Monthly Archive: May 2015

บทความ ผงขัด

ผงขัด (abrasive) เป็นหัวใจสำคัญของกระดาษทรายและแผ่น ขัด ผงขัดที่ใช้ในการผลิตมีหลายชนิดด้วยกัน ทั้งที่เป็นวัสดุสังเคราะห์ และที่เป็นวัสดุจากธรรมชาติ ได้แก่ 1. หินเหล็กไฟหรือฟลินต์ (flint) ข้อมูล ในบางเว็บไซต์ระบุว่า ปัจจุบันไม่มีการใช้วัสดุชนิดนี้ในการผลิตกระดาษทรายและแผ่นขัดแล้ว ขณะที่บางเว็บไซต์ระบุว่า ยังมีการนำหินชนิดนี้มาใช้เป็นผงขัดอยู่   ลักษณะเม็ดโกเมน 2. โกเมน, การ์เนต (garnet) เป็นกลุ่มแร่ซิลิ เกตมีสีต่างๆ จนถึงไม่มีสี ผงขัดที่ผลิตจากการ์เนตมีความคม แต่มีความแข็งต่ำกว่าผงขัดที่ผลิตจากวัสดุสังเคราะห์ เมื่อนำมาใช้งานผงขัดจะสึกหรอได้เร็วกว่า กระดาษทรายที่ประกอบด้วยผงขัดชนิดนี้จะเหมาะกับการใช้ในงานไม้มากกว่างาน โลหะ (หากแร่การ์เนตมีสีแดงเข้ม ใส จะใช้เป็นอัญมณีเรียกว่า โกเมน) ผงและเม็ดหินกากเพชร 3. หินกากเพชร (emery) เป็นหินที่มีส่วนผสมของแร่คอรันดัม (corundum) กับเหล็กออกไซด์ (iron oxide) โดยที่แร่คอรันดัมเป็นแร่หลัก หินกากเพชรนิยมใช้เป็นผงขัดสำหรับแผ่นขัดโลหะ   ลักษณะเม็ดอะลูมิเนียมออกไซด์ 4. อะลูมิเนียมออกไซด์ (aluminium oxide) หรืออะลูมินา (alumina) เป็นผงขัดที่นิยมใช้มากที่สุด เนื่องจากวัสดุมีสมบัติแข็งแต่เปราะ …

บทความ การใช้เครื่องมือวัดมิติที่ถูกต้องของภาคอุตสาหกรรม เวอร์เนียคาลิปเปอร์

  ขอบคุณที่มา : ฝ่ายมาตรวิทยามิติ สถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ เกษญา วัชระนุกุล เรียบเรียงโดย    

บทความ กระดาษทรายมีทรายหรือไม่?

         หลายคนคงเคยใช้กระดาษทรายในการขัดแต่งผิวงานไม้ ขัดสนิมออกจากเหล็ก หรือขัดผิววัตถุสิ่งของอื่นๆ แต่คุณเคยสงสัยหรือไม่ว่า กระดาษทรายใช้ทรายในการผลิตจริงรึเปล่า?         เป็นเรื่องที่น่าสนใจว่า มนุษย์เรารู้จักวิธีการประดิษฐ์แผ่นขัดมาเป็นเวลานานแล้ว จากหลักฐานบันทึกทางประวัติศาสตร์มีการระบุว่า ชาวจีนรู้จักวิธีประดิษฐ์แผ่นขัดผิววัสดุมาตั้งแต่ศตวรรษที่ 13 โดยนำวัสดุที่มีในธรรมชาติอย่างเปลือกหอยบด เมล็ดพืชบด หรือทราย มาเคลือบบนหนังสัตว์ที่ทาด้วยยางไม้ หรือใช้หนังสัตว์ที่มีผิวสาก เช่น หนังปลาฉลามมาเป็นอุปกรณ์ขัดแต่งผิว         ขณะที่ในยุโรปมีข้อมูลระบุว่าในกรุงลอนดอน ประเทศอังกฤษ นายจอห์น โอคีย์ (John Oakey) สามารถพัฒนาวิธีการเคลือบผงขัด และกระบวนการผลิตแผ่นขัดผิวเชิงพาณิชย์สำเร็จ จึงตั้งโรงงานผลิตแผ่นขัดออกจำหน่ายในปี ค.ศ. 1833 ซึ่งขณะนั้นแผ่นขัดถูกเรียกว่า กระดาษแก้ว (glass paper) เนื่องจากใช้แก้วผงในการผลิต ขณะที่ปีถัดมา (ค.ศ. 1834) ในประเทศสหรัฐอเมริกาก็มีการจดสิทธิบัตรกระบวนการผลิตแผ่นขัดครั้งแรกโดย นายไอแซ็ก ฟิซเชอร์ จูเนียร์ (Isaac Fischer, Jr.) ส่วนประกอบโดยทั่วไปกระดาษทรายมีองค์ประกอบหลัก 3 อย่างคือ 1.แผ่นรอง …

