สรุปสั้นๆ

ข้อบกพร่องบนพื้นผิวในการขึ้นรูปชิ้นส่วนยานยนต์เป็นสาเหตุหลักที่ทำให้อัตราของเสียเพิ่มสูงขึ้นและการเปิดตัวผลิตภัณฑ์ล่าช้า โดยทั่วไปจัดแบ่งออกเป็น ข้อบกพร่องด้านความสวยงามแบบคลาส A (ซึ่งส่งผลต่อรูปลักษณ์ภายนอก) และ ข้อบกพร่องทางโครงสร้าง (ซึ่งส่งผลต่อความปลอดภัย) ข้อบกพร่องแบบสถิต (เกิดจากสิ่งปนเปื้อนหรือความเสียหายของแม่พิมพ์) และ ข้อบกพร่องแบบพลวัต (เกิดจากตัวแปรในกระบวนการ เช่น การไหล ความร้อน และแรงเครียด)

เพื่อให้การผลิตปราศจากข้อบกพร่อง วิศวกรจำเป็นต้องปรับตัวแปรกระบวนการให้มีประสิทธิภาพสูงสุด โดยเฉพาะแรงยึดแผ่น (Blank Holder Force: BHF) การหล่อลื่น และรัศมีของแม่พิมพ์ พร้อมทั้งใช้ประโยชน์จากวิธีการตรวจจับขั้นสูง คู่มือนี้ครอบคลุมถึงสาเหตุหลักของข้อบกพร่องที่สำคัญ เช่น พื้นผิวส้ม เส้นกระแทก และรอยแยก พร้อมเสนอแนวทางแก้ไขที่นำไปปฏิบัติได้จริง ตั้งแต่การจำลองดิจิทัลไปจนถึงการบำรุงรักษาในพื้นที่ผลิต

ข้อบกพร่องพื้นผิวชั้นเอ (The "Brand Killers")

สำหรับแผงเปลือกภายนอก เช่น ฝากระโปรง ประตู และซุ้มล้อ แม้ความเบี่ยงเบนของพื้นผิวในระดับเล็กมากก็สามารถทำลายพื้นผิว "Class A" ที่ผู้ผลิตรถยนต์กำหนดไว้ได้ ข้อบกพร่องเหล่านี้ไม่ส่งผลต่อความแข็งแรงของชิ้นงาน แต่จะทำให้เกิดการบิดเบี้ยวที่มองเห็นได้ชัดเจนหลังจากการพ่นสี ดังนั้นการควบคุมจึงต้องอาศัยความแม่นยำสูงในการจัดการคุณสมบัติของวัสดุและการกระจายแรงดึง

เปลือกส้ม

การวินิจฉัย: พื้นผิวขรุขระ มีพื้นผิวคล้ายผิวของผลไม้ตระกูลส้ม เมื่อทาสีแล้วจะมองเห็นได้อย่างชัดเจน เนื่องจากสะท้อนแสงอย่างไม่สม่ำเสมอและทำให้พื้นผิวดูหมอง

สาเหตุหลัก: นี่เป็นปัญหาในระดับวัสดุเป็นหลัก เกิดขึ้นเมื่อเกรนโลหะแต่ละตัวเปลี่ยนรูปร่างอย่างอิสระ แทนที่จะเปลี่ยนรูปร่างร่วมกัน วัสดุที่มีโครงสร้างเกรนหยาบจะเสี่ยงต่อปรากฏการณ์นี้มากกว่าระหว่างกระบวนการขึ้นรูปลึก ในบางกรณี การหล่อลื่นมากเกินไปอาจทำให้เกิดช่องอากาศหรือถุงน้ำมันค้างอยู่ จนก่อให้เกิดพื้นผิวที่มีลักษณะคล้ายกัน

โซลูชัน:

• การเลือกวัสดุ: เปลี่ยนมาใช้วัสดุแผ่นโลหะที่มีโครงสร้างเกรนละเอียดพร้อมมาตรฐานควบคุมขนาดเกรนที่เข้มงวดขึ้น
• การจัดการแรงดึง: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าวัสดุถูกยืดพอเพียงเพื่อให้ผิวเรียบตึง แต่ไม่มากจนก่อให้เกิดความไม่เสถียรในระดับเกรน
• การควบคุมการหล่อลื่น: ปรับความหนืดและปริมาณสารหล่อลื่นให้เหมาะสม เพื่อป้องกันการเกิดพื้นผิวขรุขระจากแรงดันของเหลว

