การลดต้นทุนเชิงการจัดการ สำหรับอุตสาหกรรมการพิมพ์และแพคเกจจิ้ง ตอนที่ 9
(Administrative cost reduction for the printing and packaging industry, Part 9)

วิรัช เดชาสิริสิงห์ ผู้เชี่ยวชาญด้านระบบโรงงานอัตโนมัติและการลดต้นทุนในโรงงานและขบวนการผลิต
wirach.ton@gmail.com

สำหรับเนื้อหาในฉบับที่แล้วได้กล่าวถึง เฟืองเหล็กชุบแข็ง ที่ใช้ในเครื่องจักร เครื่องพิมพ์ ซึ่งเนื้อหาได้อธิบายถึงชนิดและคุณสมบัติต่าง ๆ ของเหล็ก ที่จะนำมาใช้ในการผลิตเฟือง เพื่อให้ตรงกับหน้าที่และตำแหน่งที่ใช้งานนั้น ๆ นอกจากนั้นยังอธิบายถึงการชุบแข็งชุดเฟืองในหลายวิธี และการเจียระไนผิวฟันเฟืองและในส่วนอื่น ๆ ก่อนนำเฟืองไปใช้งาน ซึ่งในการเจียระไนนั้น ก็เพื่อให้ชุดฟันเฟืองมีผิวที่เรียบ ได้ขนาดที่ถูกต้องและในขณะใช้งานก็ช่วยให้มีระยะห่างของฟันเฟือง (Backlash) อยู่ในพิกัดที่กำหนด รวมถึงมีข้อดีทีผู้ใช้งานต้องการก็คือ มีเสียงเงียบในขณะใช้งาน

สำหรับเฟืองอีกแบบหนึ่งที่ได้มีการอธิบายไปในฉบับที่ผ่านมาคือ เฟืองพลาสติกที่ใช้ในเครื่องจักร เครื่องพิมพ์ ซึ่งได้ทำการอธิบายไปแล้วใน 2 ชนิดคือ เฟืองที่ทำมาจากพลาสติกโพลิออกซิเมทิลีน (Polyoxymethylene) หรือ POM และMC Nylon Blue หรือไนลอนสีฟ้า สำหรับในฉบับนี้จะอธิบายถึงพลาสติกที่ใช้ทำเฟืองและชิ้นส่วนเครื่องจักรและอุปกรณ์ ในชนิดอื่น ๆ เพิ่มอีก ซึ่งมีรายละเอียดดังต่อไปนี้

3. Cast Nylon (คาสต์ไนลอน)

หรือชื่อทางการค้าคือ PA 6C หรือบางทีก็เรียก SUSTAMID 6G และ MC907 แต่คนไทยส่วนมากจะเรียกว่า คาสต์ไนลอน ผลิตโดยกระบวนการหล่อโพลีเมอร์ในแม่พิมพ์ที่มีสภาพความกดดันของอากาศสูง มีลักษณะแข็งแรง ทนการสึกกร่อนสูง ทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดี ไม่เปลี่ยนรูปได้ง่าย เมื่อนำไปกลึง กัด หรือขึ้นรูปเป็นอะไหล่หรือชิ้นส่วนเครื่องจักรก็ทำได้ดี และมีค่าความคลาดเคลื่อนต่ำ ซึ่งในกระบวนการทำคาสต์ไนลอนยังมีการเพิ่มสารเติมแต่ง (Filler & Additive) คือ เพิ่มโมลิบดินั่มไดซัลไฟล์ (Molybdenum Disulphide MoS2) ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการรับแรงกระแทก แรงเสียดทาน และคงสภาพในความร้อน (Heat Stability) ได้มากขึ้น

สำหรับลักษณะของ Cast Nylon โดยทั่วไปมีดังนี้

ความแข็ง 83 Shore D
ใช้งานในอุณหภูมิที่สูงต่อเนื่องได้ -40๐C ถึง 110๐C
ใช้งานในอุณหภูมิที่สูงสุด ในระยะเวลาสั้น ๆ ได้ถึง 170 องศาเซลเซียส
อุณหภูมิที่ทำให้ Cast Nylon เกิดการแอ่นหรือโก่งตัวคือ มากกว่า 95 องศาเซลเซียส

ลักษณะการใช้งานของ Cast Nylon

ทำชิ้นส่วนของลูกปืน เพราะมีคุณสมบัติความลื่นที่ดี และมีความคงตัวสูง
ทำเฟืองได้ทุกชนิด ทั้งเฟืองตรง เฟืองเฉียง เฟืองดอกจอก เฟืองสะพาน เป็นต้น
สามารถใช้ทำลูกล้อ ลูกกลิ้ง และลักษณะงานที่เป็นลูกล้อได้ทุกชนิด
ทำชิ้นส่วนอุปกรณ์ปั๊มน้ำและปั๊มเคมี เช่นใบพัดปั๊ม เสื้อปั๊ม ลิ้นวาล์ว เป็นต้น
ทำชิ้นส่วนรางเลื่อนในเครื่องจักร เครื่องพิมพ์

4. PTFE (TEPLON)

เป็นคำย่อของ POLYTETRAFLUOROETHYLENE ซึ่งเป็นโพลีเมอร์สังเคราะห์ที่ประกอบด้วยคาร์บอนแลพฟลูออลีน แต่คำว่า TEPLON (เทฟลอน) เป็นชื่อของเครื่องหมายการค้า แต่คนทั่วไปจะเรียกชื่อนี้ ซึ่งก็เป็นวัสดุตัวเดียวกัน

สำหรับลักษณะหรือคุณสมบัติโดยทั่วไปของ PTFE (TEPLON) มีดังนี้

ความหนาแน่น 2.14-2.18 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร
ความแข็ง 60-65 Shore D
ทนอุณหภูมิ -200 ถึง +260 องศาเซลเซียส
มีความลื่นและความเสียดทานต่ำ
เป็น Food Grade ใช้สัมผัสกับอาหารได้
ไม่สามารถติดกาวได้ และล้างออกจากคราบต่าง ๆ ได้ง่าย
ทนต่อสารเคมีและตัวทำละลายได้เป็นอย่างดี
เป็นฉนวนไฟฟ้าได้ดี

ลักษณะการนำไปใช้งานของ PTFE (TEPLON)

กลึง กัด เป็นแหวน ซีลวาล์ว ประเก็น ชิ้นส่วนปั๊ม
ทำเป็นชิ้นส่วนต่าง ๆ ของฉนวนไฟฟ้า
ทำเป็นเฟือง ลูกปืน บูช อะไหล่เครื่องจักร
ทำเป็นชิ้นส่วนสำหรับเครื่องจักรผลิตอาหาร

5. UHMWPE (PE1000)

พีอี1000 เป็นพลาสติกโพลีเมอร์ที่มีคุณสมบัติสูงที่สุดในบรรดาพลาสติกในตระกูลพีอี (Polyethylene) เนื่องจากมีน้ำหนักโมเลกุลที่มากที่สุด และมีคุณสมบัติในด้านอื่น ๆ โดยรวมดีที่สุด สำหรับการใช้งานอย่างหนักและต่อเนื่อง โดยไม่ต้องเปลี่ยนชิ้นส่วนอะไหล่บ่อย ๆ เพราะสึกหรอช้ามาก

คุณสมบัติของพลาสติก PE 1000

เหนียว แข็ง มีคุณสมบัติลื่นมาก สามารถรับแรงกระแทกได้ดี
ทนการเสียดสีและการสึกกร่อนได้ดีที่สุด
ทนสารเคมีได้ดีเยี่ยม
ไม่มีกลิ่น ไม่มีสารปนเปื้อน เป็น Food Grade ได้ดี
มีความแข็งประมาณ 63 Shore D
อุณหภูมิสำหรับใช้งานต่อเนื่อง -250 ถึง + 80 องศาเซลเซียส
อุณหภูมิสูงสุดที่ใช้งานระยะสั้น ๆ 130 องศาเซลเซียส

ลักษณะการใช้งานของ PE 1000

ใช้ทำเฟืองส่งกำลัง รางเลื่อน บูช ระบบลำเลียงสินค้า ชิ้นส่วนอะไหล่เครื่องจักร
ทำเป็นเขียงสำหรับรองมีดตัดกระดาษ อุปกรณ์ของครื่องจักรที่สัมผัสกับอาหาร

6. Superlene Nylon (ซุปเปอร์ลีน ไนลอน)

เป็นพลาสติกที่ได้จากขบวนการโพลีเมอร์ไรเซชั่น (Polymerization) ของเอไมด์และกรดอินทรีย์ (Amide,CHONH) มีการเพิ่มสารเติมแต่ง ประเภทกราไฟต์และโมลิบดินั่มไดซัลไฟต์ ทำให้เพิ่มคุณสมบัติดีขึ้น

คุณสมบัติของซุปเปอร์ลีนไนลอน (Superlene Nylon)

ทนต่อการขีดข่วน แรงดึงและการเสียดสีได้ดี ไม่เสียรูปทรงง่าย
แข็งแกร่ง เหมาะสำหรับงานรับแรงมาก ๆ
ความแข็งของซุปเปอร์ลีนไนลอนประมาณ 70-82 Shore D
อุณหภูมิใช้งาน -40 ถึง + 100 องศาเซลเซียส
ใช้งานที่อุณหภูมิ 130 องศาเซลเซียส ได้ในช่วงสั้น ๆ
ทนต่อสารเคมีและการกัดกร่อน
ขึ้นรูปโดยการกลึงและกัดได้ง่าย

ลักษณะการใช้งานของซุปเปอร์ลีน ไนลอน (Superlene Nylon)

ทำเป็นบูช ลูกปืน รางเลื่อน เฟือง ลูกล้อ ลูกกลิ้ง ชิ้นส่วนวาล์ว อะไหล่เครื่องจักร
ชิ้นส่วนหรืออะไหล่ที่สัมผัสกับไอเคมี

7. พลาสติกแบกกาไลท์ (Bakelite)

เป็นวัสดุแข็งและมีความหนาแน่นสูง เกิดจากการใช้ความร้อนและความดันกับชั้นของกระดาษและผ้า แล้วหุ้มด้วยเรซินฟีนอล เมื่อถูกความร้อนและความดันจนเกิดปฏิกิริยาทางเคมี (Polymerization) จะเปลี่ยนเป็นชั้นพลาสติกที่ทนความร้อนและแรงดันสูง

คุณสมบัติของ แบกกาไลท์ (Bakelite)

มีความแข็งประมาณ 90 Shore D
ใช้งานที่อุณหภูมิต่อเนื่องได้ 80 องศาเซลเซียส
มีความทนทานทางกายภาพที่ดี และมีคุณสมบัติทางเชิงกลที่ดีเยี่ยม
เป็นวัสดุที่แข็งแรงและเนื้อวัสดุมีความหนาแน่นสูง
มีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดี ทั้งอุปกรณ์ไฟฟ้า ตู้คอนโทรลไฟฟ้า และเป็นชิ้นส่วนในชุด Electric Motor
มีน้ำหนักเบาเพียงครึ่งหนึ่งของอลูมิเนียม ในขณะที่มีปริมาตรเท่ากัน
ต้านทานการเสียดสี และรับแรงกระแทกได้ดี
ทนต่อการกัดกร่อนของน้ำและสารเคมีได้ดี
การดูดซึมน้ำ ความชื้น ต่ำมาก
การแปรรูป ขึ้นรูปเป็นชิ้นส่วนต่าง ๆ ทำได้ง่าย

ลักษณะการใช้งานของแบกกาไลท์ (Bakelite)

ทำชิ้นส่วนในชุดมอเตอร์ไฟฟ้า อุปกรณ์ไฟฟ้า ฉนวนทางระบบฟ้า แผงต่อสายไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้า
ทำชุดเฟือง อะไหล่และชิ้นส่วนเครื่องจักร ล้อ รางเลื่อน ลูกกลิ้ง
ทำชุดจิ๊กและฟิ๊กเจอร์ (Jig & Fixture) ในไลน์ผลิต ไลน์ประกอบทั่วไป

8. PEEK/Polyetheretherketone Plastic

เป็นเทอร์โมพลาสติก ซึ่งเป็นเกรดของพลาสติกวิศวกรรมที่มีประสิทธิภาพสูง มีลักษณะเป็นวัสดุทึบแสง มีสีเทา เป็นพลาสติกที่มีข้อดีหลาย ๆ อย่าง และเป็นหนึ่งในพลาสติกที่สามารถนำมารีไซเคิลใหม่ได้โดยการเอามาหลอม แล้วรีด อัด ขึ้นรูปใหม่ พลาสติกชนิดนี้ถูกนำไปใช้ในหลากหลายอุตสาหกรรม เช่น งานเครื่องมือ เครื่องจักร อากาศยาน ยานยนต์ อุตสาหกรรมไฟฟ้าที่มีความร้อนสูงและการแพทย์ ถึงแม้ว่าพลาสติกชนิดนี้จะมีราคาสูง แต่ก็มีคุณสมบัติสูงเช่นเดียวกัน

คุณสมบัติของ PEEK Plastic

ทนอุณหภูมิได้สูงถึง 250 องศาเซลเซียส ในการทำงานต่อเนื่อง
ทนอุณหภูมิได้สูงถึง 300 องศาเซลเซียส ในการทำงานช่วงสั้น ๆ
ความแข็งประมาณ 88 Shore D
ทนต่อรังสีและสารเคมีได้ดี
มีความแข็งแรงทางเชิงกลสูงมาก ทำให้สึกหรอได้ช้าในการใช้งาน
มีความต้านทานต่อการย่อยสลายสูงมาก
ไม่ลามไฟ ถ้าติดไฟก็สามารถดับได้เอง
อัตราการดูดซึมน้ำต่ำมาก
มีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักดีเยี่ยม
ทนต่อสภาวะแวดล้อมที่เลวร้ายได้ดีเยี่ยม

ลักษณะงานที่จะนำพลาสติก PEEK ไปใช้

ชิ้นส่วนเครื่องจักร ยานยนต์ เช่น ตลับลูกปืน ลูกสูบ แหวน ข้อต่อ เฟือง ลูกกลิ้ง ล้อ รางเลื่อน
อุปกรณ์ของปั๊ม วาล์ว อุปกรณ์จัดส่งของเหลว ระบบขนส่งเคมี
อุปกรณ์เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ ระบบสูญญากาศระดับสูง
อุปกรณ์ทางไฟฟ้าและอิเลคโทรนิคส์ งานแผงวงจรไฟฟ้า
อุปกรณ์และเครื่องมือทางการแพทย์
อุปกรณ์สำหรับครัวเรือนและเด็กทารก

สำหรับวัสดุพลาสติกวิศวกรรมเพื่อผลิตงาน ทำชิ้นส่วนต่าง ๆ เช่นการทำเฟือง ชิ้นส่วนเครื่องจักร ชิ้นส่วนเครื่องพิมพ์ อุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์และการแพทย์ การบินและอากาศยาน ปั๊มจ่ายเคมี ของเหลวและอื่น ๆ ตามที่ได้กล่าวมานี้ ทั้งหมดเป็นที่นิยมมากที่จะนำมาทำชิ้นส่วนต่าง ๆ ซึ่งในคุณสมบัติของแต่ละชนิดของพลาสติก จะมีรายละเอียดต่าง ๆ ใกล้เคียงหรือแตกต่างกันออกไป ซึ่งผู้ใช้งานจะต้องพิจารณาให้เหมาะสมกับงานที่จะใช้ เพราะจะมีเรื่องของความทนทาน ความถูกต้องของคุณสมบัติ ความสมเหตุสมผลของราคา เข้ามาเกี่ยวข้องด้วย และนอกเหนือจากพลาสติกทั้ง 8 ชนิดที่ได้อธิบายไปแล้ว ยังมีพลาสติกชนิดอื่น ๆ ที่เป็นพลาสติกวิศวกรรม ที่มีลักษณะคุณสมบัติและการใช้งานแตกต่างกันออกไป ซึ่งจะได้อธิบายในรายละเอียดให้ทราบฉบับต่อไป

อ่านต่อฉบับหน้า…