ความสามารถการเชื่อมของเหล็กแผ่นกัลป์วาไนซ์กับเหล็กกล้าไร้สนิม เกรด 304 และอะลูมิเนียม เกรด 5052 ด้วยการเชื่อมความต้านทานแบบจุด

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความสามารถของการเชื่อมความต้านทานแบบจุดของเหล็กแผ่นกัลป์วาไนซ์กับเหล็กกล้าไร้สนิมแผ่น เกรด 304 และอะลูมิเนียมแผ่นเกรด 5052 ที่มีความหนา 1 มิลลิเมตร โดยทำการทดสอลการเชื่อมต่อเกยภายใต้ 3 ปัจจัยคือ แรงกดของหัวอิเล็กโทรด 2 ระดับ ได้แก่ 1,500 และ 2,000 นิวตัน กระแสไฟฟ้าสำหรับการเชื่อม 3 ระดับ ได้แก่ 7,000 9,000 และ 11,000 แอมแปร์ และระยะเวลาในการเชื่อม 4 ระดับ ได้แก่ 9, 11, 13 และ 15 รอบ เตรียมชิ้นงานและการทดสอบตามมาตรฐาน JIS Z3136-1978 ออกแบบการทดลองแบบ General Full Factorial Design แบ่งการทดลองเป็น 3 กลุ่ม ๆ ละ 72 คู่ รวมทั้งสิ้น 216 คู่ ข้อบ่งชี้คุณภาพของรอยเชื่อมประกอบด้วย (1) สภาพของผิวหน้ารอยเชื่อม (2) ขนาดของรอยเชื่อม (3) ความต้านแรงดึงเฉือนของรอยเชื่อม (4) โครงสร้างจุลภาคบริเวณรอยต่อของรอยเชื่อม (5) ผิวรอยแยกของชิ้นงานหลังการทดสอบแรงดึง ผลการทดลองพบว่า กลุ่มที่ 1 (กัลป์วาไนซ์กับกัลป์วาไนซ์) เมื่อทดสอบแรงดึงเฉือนเกิดการฉีกขาดที่บริเวณที่ได้รับผลกระทบทางความร้อน ผิวรอยแยกของชิ้นงานเหล็กกัลป์วาไนซ์มีมุมบิดมากที่สุด ค่าแรงดึงเฉือนสูงสุดมีค่าเป็น 4,140 นิวตัน ได้จากชิ้นงานที่ค่าแรงกด 1,500 นิวตัน กระแสไฟฟ้า 9,000 แอมแปร์ และเวลาในการเชื่อม 15 รอบ กลุ่มที่ 2 (กัลป์วาไนซ์กับเหล็กกล้าไร้สนิม) มีค่าแรงดึงเฉือนสูงสุดเมื่อเปรียบเทียบทั้ง 3 กลุ่ม ค่าแรงดึงเฉือนสูงสุดมีค่าเป็น 4,464 นิวตัน ได้จากชิ้นงานที่ค่าแรงกด 1,500 นิวตัน กระแสไฟฟ้า 9,000 แอมแปร์ และเวลาในการเชื่อม 11 รอบ และกลุ่มที่ 3 (กัลป์วาไนซ์กับอะลูมิเนียม) เกิดการฉีกขาดที่รอยเชื่อมทุกชิ้นทดลอง มีมุมบิดที่น้อยมีค่าแรงดึงเฉือนต่ำสุดเมื่อเปรียบเทียบทั้ง 3 กลุ่ม ค่าแรงดึงเฉือนสูงสุดมีค่าเป็น 2,747 นิวตัน ได้จากชิ้นงานที่ค่าแรงกด 1,500 นิวตัน กระแสไฟฟ้า 9,000 แอมแปร์ และเวลาในการเชื่อม 11 รอบ เมื่อเพิ่มกระแสไฟฟ้าและระยะเวลาเชื่อมมากจนเกินไป ทำให้ภายในรอยเชื่อมแตกร้าว แรงดึงลดลง แรงกดหัวอิเล็กโทรดทำให้ผิวหน้ารอยเชื่อมเกิดการยุบตัว มีสะเก็ดไฟรอบรอยเชื่อม บริเวณผิวหน้ามีรอยไหม้ เมื่อวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคของเหล็กแผ่นกัลป์วาไนซ์ก่อนการเชื่อมเป็นเฟสเฟอร์ไรท์ หลังการเชื่อมรอยเป็นเฟสเฟอร์ไรท์+เพิลไลท์ เหล็กกล้าไร้สนิม เกรด 304 ก่อนการเชื่อมเป็นเฟสเพิลไลท์ หลังการเชื่อมไม่ทำการศึกษาโครงสร้างจุลภาคเพราะรอยเชื่อมมีขนาดเล็กกว่าค่ามาตรฐาน รอยเชื่อมที่มีขนาดใหญ่มีแนวโน้มรับแรงดึงได้มากกว่ารอยเชื่อมที่ขนาดเล็ก ปัจจัยที่ส่งผลต่อค่า แรงดึงเฉือนและขนาดรอยเชื่อมได้แก่ แรงกดชิ้นงาน กระแสไฟฟ้าที่ใช้ในการเชื่อมและระยะเวลาในการเชื่อม อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ 0.05