ใครเป็นคนสร้างเครื่องฉีดพลาสติกและได้รับความนิยมเพราะอะไร?
เครื่องฉีดพลาสติกเป็นเครื่องจักรที่ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตที่ได้รับความนิยมตั้งแต่ช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง ตั้งแต่นั้นมาได้มีการพัฒนามาจนถึงปัจจุบัน คำถามคือ
"แต่ก่อนหน้านี้ในช่วงสมัยก่อน ก่อนที่จะเกิดสงครามโลกทำไมถึงไม่ได้ความนิยม?
ก่อนหน้านี้ที่เราฉีดสินค้าทั้งในภาคอุตสาหกรรมและอุปโภคบริโภค ก่อนหน้านี้เราฉีดอะไรกันมาก่อน?
และคำถามสำคัญที่เราได้ตั้งข้อสงสัยคือ เครื่องฉีดพลาสติกเริ่มขึ้นเมื่อใด?"
สยามเอ็นจิเนียริ่งอินสทรูเม้นท์จะมาร่วมหาคำตอบไปพร้อมกับทุกท่าน
เครื่องฉีดพลาสติกถูกสร้างขึ้นเมื่อไหร่ ?
เครื่องฉีดพลาสติกถูกสร้งาขึ้นในช่วงปลายปี 1800 เมื่อนักประดิษฐ์ชาวอเมริกันที่ชื่อว่า John Wesley Hyatt (จอห์น เวสลีย์ ไฮเอท) และพี่ชายของเขา Isaiah (อิสยาห์) ได้สร้างเครื่องฉีดพลาสติกขึ้นมาเมื่อปี 1872 ช่วงเริ่มแรกยุคแรกแม้รูปลักษณ์ของเครื่องฉีดพลาสติกจะไม่ได้เหมือนเครื่องฉีดที่เราใช้กันในทุกวันนี้แต่แรก แต่ก็สามารถผลิตได้ตามวัตถุประสงค์ในยุคนั้น
คำถามในยุคนี้ก็คือ แล้วสกรูฉีดพลาสติกล่ะ นักประดิษฐ์ท่านนี้ได้สร้างสกรูฉีดพลาสติกพร้อมกับเครื่องฉีดพลาสติกเลยหรือเปล่า คำตอบคือ . . . ไม่ครับ
“ในช่วงเริ่มต้นยังไม่ได้ผลิตมาพร้อมกับเครื่อง จริงๆ แล้วสกรูฉีดพลาสติกผลิตขึ้นในช่วงหลังสงครามโลก"
ความเห็น : แอดมินคิดว่าความนิยมของสินค้าที่ผลิตจากพลาสติกยังไม่ค่อยมีทำให้นักประดิษฐ์ยังไม่ให้ความสนใจ (สกรูฉีดพลาสติกผลิตขึ้นในช่วงหลังสงครามโลก)
หลังจากช่วงปลายศตวรรษที่ 18 อุตสาหกรรมพลาสติกแทบจะไม่ได้มีการพัฒนาอะไรเพิ่มเติมมากนัก มีเพียงผลิตสินค้าอย่าง ปลอกคอ, กระดุม และหวีเท่านั้นเอง เพราะว่าเป็นช่วงที่ยังไม่มีนวัตกรรมเข้ามาการเปลี่ยนแปลงการทำงานของกระบวนการฉีดพลาสติก
ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 มีการคิดค้นนวัตกรรม และการเริ่มมีเปลี่ยนแปลง โดยนักวิทยาศาสตร์สองคนที่มีชื่อว่า อาเธอร์ได้ร่วมกับธีโอดอร์ เบ็คเกอร์ (Theodore Becker) ได้คิดค้น Cellulose Acetate ใช้ในการฉีดมีคุณสมบัติไวไฟน้อยกว่า ซึ่งอาเธอร์คนนี้นี่เองคือ คนที่วิวัฒนาการเครื่องฉีดพลาสติกในต่อจาก จอห์น เวสลีย์ ไฮเอท แต่ไม่ใช่คนที่ได้สร้างสกรูฉีดพลาสติก
สุดท้าย Cellulose Acetate ก็ได้รับความนิยมจนถูกนำไปทำเป็นผงที่ใช้ในการฉีดพลาสติก
ทำไมในช่วงสงครามโลกจึงเป็นช่วงขาขึ้นของอุตสาหกรรมพลาสติก
ในช่วงก่อนหน้าสงครามโลกนั้น อาร์เธอร์ ได้จดสิทธิบัตรเครื่องฉีดพลาสติกที่อีกแบบหนึ่งชื่อว่า Injection Moulding Of Plasticised Cellulose Acetate ก่อนสงครามโลกจะเกิดขึ้น
เกร็ดความรู้ : สงครามโลกเกิดในปี ค.ศ. 1946 / สิทธิบัตร Injection Moulding Of Plasticised Cellulose Acetate เกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1937
ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองถือว่าเป็นการผลิตโฉมหน้าประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติ เพราะสงครามโลกครั้งที่สองทำให้เครื่องบินได้รับความนิยม (อย่างเครื่อง ZERO ของประเทศญี่ปุ่น) นำไปสู่ความก้าวหน้าในอุตสาหกรรมอย่างการผลิตยานยนต์และการฟื้นฟูเศรษฐกิจ เพราะโลกในช่วงนั้นต้องการผลิตสินค้าที่มีต้นทุนที่ต่ำและผลิตออกมาได้ในปริมาณมาก (Economy of Scale) และสิ่งที่ตอบโจทย์ได้ดีที่สุดก็ “พลาสติก”
ความต้องการของพลาสติกหลังสงครามโลกครั้งที่ 2 เกิดจากอะไร ?
