เทคโนโลยีของระบบการจับยึด (Holder Technology)

ปัจจุบันระบบการจับยึดทูลได้มีการพัฒนากันอย่างต่อเนื่อง ทั้งนี้เพื่อให้เหมาะสมกับการใช้งานในรูปแบบที่ต้องการ อาทิเช่น ความแม่นยำหรือความเที่ยงตรง คุณภาพของผิวชิ้นงาน รวมทั้งคุณภาพของเครื่องจักรหรือทูลที่นำมาใช้งาน เพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุด ซึ่งเทคโนโลยีของระบบการจับยึด (Holder system) นั้นได้มีวิวัฒนาการคร่าวๆ ดังต่อไปนี้

1. Collet Holder : ซึ่งมีช่วงความแม่นยำ (Accuracy) อยู่ประมาณ 5-20 micron
2. Shrink-Fit Holder : ซึ่งมีช่วงความแม่นยำ (Accuracy) อยู่ประมาณ 3-5 micron

ดังนั้น วันนี้ผมจะมานำเสนอเทคโนโลยีการจับยึดที่เป็นระบบการจับยึดด้วยความร้อนหรือที่เรียกกันว่า “Shrink-Fit Holder” การจับยึดด้วยระบบนี้นั้นจะใช้หลักการขยายตัว-หดตัวของวัสดุ เนื่องจากความร้อนในการใช้งานจริงนั้นจะต้องมีเรื่องของความร้อนเข้ามาเกี่ยวข้อง คือ อุณหภูมิที่ทำให้เกิดการขยายตัวนั้นเอง ซึ่งเทคโนโลยีของแต่ละค่ายของผู้ผลิตก็มีความแตกต่างกันออกไปขึ้นอยู่วัสดุที่นำมาใช้ในการผลิต

จากรูปที่ 1 พบว่าช่วงอุณหภูมิที่ทำให้วัสดุเริ่มมีการขยายตัวและมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเนื่องจากความร้อนมีความแตกต่างกันได้อย่างชัดเจน ซึ่งจะเห็นได้ว่า โฮลเดอร์ของบริษัท MST สามารถขยายตัวที่อุณหภูมิที่ต่ำกว่า อีกทั้งอุณหภูมิที่ทำให้โครงสร้างเปลี่ยนแปลงนั้นยังสูงกว่าวัสดุที่นำมาใช้ผลิตโฮลเดอร์จากผู้ผลิตรายอื่นๆ ทั้งนี้ เนื่องจากวัสดุที่ใช้ในการผลิตนั้นเป็นสแตนเลสชนิดพิเศษ (PATENTED) ทำให้สำหรับการจับยึดทูลที่ทำจากคาร์ไบด์ได้อย่างแข็งแรงและมีความเที่ยงตรงสูง ซึ่งเป็นลิขสิทธิ์เฉพาะของทางบริษัท MST เท่านั้น และสามารถขยายตัวได้ด้วยการให้ความร้อนเพียง 300 องศาเซลเซียสหรือต่ำกว่านั้น อีกทั้งค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวจากความร้อนสูงกว่าเหล็กธรรมดาถึง 1.6 เท่าและยังสามารถใช้น้ำเพื่อทำให้เย็นตัวอย่างรวดเร็วได้อีกด้วย

จากรูปที่ 2 เป็นตัวอย่างผลิตภัณฑ์ [a] 2-Pieces Modular คือ มี 2 ส่วนที่เป็นคอลเลทและโฮลเดอร์ มีค่าความแม่นยำ 5 μm [b] Mono Series มีค่าความแม่นยำ 3 μm [c] Straight Arbor มีค่าความแม่นยำ 3 μm ซึ่งขึ้นอยู่กับความเหมาะสมของลูกค้าแต่ละประเภท เช่น ความแม่นยำ, ความหลากหลายของชิ้นงาน และความลูกในการกัดงานของลูกค้า

จากรูปที่ 3 ผลิตภัณฑ์ตัวใหม่ล่าสุดของบริษัท MST คือรุ่น UNO เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีความแม่นยำถึง 1 μm และมีคุณสมบัติพิเศษช่วยปรับปรุงในเรื่องของอายุการใช้งานของทูล และเหมาะสมสำหรับการใช้งานทูลที่มีขนาดเล็กกับเครื่องจักรที่ใช้รอบสูง (High Speed Machining) จะเห็นได้ว่าผลิตภัณฑ์ดังกล่าวนี้เหมาะสมกับเทคโนโลยีที่ต้องการความเรียบผิวระดับนาโน ซึ่งปัจจุบันมีลูกค้าหลายเจ้าที่พยายามพัฒนากระบวนการผลิต เพื่อให้สอดคล้องกับแนวโน้มกับเทคโนโลยีในปัจจุบัน ทั้งนี้เนื่องจากในหลายส่วนของอุปกรณ์หรือเครื่องมือที่ใช้ในการผลิตนั้นได้มีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว อาทิเช่น Endmill CBN, Diamond Tool เป็นต้น