54101 engineer1 by pLdevf2h

VIEWS: 0 PAGES: 51

									          54101
วิศวกรรมพื้นฐานสาหรับงานอาชีวอนามัย
         และความปลอดภัย
    วิศวกรรมศาสตร์ เป็นศาสตร์หรือวิชาเกี่ยวกับการนาความรู้พื้นฐานทางคณิตศาสตร์
      และวิทยาศาสตร์มาประยุกต์ใช้พัฒนาหาคาตอบที่ประหยัดและเหมาะสมเพื่อช่วย
                       แก้ปัญหาสนองความต้องการของมนุษย์
•   วิศวกรรมศาสตร์สาขาหลัก แบ่งเป็น 5 สาขา
•   วิศวกรรมโยธา
•   วิศวกรรมเครื่องกล
•   วิศวกรรมไฟฟ้า
•   วิศวกรรมเคมี
•   วิศวกรรมอุตสาหการ
•         วิศวกรรมโยธา (Civil engineer) เป็นสาขาที่เก่าแก่ที่สุด เกี่ยวข้องกับสิ่งก่อสร้างต่างๆ เช่นบ้าน อาคาร โรงงาน
    สะพาน เขื่อน สนามบิน การศึกษาในวิศวกรรมโยธา เพื่อการออกแบบ ก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐาน พฤติกรรมทางวิศวกรรมของ
    ดินและหิน และระบบสาธารณูปโภคของประเทศ การคมนาคม การบริหารการก่อสร้าง
•                     ่
          วิศวกรรมเครืองกล (mechanical engineer) เกี่ยวข้องกับเครื่องจักรกล และกระบวนการทางเครื่องกลเช่น
    การผลิต การเปลี่ยนรูปพลังงาน โดยมีเนื้อหา เช่น การเขียนแบบวิศวกรรม การฝึกงานโรงงานกลศาสตร์วิศวกรรม กลศาสตร์ของ
    ไหล การเปลี่ยนรูปพลังงาน อุณหพลศาสตร์ การออกแบบระบบทางความร้อน การสั่นเชิงกล การถ่ายเทความร้อน การทาความ
    เย็นและปรับอากาศ การเผาไหม้ การออกแบบเครื่องจักร วิศวกรรมยานยนต์ วิศวกรรมโรงต้นกาลัง ระบบควบคุม เป็นต้น

•         วิศวกรรมไฟฟ้า (electrical engineering) เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ วงจร และระบบไฟฟ้า มีเนื้อหาวิชา เช่น
    วงจรไฟฟ้า สนามแม่เหล็กไฟฟ้า การวิเคราะห์การทางาน การออกแบบระบบต่างๆ ทางด้านควบคุม สื่อสาร อิเลคทรอนิคส์
    ระบบควบคุมอัตโนมัติ การประยุกต์เทคโนโลยีทางด้านวิศวกรรมไฟฟ้า เพื่อใช้ในงานอุตสาหกรรม ธุรกิจ สื่อสาร การแพทย์
    เกษตร เป็นต้น

•         วิศวกรรมเคมี (chemical engineering) เกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรม มีเนื้อหาวิชา
    การศึกษาออกแบบอุปกรณ์และโรงงาน กระบวนการอุตสาหกรรมเคมี การควบคุมปฏิกรณ์เคมีและกระบวนการ การเดินหน่วย
    ปฏิบัติการ การคานวณดุลมวลและพลังงาน ตลอดจนเศรษฐศาสตร์วิศวกรรม เป็นต้น

