Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Paint thickness reduction in the painting process of car bumpers by adjusting spray gun’s factors

Year (A.D.)

2020

Document Type

Thesis

First Advisor

พิศิษฎ์ จารุมณีโรจน์

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Department (if any)

Department of Industrial Engineering (ภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหการ)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมอุตสาหการ

DOI

10.58837/CHULA.THE.2020.1180

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างความหนาของชั้นสีใสบนกันชนรถยนต์ กับปัจจัยนำเข้าต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง ตลอดจนการนำเอาเครื่องมือทางสถิติมาช่วยค้นหาค่าปรับตั้งที่เหมาะสมสำหรับปัจจัยนำเข้าดังกล่าว เพื่อให้ความหนาของชั้นสีมีค่าใกล้เคียงกับค่าเป้าหมายที่ 17.5 um. สำหรับการระบุปัจจัยนำเข้านั้น ผู้วิจัยพบว่า ความกว้างหน้าปืน อัตราการไหลของสี และระยะห่างของปืนพ่น เป็น 3 ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อความหนาของชั้นสีใสบนกันชนรถยนต์ จากนั้น ผู้วิจัยจึงได้ทำการออกแบบการทดลองพื้นผิวตอบสนองแบบ บ็อกซ์-เบห์นเคน เพื่อค้นหาสมการความสัมพันธ์ระหว่างปัจจัยนำเข้าทั้ง 3 กับความหนาของชั้นสีใส เพื่อระบุค่าระดับปัจจัยที่เหมาะสมสำหรับปัจจัยทั้ง 3 ที่จะทำให้ค่าความหนาของชั้นสีใสมีค่าใกล้เคียงกับค่าเป้าหมายที่ 17.5 um. มากที่สุด ทั้งนี้ผู้วิจัยพบว่า ค่าระดับปัจจัยที่เหมาะสมสำหรับความกว้างหน้าปืน อัตราการไหลของสี และระยะห่างของปืนพ่นมีค่าเท่ากับ 15 cm. 200 cc./min. และ 10 cm. ตามลำดับ และเมื่อนำค่าดังกล่าวมาทดสอบโดยผู้ฝึกสอนประจำแผนก ก็ปรากฎว่า ค่าความหนาของชั้นสีใสลดลงจาก 22.22 um. เหลือเพียง 17 um. ภายหลังจากการทดสอบเบื้องต้น ผู้วัจัยได้นำค่าระดับปัจจัยที่เหมาะสมดังกล่าวไปปรับตั้งในกระบวนการผลิตจริง แล้วทำการเก็บค่าความหนาของชั้นสีใสอีกเป็นจำนวน 30 วัน ผู้วิจัยพบว่า ค่าความหนาของชั้นสีใสลดลงจากค่าก่อนการปรับปรุงที่ 22.2 um. เหลือเพียง 17.4 um. ซึ่งใกล้เคียงกับค่าเป้าหมายที่ 17.5 um. โดยยังคงคุณภาพของชิ้นงานได้ในระดับที่ดี อีกทั้งค่าความสามารถของกระบวนการที่ดี หรือ Cp และ Cpk ยังมีค่าอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ (1.49 และ1.45 ตามลำดับ) ส่งผลทำให้สามารถลดต้นทุนการใช้สี และปัญหาคุณภาพของชั้นสีลงได้อย่างมีนัยสำคัญ

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

The objective of this research is to study the relationship between clear paint layer thickness of automobile bumpers and other input factors, as well as to determine appropriate settings for such input so that the thickness of clear paint layer is as close as to the target value of 17.5 um. Based on the cause-and-effect diagram, we find that gun pattern, paint flow rate, and spray gun distance are three main factors that greatly affect clear paint layer thickness. We then design the box-behnken response surface experiments for the identification of equations that well explain relationships between clear paint layer thickness and these three input factors. Our experimental results indicate that the appropriate factor levels for the gun pattern, the paint flow rate, and the spray gun distance are 15 cm., 200 cc./min, and 10 cm., respectively. This setting is proven to be notably effective as clear paint layer thickness could be reduced from 22.22 um. to 17 um. – a lot closer to the target value of 17.5 um. – by the departmental master trainer. After applying such a setting to the whole production line, we also find that clear paint layer thickness is satisfactorily reduced to 17.4 um., with a good process capability – Cp and Cpk are 1.49 and 1.45 – leading to a significant reduction in painting cost, and so the improvement in the quality of painting process.

Share

COinS
 
 

To view the content in your browser, please download Adobe Reader or, alternately,
you may Download the file to your hard drive.

NOTE: The latest versions of Adobe Reader do not support viewing PDF files within Firefox on Mac OS and if you are using a modern (Intel) Mac, there is no official plugin for viewing PDF files within the browser window.