว ไปทา
แบบหล่อ จากนั้นใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป่าให้ก๊าซซึมผ่านแบบหล่อโดยใช้ความดันประมาณ 0.1 เมกะ
พาสคาล แบบหล่อจะแขง็ ตัวโดยไมต่ ้องนาไปอบ

6.2.7 การหลอ่ ด้วยกรรมวธิ อี ่ืน ๆ
การหล่อด้วยแบบหล่อทรายจะใช้ดินเหนียวเป็นตัวประสานเพราะว่ามีราคาถูก แต่มีความ

แข็งแรงต่า และไม่สามารถทาแบบหล่อบาง ๆ ได้ บางคร้ังทรายหล่อท่ีมีตัวประสานไม่ดีอาจทาให้เม็ดทราย
หลุดออกมาปะปนกับน้าโลหะขณะทาการเทหรือถูกกัดเซาะออกโดยการชนของน้าโลหะ ในปัจจุบันได้มี การ
คิดค้นตัวประสานพิเศษที่มีคุณสมบัติทนต่อความร้อนและง่ายในการทาแบบหล่อ ซึ่งมีอยู่หลายชนิด แล้วแต่
กระบวนการหลอ่ วิธใี ด

1. แบบหล่อเปลือก (Shell Molding) แบบหล่อเปลือกบางที่เรียกว่า (C-Processes แบบ
หล่อ ท่ใี ช้สาหรับการหล่อด้วยวิธีน้ีทาจากทรายผสมกับเรซิน เรซินท่ีนิยมใช้ท่ีสุด คือ ฟีนอล ฟอร์มาลดิไฮด์ เร
ซิน (Phenol Formaldehyde Resin) กระสวนท่ีใช้จะทามาจากโลหะและก่อนใช้ต้องนาไปอุ่นให้ร้อนที่
อุณหภูมิ ประมาณ 230°C และพ่นเคลือบด้วยซิลิกา จากนั้นจึงนาไปทาแบบหล่อเปลือกบาง ซึ่งมีข้ันตอนการ
ทางาน ดงั รูปท่ี 6.7

รูปที่ 6.7 การหล่อแบบหลอ่ เปลือก
2. แบบหล่อสุญญากาศ (Vacuum Molding) หรือบางที่เรียกว่า Counter-Gravity Low-
Pressure (CL) Process แบบหล่อทาด้วยทรายละเอียดผสมยูริเทน แล้วบ่มใน Amine Vapor ขึ้นรูปด้วย
กระบวนการหลอ่ แบบพอกหุน่ (Investment) หรือแบบหล่อทรายก็ได้วิธีการคือ ต้องนาแบบหล่อที่ยึดติด กับ
ชุดดูดอากาศท่ีอยู่ด้านบน ด้านล่างจะเป็นเตาหลอมโดยเตาหลอมโลหะส่วนใหญ่ท่ีใช้คือ เตาเหนี่ยวนา

(Induction Furnace) เมื่อหลอมละลายโลหะจนได้น้าโลหะแล้วก็นาแบบหล่อไปจุ่มลงในเตาหลอม เม่ือน้า
โลหะเข้าท่วมทางเข้า (Gate) ก็ทาการดูดอากาศออกจากแม่แบบหล่อด้วยความดันประมาณ 2-3 บรรยากาศ
นาโลหะจะถูกดูดเข้าจนเต็มโพรงของแบบหล่อ จากน้ันเลื่อนชุดแบบหล่อขึ้นเหนือเตาหลอม รอให้น้าโลหะ
แข็งตวั แลว้ จงึ นาชน้ิ งานออกจากแบบ ดงั รูปท่ี 6.8

รปู ที่ 6.8 แบบหลอ่ สุญญากาศ
3. แบบหล่อโพลีเอทิลีน (Expanded Polystyrene Process) หรือเรียกว่า Lost Foam
Casting หรือ Lost Pattern Processes การหล่อแบบนี้จะใช้โฟม (Foam) เป็นกระสวน ส่วนการออกแบบ
นัน้ จะต้อง ออกแบบให้มีแอ่งเท รูเท และทางวิ่งอยู่ในชิ้นเดียวกันกับกระสวน แบบหล่อชนิดน้ีจะไม่ใช้หีบหล่อ
บนและ หีบหล่อล่าง ทรายท่ีใช้ต้องผสมตัวยึด (Bonding Agent) และสามารถนากลับมาใช้ใหม่ได้อีก ดังรูปท่ี
6.9