เส้นไถล (Skid Lines) กับ เส้นกระแทก (Shock Lines)

ข้อบกพร่องทั้งสองประเภทนี้มักสับสนกัน แต่มีต้นเหตุทางกลที่แตกต่างกัน การแยกแยะให้ถูกต้องจึงสำคัญอย่างยิ่งต่อการเลือกวิธีแก้ไขที่เหมาะสม

• เส้นไถล (Skid Lines): เกิดจากแผ่นโลหะ การเลื่อนตัวทางกายภาพ ผ่านรัศมีของเครื่องมือ (เช่น รัศมีเข้าของแม่พิมพ์ หรือเส้นลักษณะเฉพาะ) การเคลื่อนที่นี้จะทำให้พื้นผิวเรียบเงาและทิ้งร่องรอยที่มองเห็นได้ วิธีแก้ไข: ขัดรัศมีของเครื่องมือให้เป็นผิวกระจก เคลือบด้วยสารหล่อลื่นประสิทธิภาพสูง หรือปรับการออกแบบส่วนเสริมเพื่อลดการเคลื่อนตัวของโลหะบนรัศมีนั้น
• เส้นกระแทก (หรือเส้นปะทะ) เกิดจาก ความเหนี่ยวนำแบบฮิสเตอรีซิส เมื่อโลหะถูกโค้งรอบรัศมีแล้วคลี่กลับ ความเปลี่ยนแปลงของแรงดึงอย่างรวดเร็วอาจทิ้งเส้นที่มองเห็นได้ แม้ว่าจะไม่มีการเลื่อนเกิดขึ้นก็ตาม โดยมักเกิดขึ้นใกล้กับเส้นลักษณะเฉพาะ วิธีแก้ไข: เพิ่มรัศมีของเครื่องมือเพื่อลดความรุนแรงของวงจรการโค้ง-คลี่ หรือใช้ ซอฟต์แวร์จำลอง เพื่อปรับแต่งการกระจายแรงดึงในช่วงออกแบบ

จุดต่ำและรอยยุบของพื้นผิว

การวินิจฉัย: รอยเว้าหรือ 'หลุม' เล็กๆ ที่มักมองไม่เห็นด้วยตาเปล่าจนกว่าชิ้นส่วนจะถูกทาสีหรือขัด ซึ่งมักเกิดขึ้นบริเวณร่องมือจับประตูหรือฝาเติมน้ำมัน

สาเหตุหลัก: ข้อบกพร่องเหล่านี้มักเกิดจากความเครียดที่ไม่สม่ำเสมอ ซึ่งเรียกว่าข้อบกพร่องแบบ "Fall-in" เมื่อพื้นที่ที่มีอัตราความเครียดสูงถูกล้อมรอบด้วยพื้นที่ที่มีอัตราความเครียดต่ำ วัสดุจะคลายตัวอย่างไม่สม่ำเสมอ ส่งผลให้เกิดจุดที่ยุบตัวลง นอกจากนี้ การคืนตัวแบบยืดหยุ่น (springback) รอบรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน อาจดึงผิวเข้าด้านในได้

โซลูชัน: เพิ่มความ แรงยึดแผ่นว่าง (BHF) เพื่อสร้างแรงตึงที่เพียงพอทั่วแผ่น ทำให้วัสดุไหลอย่างสม่ำเสมอ การออกแบบแม่พิมพ์ให้มีลักษณะโค้งเกิน (over-crowning) ที่ผิวแม่พิมพ์ยังสามารถชดเชยการคลายตัวที่คาดว่าจะเกิดขึ้นได้

ข้อบกพร่องด้านความแข็งแรงโครงสร้าง (ข้อบกพร่องที่ทำให้ชิ้นงานเสีย)

ข้อบกพร่องด้านโครงสร้างทำให้ชิ้นงานถูกปฏิเสธทันที เนื่องจากทำให้ความสมบูรณ์ทางกายภาพของชิ้นส่วนเสียไป ข้อบกพร่องเหล่านี้ถูกควบคุมโดยแผนภาพขีดจำกัดการขึ้นรูป (FLD) และความสมดุลระหว่างแรงดึงและแรงอัด

รอยแยกและรอยแตก

การวินิจฉัย: รอยฉีกขาดที่มองเห็นได้บนโลหะ ตั้งแต่รอยแตกเล็กๆ ไปจนถึงการแยกตัวอย่างรุนแรง โดยทั่วไปมักเกิดในบริเวณที่มีการบางตัวสูง เช่น มุมที่ขึ้นรูปลึก

กลไก: วัสดุได้เกินขีดจำกัดความต้านทานแรงดึงแล้ว นี่คือข้อบกพร่องแบบ ไดนามิก มักเกิดจากแรงเสียดทานมากเกินไป วัสดุมีความเหนียวต่ำ (ค่า n-value) หรือรูปร่างของแม่พิมพ์ไม่เหมาะสม

มาตรการแก้ไข:

1. ลดแรงกดแผ่นวัสดุ (BHF): ลดแรงกดแผ่นวัสดุเพื่อให้วัสดุไหลเข้าสู่โพรงแม่พิมพ์ได้อย่างอิสระมากขึ้น
2. การหล่อลื่น: ใช้น้ำหล่อเย็นที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น หรือติดตั้งระบบหล่อลื่นแบบแอคทีฟบริเวณจุดที่มีแรงเสียดทานสูง
3. การปรับแต่งรัศมี: เพิ่มรัศมีบริเวณทางเข้าแม่พิมพ์ รัศมีที่แหลมเกินไปจะทำหน้าที่คล้ายเบรก ป้องกันไม่ให้วัสดุไหลและทำให้วัสดุยืดออกจนเกิดการขาด

มีริ้วรอย

การวินิจฉัย: ลักษณะโลหะเป็นคลื่นหรือย่น มักพบในบริเวณขอบแผ่นหรือผนังที่เป็นแนวลาด เว้นแต่กรณีฉีกขาด ความย่นเกิดจาก อัด .

กลไก: เมื่อโลหะถูกบีบอัดในแนวสัมผัส (ถูกบีบเข้าหากัน) จะมีแนวโน้มที่จะโก่งตัวออกจากแนวระนาบหากไม่มีการยึดตรึง ซึ่งพบได้บ่อยในผนังที่เป็นแนวลาดที่มีวัสดุเกิน

มาตรการแก้ไข:

• เพิ่มแรงกดแผ่นวัสดุ (BHF): เพิ่มแรงกดที่บริเวณขอบแผ่นเพื่อกดยับไม่ให้เกิดการโก่งตัว
• ใช้กระดาษวาด ติดตั้งกระดูกลาก เพื่อจํากัดการไหลของวัสดุและเพิ่มความเครียดในผนัง, ดึงวัสดุที่อ่อนแอที่ทําให้เกิดรอยรัดออก.
• สังเกตข้อเทียบ: การเพิ่ม BHF เพื่อแก้ไขรอยขนขน จะเพิ่มความเสี่ยงของการแตก หน้าต่างกระบวนการคือโซนปลอดภัยระหว่างสองรูปแบบความผิดพลาดนี้

อุปกรณ์และความบกพร่องที่เกิดจากการประกอบ

ความบกพร่องทั้งหมดไม่ได้มาจากการไหลของวัสดุ หลายอย่างเป็นรอยของสภาพของเครื่องมือหรือสภาพแวดล้อมการตีพิมพ์ การแยกระหว่าง สถิต และ พลศาสตร์ แหล่งข้อมูลคือขั้นตอนแรกในการแก้ปัญหา

ความผิดพลาดแบบสแตตติก vs. ไดนามิก

การกัดและการบาร์

การเกิดรอยยึดติด (galling) (หรือการสกัด) เกิดขึ้นเมื่อแผ่นโลหะหลอมเข้ากับเหล็กเครื่องมือด้วยกล้องจุลินทรีย์ เนื่องจากแรงดันและความร้อนสูง ทําให้ชิ้นส่วนของวัสดุขาด ทําให้มีรอยขีดข่วนลึก และทําลายพื้นผิวของเครื่องมือ มันมีอยู่ทั่วไปในเหล็กความแข็งแรงสูงและสแตมป์อลูมิเนียม ทางแก้ไขนี้เกี่ยวข้องกับการใช้เคลือบเครื่องมือ PVD ที่มีความทันสมัย และการรับรองความเข้ากันได้ทางเคมีระหว่างน้ํามันย่อยและชิ้นงาน

เสี้ยน (Burrs) มีขอบคมสูงขึ้นตามเส้นตัด มันมักจะเกิดจากการใช้ยาที่ไม่ถูกต้อง ระยะเว้นแม่พิมพ์ - ไม่ หากช่องว่างระหว่างการเจาะและเจาะเป็นใหญ่เกินไป (โดยทั่วไป > 10-15% ของความหนาของวัสดุ) โลหะจะแยกแทนที่จะตัดสะอาด ถ้ามันแน่นเกินไป มันต้องใช้แรงมากเกินไป

การจัดการตัวแปรเหล่านี้ ต้องการอุปกรณ์ที่แข็งแกร่ง และวิศวกรรมที่แม่นยํา สําหรับผู้ผลิตที่ต้องการลดความเสี่ยงเหล่านี้ตั้งแต่เริ่มต้น การร่วมมือกับผู้ผลิตที่สามารถเป็นสิ่งจําเป็น เทคโนโลยีโลหะเส้าอี้ มีความเชี่ยวชาญในการบรรลุช่องว่างนี้ โดยใช้ความสามารถในการพิมพ์และการพิมพ์ที่มีความแม่นยําสูงถึง 600 ตัน ที่ได้รับการรับรองจาก IATF 16949 เพื่อส่งมอบองค์ประกอบสําคัญ เช่น แขนควบคุม

วิธีการตรวจสอบและควบคุมคุณภาพ

มาตรฐานรถยนต์ที่ทันสมัยได้ย้ายไปนอกเหนือการตรวจสอบทางสายตาที่ง่ายดาย การค้นหาความบกพร่องนั้นมีประโยชน์ แต่การคาดการณ์มันนั้น มีผลเปลี่ยนแปลง

การ หิน ด้วย มือ หรือ ด้วย ดิจิตอล

การหินด้วยมือ วิธีการแบบดั้งเดิมคือการขัดหินขัดที่ราบไปทั่วแผงที่ประทับ จุดสูง (บอร์ส, จุดสูงสุด) ถูกตัดขัด ขณะที่จุดต่ํายังคงไม่ถูกแตะต้อง สร้างแผนที่ความแตกต่างทางสายตา การ ทํา งาน ที่ มี ประสิทธิภาพ

การหินดิจิตอล นี่คือการใช้ซอฟต์แวร์จําลอง (เช่น AutoForm) หรือข้อมูลสแกนออปติกเพื่อสร้างแผนที่เสมือนของความผิดพลาดบนพื้นผิว โดย การ เลียน แบบ กระบวนการ ปิ ดหิน ใน สภาพ แวดล้อม ดิจิตอล วิศวกร สามารถ ระบุ ความ ผิดพลาด ชั้น A ก่อนที่เครื่องมือจะตัด - ไม่ นี่เปลี่ยนการควบคุมคุณภาพจากช่วง "การทดลอง" ไปสู่ช่วง "การออกแบบ" ลดเวลาและค่าใช้จ่ายในการพัฒนาลงอย่างมาก

ระบบวัดแสง

ระบบอัตโนมัติใช้แสงที่มีโครงสร้าง (การสกรีนเชือก) หรือการสแกนเลเซอร์เพื่อวัดทอปโลจีผิวถึงไมโครเมตร ระบบเหล่านี้ให้ข้อมูลที่เป็นเป้าหมายและสามารถปรับปริมาณได้ ซึ่งสามารถนําข้อมูลกลับเข้าไปในระบบควบคุมการสื่อ ตัวอย่างเช่น ถ้าระบบออปติกส์ตรวจพบ "เครื่องหมายซิง" ที่กําลังเคลื่อนไหว เส้นพิมพ์สามารถปรับความดันของหมอนได้โดยอัตโนมัติเพื่อชดเชย สร้างระบบควบคุมคุณภาพแบบปิดวงจร