Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
วัสดุและเครื่องมือช่างพื้นฐาน - Coggle Diagram
วัสดุและเครื่องมือช่างพื้นฐาน
การเลือกใช้ วัสดุ อุปกรณ์ และเครื่องมือ
ในการสร้างสรรค์เทคโนโลยี ควรมีการวิเคราะห์สมบัติของวัสดุที่เลือกใช้ เพื่อให้เหมาะสมกับลักษณะของชิ้นงาน โดยวัสดุแต่ละประเภทมีสมบัติ ข้อจำกัดในการใช้ และความคงทนที่แตกต่างกัน ดังนั้น การเลือกใช้วัสดุให้เหมาะสมกับผลิตภัณฑ์จึงเป็นสิ่งที่ผู้สร้างชิ้นงานต้องตระหนักถึง เพื่อให้ชิ้นงานออกมามีคุณภาพและเกิด ประยชน์กับผู้ใช้งานอย่างแท้จริง
เครื่องมือช่างพื้นฐาน
เครื่องมือเป็นอุปกรณ์ที่มีความสำคัญมากในการสร้างชิ้นงาน เครื่องมือมีหลายชนิดหลายประเภท แต่ละชนิด แต่ละประเภท จะมีลักษณะหน้าที่ในการใช้งานแตกต่างกันไปตามลักษณะของงานนั้น เพราะฉะนั้นเราจะต้องรู้จักวิธีการใช้งานอย่างถูกต้องตามประเภทของงาน โดยประเภทของเครื่องมือที่ใช้ในงานช่างพื้นฐาน แบ่งตามประเภทการใช้งานได้
2. เครื่องมือตัด
เป็นเครื่องมือที่ใช้ในการตัดชิ้นงานให้แยกออกจากกัน
1. เครื่องมือวัด
เป็นเครื่องมือที่ใช้ในการวัดเพื่อบอกระยะหรือขนาดในการกำหนดตำแหน่ง ตรวจสอบระยะหรือขนาดความกว้าง ความยาว ความสูงหรือความหนาของวัสดุชิ้นงาน
4. เครื่องมือสำหรับเจาะ
เป็นเครื่องมือที่ใช้สำหรับเจาะชิ้นงานที่เป็นโลหะหรือไม้ เพื่อให้ได้รูตามที่ต้องการ
3. เครื่องมือสำหรับยึดติด
เป็นเครื่องมือที่ใช้ยึดติดอุปกรณ์
ประเภทของวัสดุ
วัสดุ
แบ่งออกได้เป็น 4 ประเภท
4. วัสดุผสม
(Composite materials) เป็นของผสมที่ได้จากวัสดุ 2 ชนิด หรือมากกว่า 2 ชนิดมาผสมกัน วัสดุผสมส่วนมากประกอบด้วยสารเติม หรือวัสดุเสริมแรงที่เหมาะสมกับตัวประสานพวกเรซิน จะได้เป็นวัสดุที่มีลักษณะเฉพาะและมีสมบัติตามที่ต้องการ โดยปกติสารที่เป็นองค์ประกอบเหล่านั้นจะไม่ละลายเข้าด้วยกันซึ่งสามารถสังเกตได้ที่รอยต่อระหว่างสารที่เป็นองค์ประกอบ
วัสดุผสมที่ทันสมัยที่วิศวกรใช้กันมาก 2 ชนิด คือ
ใช้เส้นใยแก้วเสริมแรงในพอลิเอสเทอร์หรืออัพอกซี
อีกชนิดหนึ่ง คือ
ใช้เส้นใยคาร์บอนเสริมแรงในเนื้ออีพอกซี
3. วัสดุเซรามิก
(Ceramic materials) เป็นสารอนินทรย์ที่ประกอบด้วยธาตุที่เป็นโลหะและธาตุที่เป็นอโลหะรวมตัวกันด้วยพันธะเคมี มีโครงสร้างเป็นได้ทั้งแบบมีรูปร่างผลึกและไม่มีรูปร่างผลึกหรือเป็นของผสมทั้งสองแบบ ส่วนใหญ่มีความแข็งแรงสูงและคงความแข็งแรงได้ที่อุณหภูมิสูงแต่มักจะเปราะ ปัจจุบันวัสดุเซรามิกได้มีการพัฒนาขึ้นเพื่อใช้สร้างเครื่องยนต์ด้วย
2. วัสดุพอลิเมอร์
(Polymeric materials) ส่วนมากประกอบด้วยสารอินทรีย์มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบที่มีโมเลกุนเป็นโซ่ยาวๆ หรือเป็นโครงข่าย โดยตามโครงสร้างแล้ววัสดุพอลิเมอร์ส่วนใหญ๋ไม่มีรูปร่างผลึก ความแข็งแรงและความอ่อนเหนียวจะมีความหลากหลายอย่างมาก มีความหนาแน่นต่ำ และมีจุดอ่อนตัวหรืออุณหภูมิของการสลายตัวค่อนข้างต่ำ เนื้องจากลักษณะของโครงสร้างภายในทำให้วัสดุพอลิเมอ์ส่วนมากเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ไม่ดี บางชนิดเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดีมาก จึงได้นำมาประยุกต์ใช้กับงานด้านนี้อย่างแพร่หลาย
1. วัสดุประเภทโลหะ
(Metallic materials) เป็นสารอนินทรีย์ (Inorganic substances) ที่ประกอบด้วยธาตุที่เป็นโลหะเพียงชนิดเดียวหรือหลายชนิดก็ได้โลหะมีโครงสร้างเป็นผลึกซึ่งอะตอมจะมีการจัดเรียงตัวอย่างเป็นระเบียบและเฉพาะ โดยทั่วไปโลหะเป็นตัวนำความร้อนและไฟฟ้าที่ดี โลหะหลายชนิดมีสมบัติค่อนข้างแข็งแรงและอ่อน (Ductile) ที่อุณหภูมิห้อง และมีโลหะอีกหลายชนิดที่คงสภาพแข็งแรงดีในอุณหภูมิสูง
โลหะ (Metals) แบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม
-โลหะที่มีเหล็กเป็นองค์ประกอบ (Ferrous Metals)
-โลหะที่ไม่มีเหล็กเป็นองค์ประกอบ (Non-Ferrous Metals)
นอกจากนี้ยังมี
โลหะผสม หรือ อัลลอยด์
สมบัติและการเลือกใช้วัสดุ
การเลือกใช้วัสดุให้เหมาะสมกับงานนั้น จำเป็นจะต้องศึกษาหรือพิจารณาจากสมบัติของวัสดุนั้นให้ตรงกับงานที่ออกแบบ หรือที่ต้องการทำจากวัสดุต่างๆ ซึ่งมีอยู๋จำนวนมากและวิศวกรสามารถส่งตัวอย่างไปวิเคราะห์สมบัติหรือองค์ประกอบได้จากศูนย์เครื่องมือหรือศูนย์ทดสอบที่มีอยู่หลายแห่งด้วยกัน เพื่อประหยัดเวลาและการลงทุนโดยสมบัติของวัสดุ
สามารถแบ่งออกได้เป็น 4 ประเภท
สมบัติเชิงกล
(Mechanical properties) เป็นสมบัติเฉพาะตัวของวัสดุที่ถูกกระทำด้วยแรง โดยทั่วไปจะเกี่ยวกับการยืดและหดตัวของวัสดุ ความแข็ง ความสามารถในการรับน้ำหนัก ความสึกหรอ และการดูดกลืนพลังงาน
สมบัติเชิงมิติ(ขนาด)
(Dimensional properties) เป็นสมบัติที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งที่จะต้องพิจารณาในการเลือกใช้วัสดุ เช่น ขนาด รูปร่าง ความคงทน ตลอดจนลักษณะของผิวว่าหยาบ ละเอียด หรือเรียบ เป็นต้น ซึ่งสมบัติเหล่านี้จะไม่มีกำหนดไว้ในหนังสือคู่มือหรือในมาตรฐานแต่ก็เป็นปัจจัยหนึ่งที่จะใช้เป็นข้อมูลในการตัดสินใจด้วย
สมบัติทางเคมี
(Chemical properties) เป็นสมบัติที่สำคัญของวัสดุซึ่งจะบอกลักษณะเฉพาะตัวที่เกี่ยวกับโครงสร้างและองค์ประกอบของธาตุต่างๆ ที่เป็นวัสดุนั้น ตามปกติสมบัตินี้จะทราบได้จากการทดลองในห้องปฏิบัติการเท่านั้น โดยใช้วิธีการวิเคราะห์แบบทำลายหรือไม่ทำลายตัวอย่าง
สมบัติทางกายภาพ
(Physical properties) เป็นสมบัติเฉพาะของวัสดุที่เกี่ยวกับอัตราการเกิดปฏิกิริยาของวัสดุนั้นกับพลังงานในรูปต่างๆ กัน เช่่น ลักษณะของสี ความหนาแน่น การหลอมเหลว ปรากฏการณ์ที่เกิดเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กหรือสนามไฟฟ้า เป็นต้น การทดสอบสมบัตินี้จะไม่ทำให้วัสดุนั้นเกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีหรือถูกทำลาย