Shot Peening ในสปริงคืออะไร?

Shot Peening ในสปริงคืออะไร?

Shot Peening เป็นกระบวนการทางวิศวกรรมพื้นผิวที่ใช้ การยิงเม็ดโลหะเล็กๆ (Shot) ด้วยความเร็วสูง ไปยังผิวสปริง เพื่อสร้าง ความเค้นอัด (Compressive Residual Stress) ช่วยเพิ่มความทนทานต่อการล้า (Fatigue Life) และป้องกันการแตกร้าว


วัตถุประสงค์ของ Shot Peening ในสปริง

เพิ่ม Fatigue Life → ยืดอายุการใช้งานสปริงรับแรงซ้ำๆ ได้ถึง 10–30%
ลด Stress Concentration → ป้องกันการเกิดรอยร้าวที่จุดเสี่ยง (เช่น รัศมีโค้งของขดลวด)
ปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อน → ลดโอกาสเกิด Stress Corrosion Cracking

 

ยิงเม็ดโลหะ (เช่น เหล็กกล้า, เซรามิก, หรือกระจก) ขนาด 0.1–1.0 มม. ด้วยความเร็วสูง
เกิดการ deform ผิวชิ้นงาน เป็นหลุมเล็กๆ (Dimples)
สร้างชั้นความเค้นอัด บนผิวสปริง (ลึกประมาณ 0.05–0.5 มม.)

พารามิเตอร์สำคัญใน Shot Peening

พารามิเตอร์
รายละเอียด
ผลกระทบต่อสปริง
ขนาดเม็ด (Shot Size)
เล็ก (0.1–0.3 มม.): ผิวเรียบ
เพิ่มความแม่นยำ
 
ใหญ่ (0.5–1.0 มม.): ลึกกว่า
ความเค้นอัดสูงแต่ผิวหยาบ
ความเร็ว (Velocity)
50–100 m/s
ความเค้นอัดเพิ่มตามความเร็ว
覆盖率 (Coverage)
100–200% (ยิงซ้ำให้ครอบคลุม)
ป้องกันจุด遗漏
ความเข้ม (Intensity)
วัดด้วย Almen Strip (หน่วย: A, N, หรือ C)
ค่าสูง = ความเค้นอัดลึก

วัสดุที่ใช้เป็น Shot

Cut Wire Shot (เหล็กกล้า) → ค่าใช้จ่ายต่ำ, ใช้บ่อยที่สุด
Ceramic Shot → ทนทาน, ใช้กับสปริงเกรดสูง
Glass Bead → ผิวเรียบ, เหมาะกับสปริงขนาดเล็ก

ประโยชน์ในสปริง

✔ เพิ่ม Fatigue Strength → สปริงรับแรงซ้ำๆ ได้นานขึ้น
✔ ปิดรอยขีดข่วน (Microcracks) → ลดจุดเริ่มต้นการแตก
✔ ปรับสมบัติผิว → เพิ่มความต้านทานการสึกหรอ


ตัวอย่างการประยุกต์ใช้

สปริงรถยนต์: เพิ่มความทนทานต่อแรงกระแทก
สปริงเครื่องบิน: ลดความเสี่ยงการแตกจาก Fatigue
สปริงอุตสาหกรรม: ยืดอายุการใช้งานในสภาพแวดล้อมรุนแรง

ข้อควรระวัง

Over-peening → ผิวเสียหาย, ความเค้นอัดเกินไป
Under-peening → ไม่ได้ผลตามต้องการ
ต้องควบคุมพารามิเตอร์ ให้เหมาะกับวัสดุสปริง

สรุป

Shot Peening คือ การเสริม装甲ให้ผิวสปริง ด้วยความเค้นอัด ช่วยให้สปริงทนทานต่อการล้าและรอยร้าว เป็นกระบวนการมาตรฐานในอุตสาหกรรมสปริงคุณภาพสูง