•         วิศวอุตสาหการ (industrial engineering) เกี่ยวข้องกับการดาเนินงานในอุตสาหกรรม ออกแบบ การ
    วางแผน ควบคุมการผลิต เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพและมีต้นทุนต่า มีเนื้อหาวิชา เช่น วัสดุวิศวกรรม กระบวนการผลิต การ
    ควบคุมคุณภาพ การวางผังโรงงาน วิศวกรรมความปลอดภัย วิศวกรรมการซ่อมบารุง เศรษฐศาสตร์วิศวกรรม การวิจัยการ
    ดาเนินงาน และการศึกษาการปฏิบัติงานอุตสาหกรรม เป็นต้น
         สาขาวิศวกรรมศาสตร์ที่แตกแขนงมาจากวิศวกรรมโยธา
•   วิศวกรรมโครงสร้าง (structure engineer) เน้นเกี่ยวกับการวิเคราะห์ออกแบบโครงสร้างต่างๆ วิชาเนื้อหาเกี่ยวกับ วิเคราะห์
    และออกแบบโครงสร้างต่างๆ ไม้ เหล็ก คอนกรีตเสริมเหล็ก
•   วิศวกรรมสารวจ (survery engineer) เน้นเกี่ยวกับการสารวจทาแผนที่วิศวกรรมต่างๆ การสารวจงานระนาบ การสารวจขั้น
    สูง ทฤษฎีการคานวณปรับแก้ ระบบการฉายแผนที่ เป็นต้น
•   วิศวกรรมปฐพี (geotechnical engineering) เกี่ยวกับวิศวกรรมของดิน และหิน เช่นความรู้เกี่ยวกับพฤติกรรมและโครงสร้าง
    ของดินและหินเพื่อเป็นรากฐานของสิ่งก่อสร้างและเป็นวัสดุก่อสร้าง
•   วิศวกรรมการขนส่ง (transportation engineer) เกี่ยวกับการเคลื่อนย้ายขนส่ง สนามบิน ท่าเรือ การออกแบบระบบจราจร
    ระบบขนส่งมวลชน เป็นต้น
•   วิศวกรรมการบริหารก่อสร้าง (construction and management engineer) เน้นเกี่ยวกับการบริหารและวางแผนงาน
    ก่อสร้างต่างๆ การจัดหาบุคลากร วัสดุ จักรกล และเงินในการก่อสร้าง เป็นต้น
•   วิศวกรรมทรัพยากรน้า (water resources engineer) การพัฒนาและจัดการแหล่งน้าทุกขนาด กลศาสตร์ของไหลชลศาสตร์
                                           ้
    อุทกวิทยาผิวดินและใต้ดิน วิศวกรรมแม่นา วิศวกรรมทรัพยากรน้า การควบคุมคุณภาพน้า วิศวกรรมชายฝั่ง ระบายน้า
•   วิศวกรรมชลประทาน ( irrigation engineer) เกี่ยวกับระบบชลประทานการจัดการและกระจายน้าสู่พื้นที่ต่างๆ เนื้อหา การ
    กระจายน้าออกแบบชลประทานในไร่นาชนิดต่างๆ การให้น้าแบบผิวดิน แบบหยด แบบฉีดฝอย ระบบขนส่งน้า สูบน้า ระบบ
    ระบายน้า การบริหารโครงการชลประทาน
•   วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม ( environmental engineer) หรือ วิศวกรรมสุขาภิบาล (sanitary engineering) การควบคุมมลพิษ
    สิ่งแวดล้อมต่างๆ เนื้อหา กระบวนการผลิตน้าประปา การบาบัดน้าเสีย การออกแบบระบบระบายน้า ระบบบาบัดน้าเสียระบบ
    ประปา ระบบท่อในอาคาร ระบบสูบน้า การบริหารจัดการคุณภาพน้า การจัดการขยะมูลฝอย การจัดการกากของเสียอันตราย การ
    ควบคุมมลพิษอากาศ การวิเคราะห์ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของโครงการเป็นต้น
                     วิศวกรรมศาสตร์สาขาอื่นๆ
. วิศวกรรมการเกษตร (agricultural engineer)
• วิศวกรรมอากาศยาน (aerospace engineering)
• วิศวกรรมยานยนต์ (automotive engineering)
• วิศวกรรมคอมพิวเตอร์ (computer engineer)
• วิศวกรรมซอฟต์แวร์ (software engineering)
• วิศวกรรมอิเลคทรอนิคส์ (electronic engineer)
• วิศวกรรมอาหาร (food engineer)
• วิศวกรรมการผลิตอุตสาหกรรม( manufacturing engineer)