ความต้องการของอุตสาหกรรมพลาสติกเกิดจาก การขาดแคลนวัตถุดิบ ยกตัวอย่าง ในการผลิตยางเองก็หยุดการผลิตเนื่องจากสงครามทั่วเอเชีย และเส้นทางการขนส่งสินค้าก็ถูกโจมตีจากทางเรือ แม้แต่วัตถุดิบในการผลิตรถถังและอาวุธหรือยุทธปกรณ์ต่างๆอย่างเหล็กก็ขาดแคลนเป็นอย่างมากรวมถึงปัจจัยหลายๆ อย่างในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2
ส่วนพลาสติกนั้นถูกเข้ามาเติมเต็มในส่วนนี้เนื่องจากมีต้นทุนที่ไม่สูง และหลังจากอุตสาหกรรมพลาสติกก็เริ่มมีบทบาทในการผลิตมากขึ้นเรื่อยๆ และเครื่องฉีดพลาสติกก็ได้มีการพัฒนาขึ้นเรื่อยๆ ตั้งแต่นั้นมา . . .
สกรูฉีดพลาสติกถูกสร้างโดย James Watson Hendry
ในช่วงสงครามโลกนักประดิษฐ์ชาว อเมริกันชื่อ เจมส์ วัตสัน เฮนดรี( James Watson Hendry) ได้สร้างสกรูฉีดพลาสติกตัวแรกขึ้น มีจุดประสงค์เพื่อช่วยเพิ่มความความเร็วในการฉีดและเพิ่มความแม่นยำ เพื่อให้คุณภาพของชิ้นงานที่ผลิตออกมาดียิ่งขึ้น นอกจากนี้ยังช่วยผสมวัตถุดิบก่อนการฉีดเพื่อทำให้สีหรือวัตถุดิบรีไซเคิลมีความละเอียดก่อนการฉีด
และในช่วงปี 1970 เฮนดรี้ได้ พัฒนากระบวนการฉีดขึ้นรูปด้วยแก๊สเป็นครั้งแรก (gas-assisted injection moulding process) ซึ่งทำให้การผลิตมีความซับซ้อนมากขึ้น แต่ . . .
ก็ทำให้มีวัตถุดิบที่ฉีดออกมามีความแข็งตัวได้อย่างรวดเร็ว และผลงานการออกแบบของเฮนดรี้ในช่วงนี้ทำให้ชิ้นงานที่ผลิตออกมาจากเครื่องฉีดพลาสติกมีความสมบูรณ์มากขึ้น ทั้งยังทำให้ลดเวลาในการฉีด, น้ำหนัก และของเสียลง
บทสรุปส่งท้าย
การออกแบบเครื่องฉีดพลาสติกในปัจจุบันมีความทันสมัยมากขึ้นกว่าแต่ก่อน ถึงแม้ว่าเทคโนโลยีของเครื่องฉีดจะไม่เปลี่ยนไปมาก แต่ด้วยเทคโนโลยีของคอมพิวเตอร์จะทำให้เราสามารถผลิตสิ่งใหม่ๆ ขึ้นมาได้ เป็นเหตุผลว่าทำไมสินค้าในตลาดในทุกวันนี้จึงผลิตจากพลาสติกอยู่มาก
อีกหน่อยใครจะทราบว่า เราจะมีอะไรใหม่ๆ ที่เกิดจากพลาสติกขึ้นบ้างในอนาคต นี่คงเป็นสิ่งที่สำคัญที่ทำให้อุตสาหกรรมพลาสติกเป็นที่น่าจับตามองในอยู่ทุกวันนี้
ขอขอบคุณข้อมูลอ้างอิงในการประกอบการนำเสนอ
https://www.linkedin.com/pulse/injection-molding-machine-history-sajjad-hussain/
http://www.plasticmoulding.ca/history.htm
https://www.cewheelsinc.com/history-plastic-injection-moulding/
https://nbplastics.com/blog/brief-history-plastic-injection-molding/
https://www.kaso.com/did-you-know-a-brief-history-of-injection-molding/
http://www.arburg-injection-moulding-machines.com/injection-molding-machine.htm