รปู ที่ 6.9 แบบหล่อโพลีเอทลิ ีน

4. แบบหล่อพอกหนุ่ (Investment Casting) เป็นวิธีการหล่อที่ใช้ในกรณีที่ต้องการผลิต
ชิน้ งานท่ีมีคุณภาพสงู ชน้ิ งานทไ่ี ด้จากการหล่อด้วยวธิ นี ี้จะมคี ุณภาพผวิ ดีมาก มคี วามปราณตี ไดข้ นาดท่ีมี ความ
เท่ียงตรงสงู ใช้ไดด้ ีทัง้ การหลอ่ โลหะในกลุ่มเหล็ก และโลหะนอกกลมุ่ เหล็ก ในรูปที่ 6.10 แสดงท่ีให้เห็น ช้ินงาน
หล่อซ่ึงเป็นศูนย์หน้าของปืนยาว ท่ีหล่อมาจากเหล็กกล้าเจือโครเมียมและโมลิบดินัม (Chrome -
Molybdenum steel Alloy) ซ่ึงเป็นการหล่อจากแบบพอกหุ่น ชิ้นงานท่ีได้จากการหล่อด้วยวิธีนี้ไม่จาเป็น
ต้องนาไปแต่งผิวอีก จึงนิยมใช้กับชิ้นงานขนาดเล็ก ที่ต้องการผิวเรียบ ขนาดมีความเท่ียงตรงและรูปร่าง
ซับซ้อนยากต่อการแต่งผิว นอกจากนี้ยังนิยมใช้หล่อโลหะท่ีมีสภาพเป็น สารกัมมันตรังสี ชิ้นงานที่เหมาะสม
กบั การหล่อดว้ ยวิธนี ีจ้ ะต้องมีนา้ หนักไม่เกนิ 45 กโิ ลกรมั ขอ้ ดีของการหล่อจากแบบพอกห่นุ มีดงั น้ี

(1) ได้ช้ินงานที่มีความประณีตสูง รายละเอียดหรือลวดลายต่าง ๆ บนชิ้นงานสามารถทา
ไดอ้ ย่างชดั เจน

(2) ได้ช้ินงานท่ีมีผิวเรียบทุกซอกทุกมุม และจะไม่ปรากฏร่องรอยของแนวประกบแบบ
(Parting Line) ให้เหน็