• วิศวกรรมความปลอดภัย (safety engineer)
• วิศวกรรมวัสดุ (materials engineering)
. วิศวกรรมเหมืองแร่ (mine engineer)
       วิศวกรรมควบคุมในประเทศไทยมี 5 สาขา
• ได้แก่ สาขาวิศวกรรมโยธา
• สาขาวิศวกรรมเหมืองแร่
• สาขาวิศวกรรมเครื่องกล
• สาขาวิศวกรรมไฟฟ้า
• สาขาวิศวกรรมอุตสาหการ
ผู้ประกอบวิชาชีพวิศวกรรมควบคุมแบ่งเป็น 4 ระดับคือ ภาคีวิศวกร ภาคี
    วิศวกรพิเศษ สามัญวิศวกร และวุฒิวิศวกร
ศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับอาชีวอนามัยอละความปลอดภัย กลุ่มวิชาการ
                       ที่สาคัญ 4 กลุ่มหลักคือ
• 1. กลุ่มวิชาสุขศาสตร์อุตสาหกรรมหรืออาชีวสุขศาสตร์ ศึกษาเกี่ยวกับการตระหนัก ประเมิน
                                                          ี
     และการควบคุมปัจจัยสิ่งแวดล้อมหรือสภาวะแวดล้อมที่มอยู่ หรือเกิดจากสถานประกอบการที่อาจเป็นสาเหตุของ
     การเจ็บป่วย ชีวิตความเป็นอยู่ สุขภาพที่ทรุดโทรมหรือทาให้เกิดความไม่สุขสบาย ต่อคนงาน เช่น การประเมิน
     สิ่งแวดล้อมในการทางาน ความร้อน แสง เสียง ความสั่นสะเทือน อุณหภูมิ การควบคุม การใช้อุปกรณ์ป้องกัน
     อัตรายส่วนบุคคล
•     2. กลุ่มวิชาอาชีวนิรภัย เป็นกลุ่มวิชาศึกษาเกี่ยวกับการดาเนินการป้องกันอุบัติเหตุ ความปลอดภัยในการ
     ทางานลักษณะต่างๆ เทคโนโลยีความปลอดภัย การจัดการด้านความปลอดภัยและการบริหารงานอาชีวอนามัยและ
                                                                                          ั
     ความปลอดภัยในสถานประกอบการ เช่น การสอบสวน วิเคราะห์อุบัติเหตุ หลักการควบคุมป้องกันอุบติเหตุ ความ
     ปลอดภัยในการทางานกับเครื่องจักร
•     3. กลุ่มวิชาการยศาสตร์และจิตวิทยาในการทางาน เป็นกลุ่มวิชาที่ศึกษาเกี่ยวกับการจัดและการ
     ปรับปรุงสภาพการทางานให้เหมาะสมกับสรีรวิทยาและจิตวิทยาของมนุษย์ในการทางาน เช่น วิธีการทางานให้
     เหมาะสมกับลักษณะของงานและตัวผู้ปฏิบัติงาน การออกแบบใช้เครื่องมือและอุปกรณ์ให้เหมาะสมตามหลักการย
     ศาสตร์ จิตวิทยาในการทางานเป็นต้น
• 4. กลุ่มวิชาอาชีวเวชศาสตร์หรือเวชศาสตร์อุตสาหกรรม เป็นกลุ่มวิชาที่ศึกษาเกี่ยวกับความรู้ทาง
     การแพทย์และสาธารณสุขศาสตร์ในการดูแลสุขภาพอนามัยของลูกจ้าง การเฝ้าระวัง การป้องกัน การตรวจวินิจฉัย โรคที่เกิดจาก
     การประกอบอาชีพ
    เช่น หลักการทางพิษวิทยา หลักการวินิจฉัยโรคเบื้องต้น การปฐมพยาบาลเบื้องต้น
                 มิติและระบบหน่วยทางวิศวกรรม
มิติ (dimension) ใช้ในการอธิบายปริมาณทางกายภาพของตัวแปรต่างๆ
   แบ่งเป็น 2 ประเภทคือ
• มิติพื้นฐาน (fundamental dimensions) คือมิติที่ง่ายในการแปลง หรือมิติของตัว
    แปรที่มีหน่วยเดี่ยวๆ เช่น ความยาว เวลา มวล กระแสไฟฟ้า อุณหภูมิ ปริมาณสาร ความเข้มแสง
    เป็นต้น
•     มิติอนุพันธ์ (derived dimensions) เกิดจากมิติพื้นฐานรวมกันหรือมิติประกอบ เช่น
    พื้นที่ ปริมาณ ความเร็ว ความเร่ง ความหนาแน่นมวล แรง พลังงาน
หน่วยอนุพันธ์ที่มักพบเห็นในงานวิศวกรรมศาสตร์สาขาต่างๆ
60x 100 cc = 6000 cc
     6.000 = 6ลิตร/ชม.
              หน่วยที่ 2 แบบพื้นฐานทางวิศวกรรมโยธา

ประเภทของแบบก่อสร้าง
• 1. แบบสถาปัตยกรรม (architectural drawing) แสดงรูปลักษณ์ ขนาด ตาแหน่ง
   รูปทรง และรายละเอียดต่างๆ ของอาคาร แบบสถาปัตยกรรมนับเป็นหัวใจสาคัญของโครงการก่อสร้างทุกประเภท
   มีหลายมุมมอง

• 2. แบบโครงสร้าง (structural drawing) บางครั้งเรียกแบบวิศวกรรม แสดงรายละเอียด
   โครงสร้างอาคารที่ได้รับการออกแบบโดยวิศวกร บริษัทรับเหมาก่อสร้างและวิศวกรผู้ควบคุมโครงการจะต้อง
   ปฏิบัติตามแบบโครงสร้างอย่างเคร่งครัดเพื่อความแข็งแรงและมั่นคงขององค์อาคาร

• 3. แบบงานระบบ (system drawing) แสดงรายละเอียดของระบบต่างๆ ที่ติดตั้งภายในอาคาร อาทิ
   ระบบไฟฟ้า ระบบเครื่องกล ระบบปรับอากาศ ระบบป้องกันอัคคีภัย และระบบสุขาภิบาล
    1. แบบสถาปัตยกรรม (architectural drawing) แสดงรูปลักษณ์ ขนาด ตาแหน่ง รูปทรง และรายละเอียด
            ต่างๆ ของอาคาร แบบสถาปัตยกรรมนับเป็นหัวใจสาคัญของโครงการก่อสร้างทุกประเภท มีหลายมุมมอง




•     1 แบบรูปด้านหน้า (front view)
•     2 แบบรูปด้านหลัง (back view)
•     3 แบบรูปด้านข้าง (side view)
•     4 แบบรูปด้านบน (top view)
•     5 แบบแปลน (plan view หรือผังพื้น (floor plan)
•     6 แบบรูปตัด (section view)
•     7 แบบขยาย นิยม 1: 20
•     8 ผังที่ตั้งโครงการ (แผนที่) และผังบริเวณ
2. แบบโครงสร้าง (structural drawing) บางครั้งเรียกแบบวิศวกรรม แสดงรายละเอียดโครงสร้างอาคารที่ได้รับ
                                                                              ิ
 การออกแบบโดยวิศวกร บริษัทรับเหมาก่อสร้างและวิศวกรผู้ควบคุมโครงการจะต้องปฏิบัตตามแบบโครงสร้างอย่าง
                          เคร่งครัดเพื่อความแข็งแรงและมั่นคงขององค์อาคาร
3. แบบงานระบบ (system drawing) แสดงรายละเอียดของระบบต่างๆ ที่ติดตั้งภายในอาคาร อาทิ ระบบ
            ไฟฟ้า ระบบเครื่องกล ระบบปรับอากาศ ระบบป้องกันอัคคีภัย และระบบสุขาภิบาล
                               องค์ประกอบของแบบก่อสร้าง

