เครื่องผลิตก๊าซไนโตรเจน ถูกนำมาใช้ในอุตสากรรมพลาสติก

การฉีดขึ้นรูปพลาสติกด้วยก๊าซไนโตรเจน Gas Assist Injection Molding

ก๊าซไนโตรเจนไม่ได้มีข้อดีแค่เพียง การเป็น ไนโตรเจนในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่นอุตสาหกรรม Petroleum, อุตสาหกรรมอาหาร สำหรับอุตสาหกรรมการผลิตโลหะ หรือเภสัชกรรมเท่านั้น เพราะก๊าซไนโตรเจนยังถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมพลาสติก กับการฉีดขึ้นรูปพลาสติก

ที่จะเพิ่มประสิทธิภาพ คุณภาพของกระบวนการผลิตพลาสติกไปอีกระดับหนึ่ง เพราะด้วยสารพัดข้อดีที่จะช่วยลดต้นทุนของวัตถุดิบ ขยายความยืดหยุ่นในการทำงาน แต่ก็ต้องแลกมาด้วยการคำนวนใหม่ แม่พิมพ์ใหม่ หรือ ไปถึงขั้นเครื่องฉีดแม่พิมพ์ใหม่

ก๊าซไนโตรเจนคืออะไร และความสำคัญต่ออุตสาหกรรมต่างๆ

ด้วยข้อดีของก๊าซไนโตรเจนและไนโตรเจนก็ยังเป็นก๊าซที่ปะปนในอากาศถึง 78% ดังนั่นจึงมีการนำมาใช้เพื่อลดข้อผิดพลาดและเหตุการ์ณต่างๆที่อาจเกิดขึ้นได้จาก ก๊าซออกซิเจน เช่น

  • การเผาไหม้เกิดได้จากการมี Oxygen ดังนั่นการมีก๊าซไนโตรเจนจะช่วยป้องกันการระเบิดการเผาไหม้
  • การ Oxidation ที่เกิดปฏิกริยาและสร้างความเสียในหลายๆอุตสาหกรรมเช่น การเน่าเสียของอาหาร การเกิดสนิมผ่านการเชื่อมหรือบัดกรี ที่ก่อตัวขึ้นระหว่างโลหะและออกซิเจน
  • ในอุตสาหกรรมเภสัช ก๊าซออกซิเจนยังส่งผลให้เกิด Deterioration หรือการเสื่อมสภาพการสลายตัวของยาได้อีกด้วย

ดังนั่น ก๊าซไนโตรเจนจึงถูกนำมาใช้เพื่อลดข้อเสียต่างๆ และนี้เป็นเพียงส่วนนึงเท่านั้น

ก๊าซไนโตรเจน และการฉีดขึ้นรูปพลาสติก

ก๊าซไนโตรเจน ถูกนำใช้ในการฉีดขึ้นรูปพลาสติก อุตสาหกรรมพลาสติกได้ยังไง

ต้องเข้าใจกันก่อนว่า ก๊าซไนโตรเจนที่ถูกอัดเข้าไปในแม่พิมพ์นั้นคือ การฉีดอัดแรงดันของก๊าซและมีทางออกสำหรับก๊าซออกมา โดยจะเป็นการสร้างและควบคุม Path (ควบคุมเส้นทางการเดินของก๊าซ เพื่อกำหนด Hollow core ของชิ้นงาน)

นั้นหมายความว่า ก๊าซที่ถูกอัดเข้าไปจะดันพลาสติกส่วนเกินออกทาง exit Path และสามารถนำกลับไปใช้ใหม่ได้ (ในบางวัสดุที่สามารถกลับมาใช้ใหม่ได้)

หรือแม้แต่การลด Cost ในการผลิตแม่พิมพ์ที่ซับซ้อน เพราะส่วนของ Hollow Core อาจจะไม่ต้องมีการควบคุมผิวสัมผัสที่ดีมาก

แต่ในบางกรณีการอัดก๊าซไนโตรเจนก็ยังสามารถลดการเกิด Sink mark ได้อีกด้วย เพราถ้ามีการคำนวนที่ดี ก็จะเป็นการใช้พลาสติกที่น้อยลงแต่สามารถสร้าง Wall thickness หรือความหนาของชิ้นงาน ได้อย่างพอดี และมีความแข็งแกร่งสูง และดัดแปลง ประยุกต์การใช้งานต่อยอดไปได้อีกไกล

ข้อสำคัญของการใช้ก๊าซไนโตรเจนนั้นก็คือการตั้งค่า การคำนวนและการเลือกวัสดุเม็ดพลาสติก ที่เหมาะกับการใช้ผลิตฉีดขึ้นรูป

ขั้นตอนการทำงานของการใช้ก๊าซไนโตรเจน ในการฉีดขึ้นรูปพลาสติก

กระบวนการใช้ก๊าซไนโตรเจน ในการฉีดขึ้นรูป

เราจะมาพูดถึงในส่วนที่ว่าเครื่องฉีดพลาสติกและก๊าซไนโตรเจนทำงานยังไง และหลักการที่ดูง่ายมาก แค่มีแรงดันก๊าซและทางออกให้กับก๊าซก็สามารถที่จะฟอร์ม Hollow core สร้าง Path ได้ แต่หากมีการคำนวนที่มากขึ้น มีการควบคุมและ Path ที่ดีมากขึ้น ในการสร้างส่วนที่มีความ Complex ก็จะเป็นไปได้ง่ายขึ้นมาก

พลาสติกจะถูกฉีดจนเต็มแม่พิมพ์

ขั้นตอนที่ 1 ของการใช้ก๊าซไนโตรเจน

พลาสติกจะถูกฉีดจนเต็มแม่พิมพ์ แต่ก่อนการเย็นตัวจะทำการฉีดอัดก๊าซไนโตรเจน

ก๊าซไนโตรเจนจะถูกฉีดเข้าไป โดยที่ทางออกยังปิดอยู่ เพื่อควบคุมแรงดันของก๊าซให้คงที่

ขั้นตอนที่ 2 ของการใช้ก๊าซไนโตรเจน

ก๊าซไนโตรเจนจะถูกฉีดเข้าไป โดยที่ทางออกยังปิดอยู่ เพื่อควบคุมแรงดันของก๊าซให้คงที่ ป้องกันการที่แรงดันดันพลาสติกมากเกินไป และส่งผลอื่นๆออกไปด้วย

ก๊าซไนโตรเจนจะถูกฉีดเข้าไป Exit Path ที่ถูกเปิดออก พลาสติกเรซิ่นส่วนเกินจะถูกดันออกมา

ขั้นตอนที่ 3 ของการใช้ก๊าซไนโตรเจน

ก๊าซไนโตรเจนจะถูกฉีดเข้าไป Exit Path ที่ถูกเปิดออก พลาสติกเรซิ่นส่วนเกินจะถูกดันออกมาและสร้างกำแพงขึ้นเป็น Hollow core และพลาสติกส่วนเกินก็จะถูกเก็บไว้ในการนำไปใช้ใหม่ หรือเข้าสู่กระบวนการอื่นได้อีกด้วย

ข้อดีของการใช้ก๊าซไนโตรเจน

ข้อดีของการใช้ก๊าซไนโตรเจนในการฉีดขึ้นรูปพลาสติก

ความแข็งแรง

เพิ่มความแข็งแรงของชิ้นงานในการผลิตชิ้นงานที่มีความเป็น ทรงท่อหรือทรงกระบอก ด้วยการฟอร์มของ Wall thicknessภายใน

ลดน้ำหนักของชิ้นงาน

ในส่วนที่มีความหนาเกินจำเป็นของชิ้นงานสามารถลดทอนออกและก๊าซที่อัดเข้าไปแทรกสร้าง Hollow core ที่ทำให้ชิ้นงานจะยังคงแข็งแรงและน้ำหนักเบาขึ้น ด้วยวัสดุส่วนเกินที่ถูกดันออก

ความยืดหยุ่นในการออกแบบ

ไม่ว่าส่วนที่มีความหนาหรือต้องการความหนาน้อย ก็สร้างควบคุบด้วยการฉีดก๊าซไนโตรเจน และอาจส่งผลไปถึงการลด Cost ของแม่พิมพ์ลงไปได้อีกด้วย และชิ้นงานพลาสติกที่มีความซับซ้อนมากขึ้นก็จะทำได้โดยง่ายขึ้นด้วยเพราะมีการผสมการใช้งานของก๊าซเข้าไป

พื้นผิวสัมผัส

ในทางกลับกัน การใช้ก๊าซไนโตรเจนในการฉีดพลาสติกก็ยังสามารถทำให้พื้นผิวมีสัมผัสที่ดีขึ้น เพราะด้วยการลดปัญหาของ Sink mark และลดภาระของเครื่องจักรและผู้ใช้งาน เพราะปัญหาที่อาจิกดจากการควบคุมแรงดัน อุณหภูมิ ตำแหน่งของ Gate จะถูกลดลงไปได้

ใช้วัสดุน้อยลง

เพราะด้วยการใช้วัสดุที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ พลาสติกส่วนเกินก็ไม่ได้ศูนย์เปล่าไปกับการใช้งาน หรือ สามารถควบคุมปริมาณการใช้วัสดุให้ใช้เท่าที่จำเป็นได้อีกด้วย

วัสดุอะไรที่นำมาใช้ฉีดขึ้นรูป กับก๊าซไนโตรเจน

โดยวัสดุส่วนมากจะสามารถใช้งานได้ด้วย อย่างเช่น

  • Polycarbonate
  • Polyphenylene Oxide – PPO (Noryl)
  • Polybutylene terephthalate – PBT (Valox)
  • Acrylonitrile Butadiene Styrene – ABS
  • High Impact Polystyrene – HIPS
  • Polypropylene
  • High Density Polyethylene – HDPE

Melt Indexer : พลาสโตมิเตอร์ชนิดอัดขึ้นรูป หรือเครื่องวัดการไหลของ พลาสติก ซึ่งทำขึ้นมาเพื่อขั้นตอนการทดสอบ A หรือ/และขั้นตอนการทดสอบ B (MFR Method A และ Method B)

เครื่องผลิตก๊าซไนโตรเจน (Nitrogen Generator) ประเภทการทำงานด้วย กระบวนการดูดซับสลับความดัน (PSA – Pressure Swing Adsorption) ที่มากับเทคโนโลยีสิทธิบัตรในเทคโนโลยี การประหยัดพลังงาน (Energy-saving) ที่จะลดการใช้ Raw material อย่างอากาศ ให้เพียงพอต่อการใช้งานของก๊าซและควบคุมในการใช้งานหน่วยวัด PSA unit ในตัวเครื่อง

Picture of Koffaree S.

Koffaree S.

Digital marketing and Content designer of IKKI Thailand
ตลาดอุตสาหกรรม นับเป็นตลาดที่ใหญ่ที่สุดอันดับต้นๆของประเทศ และการเข้าใจตลาดของอุตสาหกรรม ในทัศนคติของตัวผมเอง ผมมองคำว่า User Experience หรือ ประสบการ์ณการใช้งานของผู้ใช้งาน เป็นหัวใจหลักของการเข้าถึงตลาดอุตสาหกรรม

ในทุกๆครั้ง คำถามมากมายที่ผมมักถามตัวผมเองก่อนเสมอ… สินค้าจะไปเพิ่มอะไรในโรงงาน คุณภาพการผลิตเพิ่มขึ้นไหม ระบบการทำงานจะมีการเปลี่ยนแปลงไหม ระบบการทำงานดีขึ้นไหม ผลตอบแทนที่ได้รับจากการลงทุน…
ซึ่งการตอบคำถามต่างๆเหล่านี้ อันดับแรก คือการมองเห็นศักยภาพของสินค้าของเรา หน้าที่เราจึงเป็นการที่เราจะต้องเข้าใจ ระบบการทำงานในโรงงานทั้งหมด ในสินค้าของเรา และการใช้งานของสินค้า เพื่อการมอบ User Experience ที่ยอดเยี่ยมให้กับลูกค้า