หน่วยที่ 1�พื้นฐานวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม

1.ความหมายของวัสดุอุตสาหกรรม

1. วัสดุช่าง หมายถึง วัสดุที่ใช้เป็นวัตถุดิบ เป็นเครื่องมือและเป็น�วัสดุที่ช่วยในกระบวนการผลิตขึ้นงานสำเร็จหรือผลิตภัณฑ์ เพื่อนำ�ไปใช้ประโยชน์ในด้านเครื่องจักรกล เครื่องยานยนต์ ด้านการก่อสร้าง

การผลิตชิ้นส่วนงานไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ตลอดจนงาน�ด้านสาธารณูปโภค ดังภาพที่ 1.1

2. วัตถุดิบ หมายถึง วัสดุที่ถูกนำมาใช้ผลิตเป็นชิ้นงาน ผลิตภัณฑ์�ต่าง ๆ เช่น สินแร่เหล็กถูกนำมาผ่านกระบวนการหลอมเป็นแท่งเหล็ก หรือเหล็กถูกนำมาผ่านกระบวนการผลิตเป็นชิ้นส่วนเครื่องมือกลเครื่องจักรกล ชิ้นส่วนยานยนต์ ดังภาพที่ 1.2

3. วัสดุเครื่องมือ หมายถึง อุปกรณ์ เครื่องมือ เครื่องจักรที่ใช้ในกระบวนการผลิตชิ้นงานตั้งแต่ต้นจนสำเร็จเป็นผลิตภัณฑ์

ดังภาพที่ 1.3

4. วัสดุช่วย หมายถึง วัสดุที่ใช้เป็นตัวช่วยเพื่อให้กระบวนการผลิตชิ้นงาน ผลิตภัณฑ์ เป็นไปอย่างมีคุณภาพและประสิทธิภาพ �เช่น วัสดุหล่อลื่น วัสดุหล่อเย็น วัสดุเชื้อเพลิง เป็นต้น ดังภาพที่ 1.4

ดังนั้นวัสดุอุตสาหกรรม หมายถึง วัสดุที่ใช้ในงานช่าง ที่เป็นพื้นฐานสำหรับงานช่างทุกสาขาวิชาในงานอุตสาหกรรมซึ่งนำไปใช้ในกระบวนการผลิต การก่อสร้าง ผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ เช่น ชิ้นส่วนเครื่องจักรกลชิ้นส่วนยานยนต์ เครื่องมือและอุปกรณ์ เป็นต้น � โดยวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม มี 2 ลักษณะ คือ วัสดุงาน

เป็นวัสดุหลักที่ใช้งานจริง และวัสดุช่วยงาน ซึ่งเป็นวัสดุรองที่ช่วยในการผลิต เพื่อให้กระบวนการผลิตมีประสิทธิภาพ ผลผลิต ผลิตภัณฑ์�มีคุณภาพ

2. ประเภทของวัสดุอุตสาหกรรม

1. วัสดุประเภทโลหะ (Metallic) เป็นวัสดุที่ได้จากการถลุงสินแร่�ต่าง ๆ โดยส่วนใหญ่แล้วค่อนข้างเป็นโลหะบริสุทธิ์มีเนื้ออ่อน และมี�ความแข็งแรงน้อย ซึ่งไม่นิยมมาใช้งานโดยตรง การใช้งานต้องนำมา

ปรับปรุงคุณสมบัติทางเคมี และคุณสมบัติทางฟิสิกส์ก่อน ซึ่งสามารถแบ่งย่อยได้ 2 กลุ่ม ดังนี้

1.1 โลหะเหล็ก (Ferrous Metal) คือ โลหะที่มีส่วนผสมของธาตุเหล็กเป็นองค์ประกอบโครงสร้างหลัก � 1.2 โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก (Non-Ferrous Metal) คือ โลหะที่ไม่มีธาตุเหล็กเป็นองค์ประกอบในโครงสร้างอยู่เลย ประกอบด้วย โลหะผสม และโลหะไม่ผสม

2.วัสดุประเภทอโลหะ (Non-Metalic) เป็นวัสดุที่มีสถานภาพทั้ง 3 สถานะ คือ ของแข็ง ของเหลว และแก๊ส สามารถแบ่งย่อยได้ 2 กลุ่ม ดังนี้

2.1 วัสดุธรรมชาติ (Natural Material) คือ วัสดุที่เกิดจากสิ่งมีชีวิตหรือไม่มีชีวิต เช่นไม้ หนังสัตว์ กระดาษ ฯลฯ

2.2 วัสดุสังเคราะห์ (Synthetic Material() คือ วัสดุที่ได้มาจากแร่ธาตุ และสิ่งต่าง ๆที่ไม่มีชีวิต เช่น หิน ดิน สี ซีเมนต์ �หนังเทียม ฯลฯ

วัสดุงานช่างอุตสาหกรรม ซึ่งแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ ประเภทโลหะ และประเภทอโลหะนั้นยังมีธาตุโลหะ ธาตุอโลหะ และสารประกอบ เป็นองค์ประกอบอยู่ในโครงสร้างของวัสดุงานช่างอุตสาหกรรมในหน่วยนี้จะแสดงสัญลักษณ์ของธาตุโลหะ ธาตุอโลหะ และสารประกอบ ดังตารางที่ 1.1

3. คุณสมบัติของวัสดุอุตสาหกรรม

​

1. สมบัติทางเคมี (Chemical Properties) ได้แก่ ความคงทนต่อการกัดกร่อน ความคงทนต่ออุณหภูมิ วัสดุแต่ละชนิดมีความแตกต่างกัน เช่น เหล็กไร้สนิมทนต่อการเกิดสนิม เหล็กกล้าคาร์บอนซึ่งทนต่ออุณหภูมิหรือความร้อนได้ดีนำมาใช้ในการทำเครื่องมือตัด เช่น มีดกลึง ดอกสว่าน เป็นต้น

2. สมบัติทางกายภาพ (Physical Properties) ได้แก่ ความสามารถในการนำไฟฟ้า และความร้อนเช่น วัสดุที่ใช้เป็นตัวนำไฟฟ้า ได้แก่ โลหะเงิน โลหะทองแดง โลหะอะลูมิเนียม โลหะเงินเยอรมัน โลหะตะกั่วและโลหะผสมต่าง ๆ สายไฟฟ้าที่ใช้งานภายในอาคารบ้านเรือนจะใช้โลหะทองแดง และระบบไฟฟ้าแรงสูงจะใช้โลหะอะลูมิเนียม โลหะทองแดงที่ใช้ในงานไฟฟ้าจะต้องมีความบริสุทธิ์มาก

3. สมบัติทางกล (Mechanical Properties) ได้แก่ ความสามารถต่อการตอบสนองต่อแรงทางกล เช่น ความแข็งแรงในการรับแรงดึง แรงกด และแรงเฉือนเช่น เหล็กหล่อทนแรงดึง ทนต่อการเสียดสีหรือแรงเฉือน นำมาใช้ในการทำโครงสร้างเครื่องจักรกล เช่น โครงสร้างเครื่องกลึง เครื่องกัด เป็นต้นคุณสมบัติพื้นฐานของวัสดุอุตสาหกรรม จำแนกตามประเภทโลหะ และอโลหะ ได้ดังนี้

1. ประเภทโลหะ มีคุณสมบัติพื้นฐาน ดังนี้

1.1 มีสถานภาพเป็นของแข็งเกือบทั้งหมด ยกเว้นปรอท

1.2 มีผิวแข็ง เป็นมันวาว สะท้อนแสง

1.3 มีความหนาแน่นสูง มีน้ำหนักมาก ยกเว้นโลหะเบาบางชนิด เช่น แมกนีเซียม

1.4 เวลาเคาะจะมีสียงดังกังวาน เนื่องจากอะตอมเกาะกันอย่าง หนาแน่น

1.5 มีความแข็งแรง ทนแรงกระทำในสภาพต่าง ๆ ได้ดี

1.6 มีความเหนียว สามารถรีดเป็นแผ่น ดึงเป็นเส้นหรือขึ้นรูปได้ดี

1.7 ทนความร้อนได้ดี เหมาะสำหรับใช้งานที่อุณหภูมิสูง ยกเว้นปรอท

1.8 นำความร้อนและนำไฟฟ้าได้ดี

2. ประเภทอโลหะ � มีคุณสมบัติพื้นฐาน สถานภาพทั้ง 3 สถานะ คือ ของแข็ง ของเหลว

และแก๊ส ดังนี้

2.1 สภาพผิวด้านทึบ ไม่สะท้อนแสง ยกเว้นสารเคลือบ

2.2 มีความหนาแน่นต่ำ มีน้ำหนักไม่มาก

2.3 เวลาเคาะมีเสียงทึบ เนื่องจากอะตอมเกาะตัวกันอยู่ห่าง ๆ

2.4 ความแข็งแรง และความทนแรงกระทำในสภาพต่าง ๆได้น้อย

2.5 สภาพผิวมีความแข็ง และอ่อน ถ้าแข็งจะเปราะหักง่าย

2.6 ทนความร้อนได้ไม่ดี เพราะมีจุดหลอมเหลว และจุดเดือดต่ำ

2.7 เป็นฉนวนความร้อน และไฟฟ้าได้ดี ยกเว้นคาร์บอน

4. แนวทางการเลือกใช้วัสดุอุตสาหกรรม

1.การขึ้นรูป (Formability) หมายถึง ความสามารถที่ทำให้วัสดุนั้นขึ้นรูปได้ง่าย

เช่นการยึดตัวได้ดี

2. การผลิตด้วยเครื่องมือกล (Machinability) หมายถึง ความสามารถในการ

แปรรูปโดยอาศัยเครื่องมือกลต่าง ๆ เช่น�เครื่องกลึง เครื่องไส หรือเครื่องจักรกลสมัยใหม่ เป็นต้น

3. ความสามารถทางกล (Mechanical Stability) หมายถึง ขณะใช้งานไม่เกิด

การเปลี่ยนแปลงทางด้านรูปทรงหรือโครงสร้าง ได้แก่ สามารถรับแรงดึง

แรงกด แรงอัด หรือแรงเฉือนได้

4. ความสามารถทางเคมี (Chemical Stability) หมายถึง ขณะใช้งานไม่เกิด

การเปลี่ยนแปลงทางด้านรูปทรงหรือโครงสร้าง �ได้แก่ ทนความร้อนได้สูง ทนการเสียดสี ทนการกัดกร่อนได้

5. ความสามารถทางไฟฟ้า (Electric Behaviors) ได้แก่ งานนำไฟฟ้า

งานฉนวนไฟฟ้า หรืองานฉนวนป้องกันความร้อน

6. ราคา (Cost) หมายถึง ราคาที่เหมาะสม

5. การจัดเก็บและดูแลรักษาวัสดุอุตสาหกรรม

1. ขั้นวางแผน

1.1 จัดทำรายการวัสดุ� 1.2 เตรียมพื้นที่ � 1.3 เตรียมอุปกรณ์จัดเก็บ � 1.4 เตรียมอุปกรณ์ป้องกัน � 1.5 เตรียมเครื่องมือและอุปกรณ์จัดเก็บ และทำความสะอาด � 1.6 ความปลอดภัยในการจัดเก็บ

2. การจัดเก็บ

2.1 ทำความสะอาดพื้นที่ อุปกรณ์จัดเก็บ และตัววัสดุ

2.2 ใส่อุปกรณ์ป้องกัน

2.3 เก็บวัสดุเข้าที่เก็บ � 2.4 จัดเก็บวัสดุเข้าที่จัดไว้ตามป้ายชื่อที่ระบุ

2.5 ตรวจสอบการจัดเก็บว่าเรียบร้อย ถูกต้องตามแผนที่วางไว้หรือไม่

3. การตรวจสอบ

3.1 ตรวจสอบการนำไปใช้งาน และวัสดุคงเหลือว่าถูกต้องตามรายการเบิกจ่ายหรือไม่

3.2 ตรวจสอบความสะอาด ความเป็นระเบียบในการจัดเก็บอย่างสม่ำเสมอ

3.3 ตรวจสอบการคงสภาพตามช่วงระยะเวลา 1-2 สัปดาห์

3.4 ตรวจสอบความสะดวกในการใช้งานและผลกระทบด้านอื่น ๆ ว่ามีผลตามมาหรือไม่

4. การวิเคราะห์ความเหมาะสมและข้อควรปรับปรุง

4.1 ด้านความปลอดภัย � 4.2 ด้านความสะอาด � 4.3 ด้านความเป็นระเบียบ � 4.4 ด้านความสะดวก � 4.5 ด้านการรักษาสภาพ

หน่วยที่ 2