วัสดุงานช่างอุตสาหกรรม
รหัสวิชา 20100-1002 (2-0-2)
หลักสูตรประกาศนียบัตรวิชาชีพ พุทธศักราช 2562
ของสํานักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา
�
จุดประสงค์รายวิชา เพื่อให้
1. รู้และเข้าใจเกี่ยวกับหลักการพื้นฐานในการจําแนก ชนิด คุณลักษณะ
สมบัติ มาตรฐาน การใช้งานของวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม
2. สามารถเลือกวัสดุอุตสาหกรรมมาใช้และการจัดเก็บได้ตรงตามมาตรฐาน
3. มีเจตคติและตระหนัก เห็นคุณค่าของวัสดุ และนํามาใช้ให้เกิด
ประโยชน์สูงสุด
�
สมรรถนะรายวิชา
1. แสดงความรู้เกี่ยวกับหลักการพื้นฐานในการจําแนก ชนิด ลักษณะ
สมบัติ มาตรฐาน การใช้งานวัสดุอุตสาหกรรม
2. เลือกใช้วัสดุอุตสาหกรรมได้ตรงตามลักษณะงาน
คําอธิบายรายวิชา
ศึกษาเกี่ยวกับคุณลักษณะ ชนิด มาตรฐานกรรมวิธีการผลิต การใช้งาน การจัดเก็บ การเลือกวัสดุในงานอุตสาหกรรมประกอบด้วย โลหะ อโลหะ โลหะผสม อิทธิพลของธาตุที่มีต่อโลหะผสม วัสดุเชื้อเพลิงและสารหล่อลื่น วัสดุหล่อเย็น วัสดุก่อสร้าง วัสดุสังเคราะห์วัสดุงานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ การกัดกร่อนและการป้องกัน หลักการตรวจสอบวัสดุเบื้องต้น
�
หน่วยที่ 1 พื้นฐานวัสดุช่างอุตสาหกรรม
แนวคิด
การนําวัสดุช่างมาใช้ในงานอุตสาหกรรม จําเป็นต้องมีความรู้ ความเข้าใจ พื้นฐานเกี่ยวกับประเภทและคุณสมบัติพื้นฐานของวัสดุนั้นเพื่อเป็นแนวทางกว้างๆ ในการเลือกใช้ การจัดเก็บ และการดูแลรักษา ทําให้สามารถนําวัสดุไปใช้ได้เหมาะสม กับงานใช้วัสดุได้คุ้มค่า ใช้และเก็บรักษาวัสดุได้อย่างปลอดภัย ไม่ส่งผลกระทบ ต่อสิ่งแวดล้อม
อ้างอิงจาก https://www.novabizz.com/CDC/materials-tools.htm
สาระการเรียน
6. สัญลักษณ์ของธาตุโลหะ อโลหะ และสารประกอบ
สมรรถนะรายหน่อย
จัดเก็บและดูแลรักษาวัสดุในงานช่างอุตสาหกรรม ผลการเรียนรู้ที่คาดหวัง 1. อธิบายความหมายของวัสดุช่างได้ถูกต้อง
2. จําแนกประเภทของวัสดุช่างอุตสาหกรรมได้
3. บอกคุณสมบัติพื้นฐานของวัสดุช่างอุตสาหกรรมได้
4. เลือกวัสดุช่างเพื่อใช้ในงานอุตสาหกรรมได้เหมาะสม
5. จัดเก็บและดูแลรักษาวัสดุช่างได้ถูกวิธี
�
ความหมายของวัสดุช่าง
