วัสดุเป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยี โดยเฉพาะอย่างยิ่งวัสดุที่ต้องนำไปใช้กับชิ้นส่วนที่ต้องรับแรงหรือบรรทุกน้ำหนัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งกลุ่มอุตสาหกรรมชิ้นส่วนยานยนต์ที่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานของชิ่นส่วน ซึ่งศึกษาการพัฒนาวัสดุเชิงประกอบพื้นอะลูมิเนียมเสริมแรงด้วยอนุภาคซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ผลิตด้วยวิธีฉีดขึ้นรูปวัสดุผงพบว่าการเพิ่มปริมาณซิลิคอนคาร์ไบด์ทำให้ค่าความหนาแน่นและความแข็งมีแนวโน้มลดลงหากมีปริมาณเกิน 20 vol.%
จากรายงานการวิจัย ‘พฤติกรรมที่อุณหภูมิห้อง-สูงของวัสดุประกอบพื้นอะลูมิเนียมเสริมแรงด้วยผงซิลิคอนคาร์ไบด์ผลิตด้วยวิธีฉีดขึ้นรูปวัสดุผงและเผาผนึกสาหรับอุตสาหกรรมชิ้นส่วนยานยนต์’ โดย สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี เพื่อให้ทราบขอบเขตการใช้งานวัสดุโดยสึกษาจากตัวแปรที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการฉีดขึ้นรูปและผลกระทบต่ออุณภูมิที่มีต่อสมบัติเชิงกล เพื่อพัฒนาวัสดุที่แข็งแรงและน้ำหนักเบาซึ่งสามารถลดพลังงานได้
ผลการวิจัยพบว่าการเติมอนุภาคซิลิคอนคาร์ไบด์ในปริมาณไม่เกิน 20 vol.% ด้วยการใช้ผงอะลูมิเนียมที่ควบคุมขนาดไม่เกิน 140 mesh เตรียมด้วยการบดผสมในหม้อบดสามารถผลิตชิ้นงานวัสดุเชิงประกอบพื้นอะลูมิเนียม-ทองแดงเสริมแรงด้วยอนุภาคซิลิคอนคาร์ไบด์ที่มีความหนาแน่นสูงสุด 2.52 g.cm-3 คิดเป็น 88.1 % ของค่าความหนาแน่นทางทฤษฎี และชิ้นงานมีค่าความแข็งสูงสุดเท่ากับ 136.9 Hv ภายหลังการบ่มแข็ง ซึ่งพบว่ามีสมบัติอยู่ในช่วงที่เหมาะสมเมื่อเปรียบเทียบกับชิ้นงานวัสดุเชิงประกอบที่ขึ้นรูปที่กระบวนการใกล้เคียงกัน และเมื่อชิ้นงานได้รับอุณภูมิปานกลาง 100 200 และ 300 องศาเซลเซียส ในระยะเวลา 10 ชั่วโมง จะให้ค่าความแข็งที่มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มระดับการให้อุณหภูมิ ได้รับค่าความแข็งสูงสุดที่ 182.2 Hv เนื่องจากการตกตะกอนของเฟสที่สองเพิ่มเติม
การพัฒนาศักยภาพชิ้นส่วนนี้สามารถเพิ่มความแข็งแรงของวัสดุได้ ในขณะเดียวกันยังสามารถพัฒนาต่อยอดให้มีความแข็งแรงมากขึ้นได้อีก นอกจากนี้ยังพบว่าการเคลือบผิววัสดุหรือปรับรุงพื้นผิวรอยต่อระหว่างเฟสพื้นและเฟสเสริมแรงมีแนวโน้มในการเพิ่มการยึดเหนี่ยวสองวัสดุที่ดีขึ้น
ที่มา:
- สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ
