dot dot
dot
ชื่อผู้ใช้ :
รหัสผ่าน :
bullet ลืมรหัสผ่าน
bullet สมัครสมาชิก
dot




แผ่นรังผึ้งคือ - การผลิต article

การผลิตแผ่นรังผึ้งระดับอุตสาหกรรมเริ่มต้นเมื่อประมาณช่วงปี 1940  จริงๆ แล้วแผ่นรังผี้งสามารถทำขึ้นมาได้จากวัสดุแทบทุกชนิดที่เป็นแผ่นแบน    ในปัจจุบันเราจะแยกชนิดของแผ่นรังผึ้งเป็น 2 กลุ่มใหญ่ๆ คือประเภทโลหะ และประเภทอโลหะ  
กลุ่มโลหะประกอบไปด้วยวัสดุประเภท  อลูมิเนียม  เหล็กสตนเลส หรือ ไทเทเนียม  ที่พบเห็นกันบ่อยๆก็มีอลูมิเนียมตั้งแต่เกรด  3003, 5052, 5056 จนถึง 2024   3003นั้นจะใช้ทำรังผึ้งเกรดทั่วไป   5050 กับ 5056 จะใช้ทำเกรดพิเศษขึ้นมา ส่วน 2024  ใช้ทำแผ่นรังผึ้งที่ต้องการการทนความร้อนสูง (216 c) 

ในขณะที่แผ่นรังผึ้งอโลหะจะประกอบไปด้วยวัสดุประเภท ไฟเบอร์กลาส, กระดาษ Nomex, หรือ กระดาษคราฟท์    กระดาษ Nomex  นั้นนิยมมาทำเป็นแผ่นรังผึ้งเนื่องจากราคาที่ถูกกว่า แต่ก็ให้ความแข็งแรงที่ต่ำกว่าเช่นกันและยังมีปัญหาเรื่องการติดไฟด้วย  ไฟเบอร์กลาสหรือผ้าใยแก้วที่มีขนาดบางๆ ไม่ว่าจะเป็นแบบทอลายตรง (plain weave) หรือลายเฉียง + - 45 องศา  (Biaxial) ก็เอามาทำแผ่นรังผึ้งที่ต้องการความเบาและมีขนาด cell เล็กๆ  โดยแผ่นรังผึ้งไฟเบอร์กลาสที่ทำจากผ้าใยแก้วลายเฉียงจะทนแรงเฉือนได้ดีกว่า แต่จะทนแรงกดได้น้อยกว่าแบบที่ทำจากผ้าใยแก้วลายตรง     ส่วนกระดาษคราฟท์นั้นต้องผ่านการทรีตเมนท์ด้วยสารประกอบเกลือให้ทนไฟจนกระทั้งผ่านมาตฐาน UL ก่อนถึงจะนำมาใช้ได้    
นอกจากนี้ยังมีวัสดุอื่นๆที่ใช้ทำแผ่นรังผึ้งอยู่บ้างเหมือนกันแม้จะมีจำนวนน้อย เช่น ทองแดง ตะกั่ว อเบสทอส ไมล่าร์  หรือ เคฟลาร์  รวมไปถึงวัสดุใหม่ๆอย่างคาร์บอนไฟเบอร์ด้วย

กระบวนการผลิต
แบ่งเป็นสองวิธีตามการขึ้นรูปแผ่นรังผึ้ง  
วิธีที่หนึ่งโดยการดึงขยาย    วิธีนี้เริ่มจากการนำม้วนวัสดุเช่นม้วนอลูมิเนียม ม้วนพลาสติด หรือม้วนกระดาษ  มาตัดเป็นแผ่น แล้วทากาวแต่ละแผ่นเป็นแถบเว้นแถบทั้งด้านหน้าและด้านหลัง  โดยให้แถบกาวด้านหน้าและด้านหลังเว้นสลับกัน (ดูรูปที่ 1 ประกอบ)  แล้วนำแผ่นวัสดุเหล่านี้มาเรียกช้อนกันให้กาวยึดติดแผ่นต่อแผ่นภายใต้แรงกด   ก็จะได้ตั้งวัสดุที่เรียกว่า expansion block  เมื่อกาวแห้งดีแล้วบล็อกดังกล่าวจะถูกนำมาตัดสไลด์ให้ได้ความความหนาของแผ่นรังผึ้งที่ต้องการ   เช่นถ้าต้องการผลิตแผ่นรังผึ้งที่ความหนา 10 มม  ก็จะนำ block มาสไลด์เป็นแถบๆ แต่ละแถบกว้าง 10 มม  หลังจากนั้นก็นำมาจับให้ยืดออกทางแนวตั้ง  ส่วนที่ไม่มีกาวก็จะถูกดึงยืดออกเป็นผนังของ cell ได้เป็นแผ่นรังผึ้งตามความหนาที่ต้องการ  
 

ถ้าวัสดุที่นำมาทำเป็นแผ่นรังผึ้งเป็นแผ่นโลหะก็จะคงสภาพอยู่ในรูปของแผ่นรังผึ้งได้เองโดยไม่ต้องไปทำอะไรต่อ   แต่ถ้าเป็นวัสดุอื่นๆ ที่ไม่สามารถคงตัวอยู่ได้ด้วยตัวของมันเองเช่นกระดาษหรือไฟเบอร์กลาส    ก็จะต้องมีการยึดให้คงรูปไว้โดยใช้โครงไม้หรือโครงเหล็กแล้วนำไปชุบสารเคลือบจำพวกเรซิ่นก่อนเข้าเตาอบให้เรซิ่นแข็งตัวแล้วคงรูปเป็นแผ่นรังผึ้งที่สมบูรณ์   ซึ่งกระบวนการชุบเรซิ่นแล้วอบนี้อาจจะต้องทำหลายรอบกว่าที่จะได้ความหนาของผนังรังผึ้งตามกำหนด  โดยปรกติแล้วจะทำการชุบประมาณ 3 รอบ แต่ก็มีบางกรณีเหมือนกันที่ต้องทำการชุบถึง 30 รอบกว่าจะได้ความหนาของผนัง cell ที่ต้องการ  

การทาหรือพิมพ์แถบกาวนั้นสามารถทำได้ทั้งตามแนวยาว (ดังรูปที่ 1) หรือตามแนวขวางก็ได้   ขึ้นอยู่กับการออกแบบแผ่นรังผึ้งที่จะผลิตออกมาว่าจะหลีกเลี่ยงข้อจำกัดในแง่ขนาดของแผ่นทางด้านไหน  ทางด้านความยาว หรือ ความหนาของแผ่น  ถ้าพิมพ์แถบกาวตามแนวยาว   แผ่นรังผึ้งก็จะมีความยาว (L) ที่จำกัด แต่ถ้าพิมพ์แถบกาวตามแนวขวางแผ่นรังผึ้งก็จะมีความหนา (T) ที่จำกัด 

มีในบางกรณีที่ไม่สามารถติดผนังเซลล์ (จุดที่เชื่อมกันเรียกว่า node ดังแสดงในรูปที่ 2) ด้วยกาวได้เนื่องจากแผ่นรังผึ้งนั้นถูกออกแบบมาให้ใช้ในสภาพอุณหภูมิที่สูงมากๆ กว่า 400 c. การติดผนังเซลล์จะใช้วิธีการเชื่อมแทน    เช่นเดียวกับแผ่นรังผึ้งที่ทำขึ้นจากพลาสติกประเภทเทอรโมพลาสติด อย่าง โพลีโพรไพลีน ก็สามารถที่จะใช้วิธีให้ความร้อนตรงผนังส่วน node ให้หลอมตัวเข้าด้วยกันเลยไม่ต้องใช้กาวติดก็ได้
 

วิธีที่สองโดยการขึ้นรูปลอนลูกฟูก   

เริ่มต้นจากการนำม้วนวัสดุที่ขึ้นรูปได้โดยการกดเช่นม้วนโลหะ  มาผ่านลูกกลิ้งที่ทำเป็นลอนตามลักษณะของ cell ที่ออกแบบไว้  นำลูกฟูกที่ไหลออกมาจากลูกกลิ้งมาตัดเป็นแผ่นตามความยาวของแผ่นรังผึ้ง (L) ที่ต้องการก่อนนำไปติดกาวหรือเชื่อม node ในแต่ละแผ่น แล้ววางแผ่นลูกฟูกนั้นทับซ้อนกันให้ได้ความสูงตามความกว้างของแผ่นรังผึ้งที่ต้องการ (W) ตามรูปที่ 3  เมื่อกาวหรือรอยเชื่อมแห้งสนิทดีแล้วจะได้เป็น block รังผึ้งที่จะถูกสไลด์เป็นแผ่นรังผึ้งอีกที
 

ตามความเป็นจริงแล้ววีธีขึ้นลอนลูกฟูกนี้เป็นวิธีแรกเริ่มที่พัฒนามาก่อนวิธีดึงขยายที่ได้กล่าวถึงไปก่อนหน้า   ในปัจจุบันมีการผลิคเพียง 5  % ของการผลิตแผ่นรังผึ้งที่ยังใช้วิธีนี้อยู่    เหตุที่ถูกทดแทนโดยวิธีดึงขยายเพราะวีธีการขึ้นรูปลอนลูกฟูกต้องใช้คนงานมากกว่าเนื่องจากมีขั้นตอนการทำงานที่มากกว่าและยากกว่าทั้งในการทากาวหรือการเชื่อม node  รวมไปถึงการนำแผ่นวัสดุนั้นๆมาซ้อนกัน   นอกจากนี้ยังมีข้อจำกัดในการให้น้ำหนักกดทับในขั้นตอนการติดกาว node ที่จะใช้แรงกดมากไม่ได้   ไม่เช่นนั้นวัสดุที่ขึ้นรูปเป็นลูกฟูกก็จะเสียรูปทรงไปและทำให้ cell ไม่ได้เป็นรูปทรงที่ต้องการ   ผลที่จะตามมาจากการใช้แรงกดน้อยนั้นจะทำให้รอยต่อกาวตรง node จะหนากว่าวิธีแรกมาก   โดยน้ำหนักของกาวอาจสูงถึง 10 %  ของน้ำหนักรังผึ้งเลยทีเดียว  ขณะที่ถ้าใช้วิธีดึงขยายนั้นน้ำหนักของกาวจะอยู่ที่ 1 %  ของน้ำหนักรังผึ้งเท่านั้น

ด้วยปัจจัยความยุ่งยากในการผลิตทำให้แผ่นรังผึ้งที่ผลิตโดยวิธีขึ้นลอนลูกฟูกจะมีต้นทุนและราคาที่สูงกว่าแบบดึงขยายมาก   แต่ก็ยังมีการผลิตอยู่ในกรณีเฉพาะที่ต้องการแผ่นรังผึ้งที่มีความหนาแน่นสูง (กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร)  ปัจจัยที่กำหนดความหนาแน่นของแผ่นรังผึ้งคือวัสดุที่ใช้  ความหนาของผนังcell  รูปร่างและขนาดของcell  ปรกติแผ่นรังผึ้งความหนาแน่นสูงจะทำจากแผ่นโลหะจำพวกแผ่นอลูมิเนียมที่ความหนาตั้งแต่ .076 มม  ถึง  .152  มม  ใช้ทำแผ่นรังผึ้งที่ความหนาแน่นตั้งแต่ 192 กก/ลบม จนถึง 880 กก/ ลบม แต่ที่ความหนาแน่นระดับนี้การขึ้นรูปแผ่นรังผึ้งโดยการดึงขยายจะทำไม่ได้   การดึงขยายจะต้องใช้แรงดึงที่สูงมากเกินกว่าที่กาวที่ยึดอยู่ตาม node จะทนรับได้    เราจึงยังเห็นการผลิตแผ่นรังผึ้งแบบนี้โดยวิธีขึ้นลอนลูกฟูกอยู่  

แน่นอนว่าแผ่นรังผึ้งความหนาแน่นสูงนั้นมีความแข็งแรงมากกว่าแผ่นรังผึ้งชนิดเดียวกันที่ความหนาแน่นต่ำกว่าเพราะมีผนังcellที่หนากว่าและขนาดcellที่เล็กกว่า  แต่แรงยึดเกาะระหว่างผนังcell ตรงnodeอาจจะต่ำกว่าก็ได้ถ้าแผ่นรังผึ้งที่มีความหนาแน่นต่ำนั้นถูกผลิตโดยวิธีการดึงขยาย   เนื่องการเชื่อมติดกาวของวิธีการผลิตแบบดึงขยายนั้นทำภายใต้แรงกดที่สูงกว่ามาก  ดังที่อธิบายไปแล้วข้างต้น     โดยปรกติแล้วเกณฑ์ในการเลือกวิธีผลิตคือที่ดูที่ความหนาแน่นของแผ่นรังผึ้งที่ต้องการผลิตเป็นสำคัญ  โดยใช้ความหนาแน่นที่ 192 กก/ลบมเป็นเส้นแบ่ง    นั่นคือที่ความหนาแน่นต่ำกว่า 192 กก/ลบม ก็ควรผลิตโดยวิธีแบบดึงขยายซึ่งมีต้นทุนต่ำกว่าและมีแรงยึดตัวของกาวระหว่างcell สูงกว่า   ในขณะที่ความหนาแน่นตั้งแต่ 192 กก/ลบซม ขึ้นไปก็ต้องผลิตด้วยวิธีขึ้นลอนลูกฟูก
ข้อจำกัดอีกอย่างของแผ่นรังผึ้งความหนาแน่นสูงคือการหลุดหรือฉีกของกาวระหว่างผนังcell เมื่อต้องทำการม้วนแผ่นรังผึ้ง ไม่ว่าเพื่อการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์หรือการขนส่งก็ตาม  นี่ก็เกิดจากแรงยึดเกาะของกาวในการผลิตแบบลูกฟูกที่จะต่ำกว่าแบบดึงขยายนั่นเอง

 

 




.




บริษัท เจ.เอ็น.ทรานสอส(ประเทศไทย)จำกัด T.02-8137315-6, 086-3195331,095-2525738 Fax.02-8111574