วัสดุช่าง หมายถึง วัสดุที่ใช้เป็นวัตถุดิบ เป็นเครื่องมือและเป็นวัสดุช่วยในกระบวนการผลิต ชิ้นงานสําเร็จหรือผลิตภัณฑ์ เพื่อเป็นสินค้าจําหน่าย หรือนําไปใช้งานในด้านเครื่องยนต์ เครื่องกล ก่อสร้าง ไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์ และสาธารณูปโภค
วัตถุดิบ หมายถึง วัสดุที่ถูกนํามาใช้ผลิตเป็นเนื้องานจริง เช่น สินแร่เหล็กถูกนํามาผลิตเป็น แท่งเหล็ก หรือแท่งเหล็กถูกนํามากลึงเป็นเพลา เป็นต้น
วัสดุเครื่องมือ หมายถึง อุปกรณ์ เครื่องมือ เครื่องจักรที่ใช้ในกระบวนการผลิตชิ้นงาน ตั้งแต่ เริ่มต้นจนสําเร็จเป็นชิ้นงานหรือผลิตภัณฑ์
วัสดุช่วย หมายถึง วัสดุที่ใช้เป็นตัวช่วยให้กระบวนการผลิตชิ้นงานเป็นไปอย่าง มีประสิทธิภาพ เช่น วัสดุหล่อลื่น วัสดุหล่อเย็น หรือวัสดุเชื้อเพลิง เป็นต้น
อุตสาหกรรม หมายถึง กระบวนการผลิตชิ้นงานสําเร็จหรือผลิตภัณฑ์จํานวนมากๆ โดยมี เป้าหมายเพื่อเป็นสินค้าในการจําหน่ายให้ลูกค้าไปใช้งานในรูปแบบต่างๆ
�
ประเภทของวัสดุช่าง
วัสดุช่างแบ่งประเภทตามหัวข้อหลักและหัวข้อย่อยตามแผนภูมิ
อ้างอิงจาก https://sites.google.com/a/sidaschool.ac.th/mamainoii/wasdu-laea-xu-prn-ngan-chang
คุณสมบัติพื้นฐาน
โลหะ ได้จากการถลุงสินแร่ธรรมชาติ มีคุณสมบัติพื้นฐานโดยทั่วไป คือ
1. มีสถานภาพเป็นของแข็งเกือบทั้งหมด ยกเว้นปรอท
2. มีผิวแข็ง เป็นมันวาว สะท้อนแสง
3. มีความหนาแน่นสูง น้ำหนักมาก ยกเว้นโลหะเบาบางประเภท เช่น แมกนีเซียม อะลูมิเนียม ลิเทียม ฯลฯ
4. เวลาเคาะจะมีเสียงดังกังวาน เนื่องจากอะตอมเกาะกันอย่างหนาแน่น
5. มีความแข็งแรง ทนแรงกระทําในสภาพต่างๆ ได้ดี
6. มีความเหนียว สามารถรีดเป็นแผ่น ดึงเป็นเส้นหรือขึ้นรูปได้ดี
7. ทนความร้อนได้ดี เหมาะสําหรับใช้งานที่อุณหภูมิสูง ยกเว้นปรอท
8. นําความร้อนและนําไฟฟ้าได้ดี
�
อโลหะ มีทั้งวัสดุธรรมชาติและวัสดุสังเคราะห์ มีคุณสมบัติพื้นฐานโดยทั่วไป คือ
1. สถานภาพมีทั้ง 3 สถานะ คือ ของแข็ง ของเหลว ก๊าซ
2. สภาพผิวด้านทึบ ไม่สะท้อนแสงยกเว้นสารเคลือบ
3. มีความหนาแน่นต่ำ น้ำหนักไม่มาก
4. เวลาเคาะมีเสียงทึบ เนื่องจากอะตอมเกาะตัวกันอยู่ห่างๆ
5. ความแข็งแรงและทนแรงกระทําในสภาพต่างๆ ได้น้อย
6. สภาพผิวมีทั้งแข็งและอ่อน ถ้าแข็งจะเปราะหักง่าย
7. ทนความร้อนได้ไม่ดี เพราะมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำ
8. เป็นฉนวนความร้อนและไฟฟ้าได้ดี ยกเว้นคาร์บอน
�
อ้างอิงจาก หนังสือวัสดุงานช่างอุตสาหกรรม สำนักพิมพ์เอมพันธ์ หน้าที่ 3
ภาพที่ 1.1 ส่วนประกอบของเครื่องยนต์ที่เป็นโลหะและอโลหะ
แนวทางการเลือกใช้
ควรคํานึงถึงปัจจัยหลัก 3 อย่าง คือ ลักษณะงาน คุณสมบัติของวัสดุ และปัจจัยสิ่งแวดล้อม ในสภาวะต่างๆ เช่น งานที่ต้องรับแรงดึง แรงอัด แรงเฉือน แรงดัด งานที่ต้องทนความร้อนสูง ทนการเสียดสี ทนการกัดกร่อน งานตัวนําความร้อน นําไฟฟ้า งานฉนวนไฟฟ้า ฉนวนป้องกัน ความร้อน งานที่ต้องการความแข็งแรงสูง การรับแรงกระแทก แรงสั่นสะเทือน งานที่ต้องการลด ความฝืด งานเครื่องอุปโภค บริโภค และสาธารณูปโภค
โดยคํานึง ถึงราคา ความยากง่ายในการจัดหา อายุการใช้งาน ความสวยงาม ความปลอดภัย ผลกระทบและการขจัดหลังการใช้
อ้างอิงจากhttps://beelievesourcing.co.th/%E0%B9%80%E0%B8%84%E0%B8%A3%E0%B8%B7%E0%B9%88%E0%B8%AD%E0%B8%87%E0%B8%A1%E0%B8%B7%E0%B8%AD%E0%B8%8A%E0%B9%88%E0%B8%B2%E0%B8%87%E0%B8%97%E0%B8%B5%E0%B9%88%E0%B8%84%E0%B8%A7%E0%B8%A3%E0%B8%A1%E0%B8%B5/
�
ภาพที่ 1.2 ตัวอย่างการใช้วัสดุช่างอุตสาหกรรม
การจัดเก็บและดูแลรักษา
การจัดเก็บและดูแลรักษาวัสดุที่ดีจะช่วยให้มีความเป็นระเบียบ มีความสะอาด สะดวก ในการใช้งาน ค้นหาได้ง่าย วัสดุไม่เสื่อมสภาพ มีความปลอดภัยและสร้างนิสัยที่ดีในการทํางาน โดยมีแนวทางในการจัดเก็บและดูแลรักษาวัสดุดังนี้
�
การวางแผน ก่อนการจัดเก็บควรมีการวางแผนและเตรียมการดังนี้
1. จัดทํารายการวัสดุที่ใช้งานได้ ชํารุด วัสดุคงเหลือ การเบิกจ่าย
2. เตรียมพื้นที่ ควรแบ่งเป็นสัดส่วน มีแผนผังตําแหน่ง ป้ายชื่อ รายละเอียด วิธีใช้ โดยคํานึงถึงความสะดวกและความปลอดภัยในการใช้งาน
3. เตรียมอุปกรณ์จัดเก็บ เช่น ชั้นวาง กล่องบรรจุโดยมีป้ายชื่อและรายละเอียดระบุไว้
4. เตรียมอุปกรณ์ป้องกัน เช่น น้ํามันกันสนิม สารเคลือบ สารขับไล่ความชื้น โฟมกันกระแทก ฯลฯ
5. เตรียมเครื่องมือและอุปกรณ์จัดเก็บและทําความสะอาด เช่น ไม้กวาด บันได ฯลฯ
6. ความปลอดภัยในการจัดเก็บ เช่น การถ่ายเทอากาศ ความชื้น ความร้อน การจัดเก็บ - สารเคมีหรือสารไวไฟ ฯลฯ
�
การจัดเก็บ
1. ทําความสะอาดพื้นที่ อุปกรณ์จัดเก็บและตัววัสดุ
2. ใส่อุปกรณ์ป้องกัน เช่น ชโลมน้ำมันกันสนิมเหล็ก ใส่โฟมกันกระแทกหรือสารขับไล่ ความชื้น ฯลฯ
3. เก็บวัสดุเข้าที่เก็บหรือกล่องเก็บตามป้ายชื่อที่ระบุโดยสํารวจความเรียบร้อยก่อนเก็บ
4. จัดเก็บวัสดุเข้าพื้นที่ที่จัดไว้ตามป้ายชื่อที่ระบุ
5. ตรวจสอบการจัดเก็บว่าเรียบร้อย ถูกต้องตามแผนที่วางไว้หรือไม่
การตรวจสอบ 1. ตรวจสอบการนําไปใช้งาน และวัสดุคงเหลือว่าถูกต้องตามรายการเบิกจ่ายหรือไม่
2. ตรวจสอบความสะอาด ความเป็นระเบียบในการจัดเก็บอย่างสม่ำเสมอ
3. ตรวจสอบการคงสภาพตามช่วงระยะเวลา 1-2 สัปดาห์
4. ตรวจสอบความสะดวกในการใช้งานและผลกระทบด้านอื่นๆ ว่ามีผลตามมาหรือไม่
�
การวิเคราะห์ ความเหมาะสมและข้อปรับปรุง
1. ด้านความปลอดภัย เมื่อจัดเก็บแล้วมีความปลอดภัยหรือไม่
2. ด้านความสะอาด สามารถทําความสะอาดได้ง่ายหรือไม่
3. ด้านความเป็นระเบียบ เมื่อมีการเบิกจ่ายหรือขนย้ายแล้วจัดเก็บเป็นระเบียบหรือไม่
4. ด้านความสะดวก เมื่อเบิกจ่ายหรือนําไปใช้งานมีความสะดวกหรือไม่
5. ด้านการรักษาสภาพ เมื่อเก็บและดูแลรักษาแล้ววัสดุสามารถคงสภาพหรือเสื่อมสภาพ อยู่ในระดับใด
สัญลักษณ์ของธาตุโลหะ อโลหะ และสารประกอบ
ตารางที่ 1.1 สัญลักษณ์ของธาตุโลหะ
ธาตุโลหะ | ||
ชื่อไทย | อังกฤษ | ตัวย่อ |
เหล็ก | Iron | Fe |
ทองแดง | Copper | Cu |
ทองคำ | Gold | Au |
เงิน | Silver | Ag |
ดีบุก | Tin | Sn |
ตะกั่ว | Lead | Pb |
ปรอท | Mercury | Hg |
โซเดียม | Sodium | Na |
โพแทสเซียม | Potassium | K |
ตารางที่ 1.2 สัญลักษณ์ของธาตุอโลหะ
ธาตุอโลหะ | ||
ชื่อไทย | อังกฤษ | ตัวย่อ |
กำมะถัน | Sulphur | S |
ซิลิกอน | Silicon | Si |
คาร์บอน | Carbon | C |
ฟอสฟอรัส | Phosphorus | P |
คลอรีน | Clorine | Cr |
ไนโตรเจน | Nitrogen | N |
ออกซิเจน | Oxygen | O |
ไฮโดรเจน | Hydrogen | H |
ตารางที่ 1.3 สัญลักษณ์ของสารประกอบ
สารประกอบ | ||
ชื่อไทย | อังกฤษ | ตัวย่อ |
กรดกำมะถัน | Sulphuric Acid | H2SO4 |
กรดเกลือ | Hydrochloric Acid | Hcl |
น้ำ | Water | H2O |
เกลือแกง | Sodium Chloride | Na Cl |
โซดา | Sodium Carbonate | Na CO3 |
โซดาไฟ | Sodium Hydroxide | Na OH |
แอมโมเนีย | Ammonia | NH3 |
หินปูน | Calcium Carbide | Ca Co3 |
กรดดินประสิว | Nitric Acid | HNO3 |