เจ้าของนวัตกรรม
นาย รติวัฒน์ วิชาชัย
นักศึกษา
Details
เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ (Induction Heating Machine: IHM) เป็นอุปกรณ์สำคัญในอุตสาหกรรมเครื่องประดับ โดยใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนและเชื่อมโลหะมีค่า งานวิจัยนี้มุ่งพัฒนาเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำขดลวดคู่ (Dual Coil IHM) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและลดต้นทุนของโรงงานเครื่องประดับ โดยใช้ การวิเคราะห์แม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Analysis: EMA) ผ่านซอฟต์แวร์ Ansys Maxwell กระบวนการวิจัยเริ่มจากการทดสอบเครื่อง IHM แบบขดลวดเดี่ยวในสภาวะการทำงานจริง และใช้ EMA เพื่อวิเคราะห์ความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็ก (B) ที่เกิดขึ้น จากนั้นได้ออกแบบและเปรียบเทียบการทำงานของขดลวดคู่ในรูปแบบ ขนาน (Parallel) และ อนุกรม (Series) ผลการทดลองพบว่า ขดลวดอนุกรมให้ค่าฟลักซ์แม่เหล็กสูงกว่า และสามารถปรับค่ากระแส (I), ความถี่ (f), จำนวนรอบขดลวด (N) และระยะห่างขดลวด (d) เพื่อให้ได้ค่าที่เหมาะสมสำหรับการผลิต ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่า เครื่อง IHM ขดลวดคู่แบบอนุกรมสามารถเพิ่มกำลังการผลิตได้ 2 เท่า เมื่อเทียบกับเครื่องเดิม ทั้งนี้ เทคโนโลยี EMA ช่วยลดการทดลองเชิงกายภาพ ลดข้อผิดพลาด และเพิ่มความแม่นยำในการออกแบบเครื่องจักรอุตสาหกรรมเครื่องประดับ
กระบวนการวิจัยเริ่มจากการทดสอบเครื่อง IHM แบบขดลวดเดี่ยวในสภาวะการทำงานจริง และใช้ EMA เพื่อวิเคราะห์ความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็ก (B) ที่เกิดขึ้น จากนั้นได้ออกแบบและเปรียบเทียบการทำงานของขดลวดคู่ในรูปแบบ ขนาน (Parallel) และ อนุกรม (Series) ผลการทดลองพบว่า ขดลวดอนุกรมให้ค่าฟลักซ์แม่เหล็กสูงกว่า และสามารถปรับค่ากระแส (I), ความถี่ (f), จำนวนรอบขดลวด (N) และระยะห่างขดลวด (d) เพื่อให้ได้ค่าที่เหมาะสมสำหรับการผลิต
ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่า เครื่อง IHM ขดลวดคู่แบบอนุกรมสามารถเพิ่มกำลังการผลิตได้ 2 เท่า เมื่อเทียบกับเครื่องเดิม ทั้งนี้ เทคโนโลยี EMA ช่วยลดการทดลองเชิงกายภาพ ลดข้อผิดพลาด และเพิ่มความแม่นยำในการออกแบบเครื่องจักรอุตสาหกรรมเครื่องประดับ
Objective
1.พัฒนาเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำขดลวดคู่ (Dual Coil IHM) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการเชื่อมโลหะมีค่าสำหรับอุตสาหกรรมเครื่องประดับ 2.ศึกษาและวิเคราะห์พฤติกรรมของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า โดยใช้ การวิเคราะห์แม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Analysis: EMA) ผ่านซอฟต์แวร์ Ansys Maxwell 3.เปรียบเทียบประสิทธิภาพของขดลวดแบบขนานและอนุกรม เพื่อหาการออกแบบที่เหมาะสมที่สุดสำหรับกระบวนการผลิต 4.เพิ่มกำลังการผลิตของโรงงานเครื่องประดับ โดยการพัฒนาเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำที่สามารถให้กำลังความร้อนได้สูงขึ้นและสม่ำเสมอมากขึ้น 5.ลดต้นทุนและความผิดพลาดในการผลิต โดยใช้เทคนิคการจำลองทางคอมพิวเตอร์แทนการทดลองทางกายภาพ 6.นำเสนอแนวทางการพัฒนาเครื่องจักรอุตสาหกรรมที่สามารถประยุกต์ใช้ได้จริง ในภาคการผลิตเครื่องประดับ เพื่อช่วยยกระดับเทคโนโลยีการผลิตภายในประเทศ
1.ข้อจำกัดของเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำขดลวดเดี่ยว 2.ความต้องการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและลดต้นทุน 3.การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการจำลองทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMA) 4.แนวโน้มการเติบโตของอุตสาหกรรมเครื่องประดับในประเทศไทย 5.การพัฒนาองค์ความรู้ด้านเทคโนโลยีการผลิต
1.เพิ่มประสิทธิภาพการผลิตในอุตสาหกรรมเครื่องประดับ 2.ลดต้นทุนและความสูญเสียในการผลิต 3.เพิ่มความแม่นยำในการควบคุมกระบวนการให้ความร้อน 4.พัฒนาเทคโนโลยีเครื่องจักรสำหรับอุตสาหกรรมภายในประเทศ 5.สร้างองค์ความรู้ใหม่และส่งเสริมงานวิจัยด้านวิศวกรรมและการผลิต