Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
ความรู้เกี่ยวกับวัสดุ, , , , , - Coggle Diagram
ความรู้เกี่ยวกับวัสดุ
ประเภทของวัสดุ
การเลือกใช้วัสดุให้เหมาะสมกับงานจำเป็นต้องศึกษาพิจารณาจากสมบัติของวัสดุนั้นให้ตรงกับงานที่ออกแบบหรือผลิตภัณฑ์เพื่อให้สามารถสร้างชิ้นงานได้ตรงกับความต้องการมีความปลอดภัยและใช้ทรัพยากรได้อย่างคุ้มค่าซึ่งวัสดุมีอยู่หลายประเภทและแต่ละประเภทมีสมบัติต่างกันดังนั้นเพื่อออกแบบชิ้นงานจะต้องกำหนดสมบัติเบื้องต้นเพื่อจะเลือกใช้วัสดุและเครื่องมือได้อย่างเหมาะสมโดยทั่วไปแบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือโลหะและอโลหะ
1 โลหะเป็นวัสดุที่ได้จากการถลุงแร่ต่างๆเช่นเหล็กดีบุกอลูมิเนียมนิกเกิลโลหะเมื่อถลุงได้จากสินแร่ในตอนแรกนั้นส่วนใหญ่จะเป็นโลหะเนื้อค่อนข้างบริสุทธิ์ซึ่งโลหะเหล่านี้จะมีเนื้ออ่อนไม่แข็งแรงเพียงพอที่จะนำมาใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมได้โดยตรงต้องผ่านการปรับปรุงสมบัติก่อนการใช้งานโดยโลหะมีสมบัติเป็นตัวนำไฟฟ้าความร้อนตัวนำความร้อนสามารถตีเป็นแผนให้เป็นแผ่นบางได้สภาพทั่วไปมีความแข็งผิวมันวาวและเหนียวจึงเป็นวัสดุที่ใช้ในงานด้านโครงสร้างซึ่งสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทได้ดังนี้
1) โลหะประเภทเหล็กคือโลหะที่มีพื้นฐานเป็นเหล็กประกอบอยู่เช่นเหล็กกล้าเหล็กเหนียวเหล็กหล่อเป็นวัสดุโลหะที่นิยมใช้ในงานโครงสร้างและใช้กันมากที่สุดในวงการอุตสาหกรรมเช่นเครื่องจักรเครื่องทุ่นแรงเครื่องมือเครื่องใช้ต่างๆเนื่องจากเป็นวัสดุที่มีความแข็งแรงสามารถปรับปรุงคุณภาพจะเปลี่ยนแปลงรูปทรงได้หลายวิธีเช่นการหล่อการตีการกลึงการอัดขึ้นรูป
2 )โลหะนอกกลุ่มเหล็กคือโลหะที่ไม่มีส่วนประกอบของเหล็กผสมอยู่เช่นดีบุกอลูมิเนียมสังกะสีตะกั่วทองแดงเงินทองคำขาวทองเหลืองแมกนีเซียมโดยวัสดุประเภทนี้มีคุณสมบัติในด้านความทนทานต่อการกัดกร่อนของกรดและด่างน้ำหนักเบานำไฟฟ้ายืดตัวได้ง่ายและมีความเหนียว บางชนิดมีราคาสูงกว่าเหล็กมากจึงต้องมีการกำหนดในการใช้งานด้านอุตสาหกรรมที่เหมาะสมเช่นทองแดงใช้งานกับไฟฟ้าดีบุกแช็กกับงานที่ทนต่อการกัดกร่อนอลูมิเนียมใช้กับงานที่ต้องการให้มีน้ำหนักเบา
2 อโลหะเป็นวัสดุที่มีสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้า(ยกเว้นแกรไฟล์)ขนาดความร้อนมีอัตราการยืดตัวต่ำไม่สามารถตีแผ่เป็นแผ่นบางได้ซึ่งปัจจุบันวัสดุประเภทอโลหะถูกนำมาใช้มากที่สุดและมีบทบาทในภาคอุตสาหกรรมการผลิตโดยเฉพาะอะโลหะสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทได้ดังนี้
1 วัสดุจากธรรมชาติคือวัสดุที่เกิดมาจากธรรมชาติที่ถูกนำมาใช้โดยอาจอยู่ในสภาพเดิมหรือต้องผ่านกระบวนการปรับปรุงเช่น
ไม้เป็นวัสดุแข็งที่ได้จากลำต้นของต้นไม้และนำมาแปรรูปเป็นไม้อัดหรือไม้แผ่นเพื่อนำมาใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆเนื่องจากไม้เป็นวัสดุที่มีความแข็งอย่างน้อยสามารถดูดซับเสียงได้ดีนำความร้อนต่ำทำให้ความร้อนจากภายนอกเข้ามาสู่ภายในอาคารได้ยากเป็นฉนวนป้องกันไฟฟ้าได้ดีและสามารถแกะสลักเป็นลวดลายได้
ยางเป็นวัสดุที่ได้จากการกรีดน้ำยางจากต้นยางพาราและนำมาผ่านกระบวนการทำเป็นแผ่นยางและสามารถนำมาแปรรูปใช้ประโยชน์ได้อย่างมากมายเนื่องจากยังเป็นวัสดุที่มีความยืดหยุ่นกันน้ำได้ดีไม่นำความร้อนและไม่นำไฟฟ้า
ถ้าเป็นวัสดุที่ได้จากการทำเส้นใยของไหมฝ้ายหรือคนสัตว์บางชนิดเพื่อนำมาใช้เป็นเครื่องนุ่งห่มเนื่องจากผ้าเป็นวัสดุที่มีความอ่อนนุ่มมีน้ำหนักเบาหรือจำนำได้ดีแต่ไม่กันน้ำ
2 วัสดุสังเคราะห์คือวัสดุที่สร้างขึ้นใหม่จากการผสมกันของวัสดุหรือสารตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปด้วยกระบวนการทางเคมีในห้องทดลองเช่นหลอมเกิดขึ้นรูปอบด้วยความร้อนซึ่งวัสดุที่สร้างขึ้นในหมายในที่นี้จะมีคุณสมบัติที่เปลี่ยนแปลงไปจากเดิมมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลแน่นกว่าเดิมเช่น
หมายสังเคราะห์เป็นวัสดุทดแทนไม้จริงในรูปแบบต่างๆเช่นกฎหมายของไม้ใช่ไม้ขนาดเล็กไม่ผสมกับวัตถุประเภทอื่นซึ่งวัสดุที่เกิดขึ้นเรียกว่าวัสดุประกอบนำมาใช้สรุปเป็นมาสังเคราะห์ประเภทต่างๆเช่นผงไม้ผสมกับพลาสติกเรียกว่า wood composite (WPC) และชิ้นไม้ขนาดเล็กผสมกับปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์เรียกว่า wood cement board (WCB)
พลาสติกเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่สังเคราะห์ขึ้นใช้แทนวัสดุธรรมชาติบางชนิดไม่เย็นจะแข็งตัวเมื่อถูกความร้อนจะอ่อนตัวบางชนิดแข็งตัวถาวรซึ่งแบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือ
-เทอมมอพลาสติก เป็นพลาสติกที่ใช้กันแพร่หลายที่สุดในโลกเมื่อได้รับความร้อนจะอ่อนตัวและเมื่อเย็นลงจะแข็งตัวสามารถเปลี่ยนรูปได้เช่นอะคริลิคไนลอนพอลิเอทิลีนพอลิเอทิลีนมีสมบัติพิเศษคือเมื่อล้มเหลวแล้วสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ตัวอย่างการนำพลาสติกประเภทนี้ไปใช้งานเช่นขวดน้ำขวดน้ำยาสารเคมีถุงพลาสติกปากกาไม้บรรทัด
-เทอร์มอเซตติงเป็นพลาสติกที่มีสมบัติพิเศษคือทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและทนปฏิกิริยาเคมีได้ดีเกิดขึ้นแล้วรอเพื่อนได้ยากคงได้สัมผัสความร้อนหรือแรงดันเพียงครั้งเดียวเมื่อเย็นตัวลงจะแข็งมากไม่อ่อนตัวและเปลี่ยนรูปร่างมาได้และไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ตัวอย่างการนำพลาสติกประเภทนี้ไปใช้งานเช่นเมลามีนที่จับกระทะกันชนรถ
คือเครื่องปั้นดินเผาหรือเครื่องเคลือบดินเผาที่ใช้วัตถุดิบชนิดตระกูลดินเหนียวเป็นหลักทำเป็นรูปทรงต่างๆผ่านกระบวนการผลิตที่ใช้อุณหภูมิสูงเซรามิกเป็นวัสดุที่มีความแข็งแต่เพราะทนต่อความร้อนทนต่อการกัดกร่อนเป็นฉนวนไฟฟ้าและฉนวนความร้อน
แก้วเป็นวัสดุที่เกิดจากการหลอมขอส่วนผสมของสารอินทรีย์ส่วนใหญ่มักจะซิลิก้าเมื่ออยู่ในอุณหภูมืสูงจะล้มรอยจินตันน้ำแก้ที่อยู่ในสถานะของเหลวและถูกนำไปผ่านกระบวนการขึ้นรูปและทำให้เย็นตัวลงอย่างรวดเร็วเนื้อแก้วบริสุทธิ์นั้นจะโปร่งใสผิวเรียบมีความแข็งทนต่อการขีดข่วนกัดกร่อนและความร้อนทำให้แก้วมีประโยชน์ต่อการใช้งานอย่างกว้างขวาง
ความรู้เรื่องคุณสมบัติต่างๆของวัสดุหรือเรียกว่าวัสดุศาสตร์จึงเป็นความรู้หลักการพื้นฐานสำหรับการประยุกต์ใช้งานโดยการปรับปรุงคุณสมบัติของวัสดุต่างๆและนำมาผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ที่ต้องการหรือเรียกว่าวัสดุวิศวกรรม
-
-
-
-
-
-