บทความ ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อสมบัติความล้าของโพลิเมอร์

ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อสมบัติความล้าของโพลิเมอร์ เป็นที่ทราบกันดีว่าสมบัติเชิงกลของโพลิเมอร์นั้นขึ้นอยู่กับองค์ประกอบหลาย อย่างเช่น โครงสร้างทางโมเลกุล (molecular structure) การจัดเรียงตัวของโมเลกุล (orientation)กระบวนการผลิต (processing) น้ำหนักโมเลกุล (molecular weight) และปริมาณความเป็นผลึก (crystallinity) เป็นต้น ซึ่งสมบัติทาง ความล้าของโพลิเมอร์นี้ก็เช่นกัน คือจะเปลี่ยนแปลงไปขึ้นอยู่กับองค์ประกอบดังกล่าว ยกตัวอย่างเช่นโพลิเมอร์ที่ มีน้ำหนักโมเลกุลสูงมักจะมีความต้านทานต่อความล้าสูง อายุความล้าของโพลิสไตรีนสามารถเพิ่มขึ้นถึง 100 เท่า เมื่อน้ำหนักโมเลกุลของโพลิเมอร์เพิ่มขึ้นเพียง 10 เท่า จาก 1.6 x 105 ไปเป็น 2.0 x 106 นอกจากนี้ ปริมาณความเป็นผลึกของโพลิเมอร์ก็ยังมีส่วนสำคัญต่อสมบัติทางความล้า โดยทั่วไปแล้วโพลิเมอร์ที่มีความเป็น ผลึกสูงจะมีความทนทานต่อความล้าสูงกว่าโพลิเมอร์ที่มีผลึกต่ำ เมื่อเปรียบเทียบระหว่างกราฟ S-N ของโพลิเมอร์ 2 ประเภทได้แก่โพลิอีเทอร์ซัลโฟน (PES) ซึ่งเป็นโพลิเมอร์ไร้ผลึก และโพลิอีเทอร์อีเทอร์คีโตน (PEEK) ซึ่งเป็น โพลิเมอร์กึ่งผลึก จะเห็นได้ว่า PEEK มีความแข็งแรงต่อความล้า (fatigue strength) สูงกว่า …

บทความ กระบวนการผลิตเหล็กแบบแอสตัน (การทำงานของเตาเผาอากาศ)

   กระบวนการผลิตเหล็กแบบแอสตัน(Aston process)เป็นกระบวนการผลิตเหล็กกล้าหรือเหล็กเหนียวอีกวิธีหนี่งซึ่งทำได้ ครั้งละมากๆ    ผู้คิดค้นคือนายเจมส์ แอสตัน(James Aston)ได้ผลิตเหล็กนี้ขึ้นเมื่อ พ.ศ.2473 โดยการนำเหล็กดิบไปใล่สารมลทินในเตาเบสเซเมอร์แล้วเทลงไปผสมกับตระกรันที่ หลอมเหลว เนื่องจากอุณหภูมิหลอมเหลวของตะกรันต่ำกว่าอุณหภูมิแข็งตัวของเหล็กจึงทำให้ เหล็กที่เทลงไปผสมกัยตะกรันนั้นแข็งตัวอย่างทันทีทันใด นำเอาเหล็กที่ได้ไปทุบหรือไล่ตะกรันออกเมื่อมีตะกรันมากเกินไป แล้วนำไปอัดเป็นแท่งเพื่อสะดวกในการแปรรูปต่อไปการผสมครั้งหนึ่งๆประมาณ 3-4 วัน และอัดเป็นแท่งสี่เหลี่ยมด้านขนานด้วยเครื่องไอดรอลิกก่อนที่จะนำแท่งไปรีด ต่อไป กรรมวิธีนี้สามารถผลิตเหล็กเหนียวได้วันละ 800 ตัน เหล็กหล่อ (cast iron) เป็นเหล็กที่ใกล้เคียงกับเหล็กดิบมากในด้านคุณสมบัติเหล็กหล่อได้มา โดยการนำเหล็กดิบมาหลอมกับเศษเหล็กในเตาคิวโพลา(Cupola) ซึ่งมีลักษณะคล้ายเตาสูงแต่มีขนาดเล็กกว่า เหล็กหล่อที่ออกจากเตาคิวโพลาแต่บริสุทธิ์กว่าเหล็กดิบ และสามารถควบคุมส่วนผสมของคาร์บอนได้ ก่อนที่จะกล่าวถึงเหล็กหล่อจะกล่าวถึงการรวมตัวของธาตุคาร์บอนในเหล็กสัก เล็กน้อยเสียก่อน คือ คาร์บอนผสมอยู่ในเหล็กได้ 3 ลักษณะ คือ – คาร์บอนละลายในเหล็กอยู่ในรูปของสารละลายของแข็ง (solid solution) คาร์บอนจะละลายในเหล็กในลักษณะของสารละลายของแข็งได้สูงสุด 2 เปอร์เซ็นต์ ที่อุณหภูมิ1130 องศาเซลเซียส ซึ่งทำให้เหล็กแข็งขึ้น แต่เนื้อแท้จริงของเหล็กบริสุทธิ์จะอ่อน – คาร์บอนรวมกับเหล็กในรูปของสารประกอบ เช่น รวมกับเหล็กได้สารประกอบที่มีความแข็งมากคือ ซีเมนไทต์ หรือไอออนคาร์ไบต์ และจะมีคาร์บอนสูงสุดได้ไม่เกิน …

บทความ การวิบัติโดยความล้าของโพลิเมอร์

     เมื่อวัสดุอยู่ภายใต้การรับภาระที่เปลี่ยนไปมาเป็นเวลานาน ในที่สุดวัสดุนั้น ๆ ก็จะเกิดการวิบัติขึ้น การวิบัติของ วัสดุที่มีสาเหตุจากความล้านั้นสามารถเป็นไปได้ทั้งการวิบัติที่นำไปสู่การ แตกหักของวัสดุหรือการวิบัติที่ทำให้ ชิ้นส่วนนั้น ๆไม่สามารถที่จะทำหน้าตามที่ออกแบบไว้ได้ อย่างสมบูรณ์ เช่นมีรูปร่างที่เปลี่ยนไปเนื่องจากการเกิด ความเครียดสูงจนเกิดการเปลี่ยนรูปอย่างถาวร (plastic deformation) ซึ่งการเกิดการวิบัตินั้นย่อมต้องมี กลไกในการอธิบายถึงสาเหตุของการเกิดได้ โดยสำหรับโพลิเมอร์แล้วนั้นจะประกอบไปด้วยกลไกหลัก 3 กลไกได้แก่ การวิบัติจากความร้อน (Failure by Thermal) ในกรณีของวัสดุที่มีสมบัติยืดหยุ่นสมบูรณ์ (perfectly elastic) นั้น เมื่อทำการทดสอบความล้า วัสดุจะมี ความสามารถในการคงไว้ซึ่งอุณหภูมิที่ชิ้นงานตัวอย่างที่คงที่ ซึ่งจะมีค่าเทียบเท่ากับอุณหภูมิแวดล้อม เนื่องจากวัสดุไม่มีการปลดปล่อยพลังงานออกมาจากการเปลี่ยนแปลงรูปร่างกลับไป กลับ อย่างไรก็ตาม สำหรับโพลิเมอร์แล้ว ปรากฏการณ์เช่นนี้เป็นไปได้ยากเนื่องเป็นวัสดุที่มีสมบัติยืดหยุ่นหนืด (viscoelasticity) ทำให้โพลิเมอร์มีการปลดปล่อยพลังงานออกมาจากการเปลี่ยนแปลงรูปร่างในรูปของ ความร้อน ซึ่งความร้อนนี้เอง จะทำให้ชิ้นงานมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น หากความร้อนที่เกิดขึ้นนี้ไม่สามารถระบายไปสู่สภาพแวดล้อมได้และสะสมอยู่ใน ชิ้นงานทำให้สมบัติของวัสดุเปลี่ยนไปเนื่องจากอุณหภูมิที่สูงขึ้นจนถึงอาจจะ มีการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้าง การ เสื่อมสภาพ หรือการลดความแข็งแรงในวัสดุจุดใดจุดหนึ่งซึ่งจะนำไปสู่การวิบัติของวัสดุใน ที่สุด โพลิเมอร์จะได้รับ ผลกระทบจากกลไกประเภทนี้ได้มากกว่าวัสดุประเภทอื่นเนื่องจากโพลิเมอร์ค่อน ข้างที่จะไวต่อผลกระทบจาก- อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง ในขณะที่โลหะและเซรามิกส์จะถูกกระทบน้อยกว่าจากอุณหภูมิในระดับที่เพิ่มขึ้น อิทธิพล …
error: Content is protected !!