(3) ไดช้ นิ้ งานทม่ี ขี นาดเท่ยี งตรง
(4) เหมาะสาหรบั ใชผ้ ลิตช้นิ งานทีม่ ีรปู รา่ งซับซ้อน ยากตอ่ การแต่งผวิ
การหล่อจากแบบพอกหุ่นจะสิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายสูงจึงเหมาะสาหรับการหล่อชิ้นงานขนาด
เล็กการนาไสแ้ บบมาใชก้ บั การหลอ่ แบบน้จี ะมีปัญหาในเรื่องการติดต้ังไส้แบบลงในแบบหล่อ ดังนั้นขนาด ของ
รูบนชิ้นงานจึงมีขนาดเล็กท่ีสุดได้ไม่น้อยกว่า 1.5 มิลลิเมตร และความลึกของรูต้องไม่เกิน 1.5 เท่าของ
เสน้ ผ่าศูนยก์ ลางของรู
สาหรับการหล่อแบบพอกหุ่นท่ีนิยมใช้ในปัจจุบัน คือ การหล่อแบบละลายขี้ผึ้ง (Lost -
Wax Method) ซง่ึ มีรายละเอียดดังน้ี
การหล่อแบบละลายข้ีผ้ึง (Lost - Wax Method) เป็นวิธีการหล่อที่พัฒนาวิธีการมาจาก
การหลอ่ เทวรูปในสมัยโบราณ กระบวนการทางานจะเร่ิมต้นจากการปั้นหุ่นขี้ผึ้งข้ึนมาก่อน หุ่นข้ีผ้ึงท่ีป้ันข้ึนมา
น้ันจะมีรูปร่างลักษณะรายละเอียดต่าง ๆ รวมทั้งขนาดเหมือนของจริงทุกประการ เม่ือปั้นหุ่นเสร็จ เรียบร้อย
แล้วจะนาปูนปลาสเตอร์มาพอกทับลงไปบนตัวหุ่นขี้ผึ้งจนท่ัวและได้ความหนาตามที่ต้องการ จากน้ันทิ้งไว้ให้
ปูนปลาสเตอร์แห้ง เมื่อปูนปลาสเตอร์แห้งสนิทดีแล้วนาไปอบให้ร้อนเพื่อละลายขี้ผึ้งออกจะ เหลือเฉพาะปูน
ปลาสเตอร์ซ่ึงน้ันก็คือแบบหล่อนั้นเอง เทโลหะหลอมเหลวลงในแบบหล่อนี้เมื่อโลหะเย็นตัว เป็นของแข็งก็จะ
ไดช้ นิ้ งานตามต้องการในกรณีท่ีชิ้นงานมีขนาดใหญ่นั้นจะป้ันหุ่นหยาบ ๆ จากปูนพลาสเตอร์ ก่อนแล้วท้ิงไว้ให้
แห้ง จากนั้นนาข้ีผึ้งมาพอกทับลงไปบนหุ่นปูนให้ทั่วแล้วแต่งข้ีผึ้งให้มีรูปร่างขนาด และ รายละเอียดต่าง ๆ
ตามท่ตี ้องการ เสรจ็ แลว้ พอกทบั ดว้ ยปนู ปลาสเตอร์อีกคร้ังหน่ึงจนทั่ว และได้ความหนา ตามท่ีต้องการทิ้งไว้ให้
แห้งแล้วนาไปอบร้อนเพ่ือละลายขี้ผ้ึงออกจะเหลือเฉพาะปูนปลาสเตอร์ แล้วเทโลหะ หลอมเหลวลงในแบบ
หลอ่ นเ้ี มือ่ โลหะเย็นตัวเป็นของแข็งกจ็ ะไดช้ ิ้นงานตามต้องการ
วิธีที่ใช้ในปัจจุบันน้ียังคงคล้ายคลึงกับวิธีการที่ใช้ในสมัยโบราณตามท่ีกล่าวมาข้างต้น แต่
หุ่นขผี้ ้ึงจะได้จากการหล่อข้ผี ึง้ ในแบบหล่อท่ที าจากตะกั่วหรือโลหะอืน่ ปนู ปลาสเตอรท์ ใี่ ช้จะเป็นชนิดพิเศษ ท่ีมี

ความแข็งแรงและทนความร้อนได้สูง ในบางคร้ังแบบหล่ออาจทาจากวัสดุจาพวกเซรามิก ส่วนวิธีการ ป้อน
โลหะหลอมเหลวเข้าสู่แบบหล่อน้ัน อาจใช้แรงโน้มถ่วงอัดด้วยความดัน หรือการหมุนเหวี่ยงก็ได้ แต่ถ้า เป็น
การอัดด้วยความดนั คา่ ความดนั ทใี่ ชไ้ ม่ควรเกิน 0.2 เมกะพาสคาล เพราะจะทาให้แบบหล่อแตก ลักษณะการ
ทาแบบหลอ่ สาหรับการหล่อแบบละลายขีผ้ ง้ึ สมัยใหมแ่ สดงอยู่ในรปู ท่ี 6.10

รปู ที่ 6.10 การหลอ่ แบบละลายข้ผี ้งึ
5. แบบหล่อปนู ปลาสเตอร์ (Plaster Mold Casting) จะทาจากปูนปลาสเตอร์ชนิดพิเศษที่ทา
จากยบิ ซม่ั (Gypsum - Base Plaster) ซงึ่ มีสมบัติพเิ ศษ คือ แห้งเร็ว เนื้อพรุน และทนความร้อนได้สูง การทา
แบบหล่อจะมีขั้นตอนเหมือนการทาแบบหล่อด้วยทรายหล่อ แต่กรณีนี้กระสวนท่ีใช้จะทามาจากทองเหลือง
เม่อื ทาแบบหล่อเสร็จแลว้ จะถอดออกจากหีบหล่อ ถอดกระสวนออก นาแบบหลอ่ ท่ไี ดไ้ ปเผาท่ีอุณหภูมิ 815°C
แบบหล่อก็พร้อมที่จะนาไปใช้งาน แบบหล่อชนิดน้ีทนความร้อนได้ไม่สูงมากนัก และใช้งานได้เพียงครั้งเดียว
เหมาะสาหรบั ใชใ้ นการหล่อโลหะนอกกลุม่ เหล็ก การทาแบบหล่อปนู ปลาสเตอรด์ ังรูปที่ 6.11