กรุงเทพธุรกิจ

เอ็มเทคตอบโจทย์ผู้ผลิตยางรถจักรยานยนต์ ดึงโปรแกรมคอมพิวเตอร์วิเคราะห์และออกแบบยางรถรุ่นใหม่ ลดปัญหาแก้มยางปริแตก

 ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค/สวทช.) ได้รับโจทย์จากภาคเอกชนที่ผลิต และจำหน่ายยางรถจักรยานยนต์ ให้ศึกษาหาเทคนิคแก้ปัญหาที่เกิดทั่วไปกับผลิตภัณฑ์ คือ การแตกร้าวบริเวณแก้มยางของล้อยางนอกเนื่องจากการใช้งาน จึงนำโปรแกรมสำเร็จรูปไฟไนต์เอลิเมนต์ ซึ่งใช้สมการทางคณิตศาสตร์ชั้นสูงร่วมกับทฤษฎีเชิงตัวเลขเข้ามาใช้ในการวิจัยตอบโจทย์ดังกล่าว

 ดร.ไพโรจน์ จิตรธรรม นักวิจัยเอ็มเทค เปิดเผยถึง ข้อมูลที่ได้จากโปรแกรมไฟไนต์เอลิเมนต์ ว่า  การผลิตและออกแบบยางนอกให้ได้คุณภาพสูง ลดปัญหาการปริแตกของแก้มยาง จำเป็นต้องใช้ชั้นผ้าใบที่มีความยาวแตกต่างกัน เพื่อความเหมาะสมใช้งานในแต่ละแบบ องค์ความรู้นี้ได้ส่งต่อให้ภาคเอกชนเจ้าของโจทย์เรียบร้อยแล้ว และอนาคตยังสามารถใช้ศึกษากับยางรถยนต์ทุกรูปแบบ จึงช่วยลดต้นทุนการวิจัย และพัฒนาของผู้ประกอบการ

 ส่วนแผนการศึกษาหลังจากนี้ จะเป็นการขยายผลโดยใช้โปรแกรมข้างต้น วิเคราะห์ทำนายรูปร่าง และความเค้นที่เกิดขึ้นบริเวณหน้าสัมผัสของล้อยาง ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ถึงประสิทธิภาพการยึดเกาะถนน รวมถึงปรับรูปทรงและลายดอกยาง เพื่อให้ได้หน้าสัมผัสของล้อยางที่เหมาะสมและปลอดภัยสำหรับการขับขี่

 งานวิจัยดังกล่าวเป็นความร่วมมือระหว่างเอ็มเทค กับศูนย์วิจัยและพัฒนาอุตสาหกรรมยางไทย ระหว่างปี 2551-2552 ประโยชน์ที่เกิดขึ้นในปัจจุบัน คือ ผู้ประกอบการมีผลิตภัณฑ์ที่ใช้งานนานขึ้น ลดต้นทุนการวิจัยภายในบริษัท และลดการเกิดของเสียจากการทดลอง      

 "การใช้โปรแกรมสำเร็จรูปไฟไนต์เอลิเมนต์ตอบโจทย์ภาคอุตสาหกรรม จะช่วยลดต้นทุนการวิจัย จากเดิมที่ผู้ประกอบการผลิตขึ้นรูปเป็นยางแล้วนำมาทดสอบคุณภาพ จนกว่าจะได้คุณสมบัติที่ต้องการ ทำให้สิ้นเปลืองวัตถุดิบ เสียเวลา และแรงงาน ในการวิจัยและพัฒนา เป็นจำนวนมาก"

 ทั้งนี้ การศึกษาดังกล่าว นักวิจัยใช้มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม ในการจำลองและทดสอบชิ้นงาน โดยแบ่งเป็น 3 การทดลอง เริ่มจากการจำลองรูปร่างของล้อยางและกระทะล้อ โดยกำหนดให้กระทะล้อยึดติดแน่นกับยาง กำหนดวัสดุที่ใช้ แรงดันลมและระยะยุบตัว โดยใช้พื้นแผ่นเรียบกดลงมา 20 มิลลิเมตร พร้อมกับเลือกสมการคณิตศาสตร์ที่จะใช้วิเคราะห์ และประเมินผล พบว่าความเค้นที่เกิดขึ้นบริเวณแก้มยางและยางชั้นในมีความเท่ากัน

 ส่วนชั้นผ้าใบจะมีความเค้นเกิดขึ้นสูงสุด จึงทดลองปรับรูปทรงด้านนอกบริเวณแก้มยาง ให้มีความโค้งน้อยลงและทำการวิเคราะห์ใหม่ พบว่าความเค้นบริเวณแก้มยางลดลง แต่ทำให้ยางชั้นในและชั้นผ้าใบมีความเค้นเพิ่มขึ้น

 การทดลองที่สอง ทดลองแก้ไขความยาวของยางชั้นผ้าใบให้สั้นลง พบสามารถลดความเค้นบริเวณแก้มยางได้เล็กน้อย ส่วนความเค้นของยางชั้นในและชั้นผ้าใบจะลดลงได้มาก ส่วนการทดลองที่สาม นักวิจัยนำวิธีการทั้งแบบทดลองที่ 1 และแบบทดลองที่ 2 มาใช้พร้อมกัน ทั้งยังลดความยาวของยางชั้นผ้าใบ และแก้ไขความโค้งบริเวณแก้มยาง

 นักวิจัย กล่าวต่อว่า ผลที่ได้พบว่า วิธีที่สามดีที่สุด เนื่องจากทำให้บริเวณแก้มยาง ชั้นผ้าใบ และยางชั้นในมีความเค้นลดลงอย่างมาก ส่งผลให้โอกาสเกิดการแตกร้าวบริเวณแก้มยางลดลง และสามารถที่จะนำไปอ้างอิงเป็นเทคนิคผลิตยางรูปแบบใหม่ที่ประสิทธิภาพสูงยิ่งขึ้น

Tags : ไพโรจน์ จิตรธรรม • เอ็มเทค • ยางรถ