• มาตราส่วนและสัญลักษณ์
•                                                    ั
    มาตราส่วน (scale) คือ อัตราส่วนระหว่างขนาดที่วดได้จากรูปในแบบก่อสร้างเทียบกับขนาดจริงขององค์อาคาร เช่น แบบ
    ก่อสร้างมาตราส่วน 1 : 50 หมายความว่าความยาว 1 เซนติเมตรที่วัดได้ในแบบมีค่าเท่ากับ 50 เซนติเมตรในสภาพความเป็นจริง
    ตามมาตรฐาน ISO 5454 (Technical Drawing) ได้แก่
•   แบบรูปด้าน แบบแปลน และแบบรูปตัดใช้มาตรส่วน 1: 50, 1 : 20 หรือ 1 : 10
•   แบบขยายใช้มาตราส่วน 1 : 20, 1 : 10, 1 : 5, 1 : 2 หรือ 1 : 1
•   แบบรูปด้าน แบบแปลน และแบบรูปตัดในประเทศไทยส่วนใหญ่นิยมเขียนด้วยมาตราส่วน 1 : 100 แบบขยาย 1 : 20
•   สัญลักษณ์ (symbol) คือองค์ประกอบของรูปภาพ เส้น และตัวหนังสือที่ใช้แสดงแบบรายละเอียดในแบบก่อสร้างมี 3 ประเภท - -
    สัญลักษณ์อ้างอิง (reference symbol) อ้างอิงระหว่างรูปในการก่อสร้าง อาทิ ตาแหน่งรูปตัด หรือรูปขยาย
•                                                                                                 ่
    สัญลักษณ์เนื้อวัสดุ (material symbol) เลียนแบบจากรูปลักษณ์ของวัสดุจริง ผู้อ่านจิตนาการตามได้งาย
•                                                                           ้
    สัญลักษณ์วัตถุ ( object symbol) แทนตาเหน่งและจานวนจองวัสดุที่จะติดตังในอาคาร

• เส้นและการกาหนดขนาด
                                                    เส้นและการกาหนดขนาด
          เส้น ( line) แบ่งเป็น 3 ชนิด เส้นบาง ใช้เขียนเส้นบอกขนาด เส้นฉาย และเส้นลงเงา เส้นหนา เส้นหนามากใช้เขียนเส้นรอบรูป
     และขอบเขตในพื้นที่ เส้นหนาหนาประมาณสองเท่าของเส้นบาง เส้นหนามากหนาประมาณสองเท่าของเส้นหนา เส้นประหนาหนา
    สองเท่าของเส้นหนาเขียนแสดงรายละเอียดองค์อาคารในส่วนที่มองไม่เห็นหรือจะรื้อถอน เส้นลูกโซ่บางใช้แสดงแนวเส้นผ่าศูนย์กลาง

                                      ของวัตถุ ส่วนเส้นลูกโซ่หนาแสดงแนวท่อและทางระบายน้า




การกาหนดขนาด (dimension) หรือ มิติ หน่วยควรใช้ SI Unit ( International System of Units) เช่นเมตร เซนติเมตร มิลลิเมตร เป็นระบบ
หน่วยที่ยอมรับและใช้กันแพร่หลายในประเทศไทย
    1.เส้น ฉาย (projection line) เป็นเส้นที่ลากออกจากวัตถุเป็นแนวเส้นตรงมายังเส้นมิติ ใช้เส้นบางตามมาตรฐาน มอก. 440
     2. เส้นมิติ (dimension line) เป็นเส้นที่ใช้กาหนดความยาวของวัตถุในแต่ละช่วง ใช้เส้นบาง อยู่ระหว่างเส้นฉายทั้งสองด้านปลายทั้งสอง
มีสัญลักษณ์กากับ
     3. ตัวเลขบอกขนาด (number) คือตัวเลขบอกระยะจริงที่เขียนกากับไว้บนเส้นมิติเพิ่มความชัดเจนและความสะดวกในการอ่านแบบ มี
สองแบบ
                         ขนาดกระดาษเขียนแบบ
มาตรฐาน มอก. 440(การเขียนแบบก่อสร้าง) แบ่งออกเป็น 5 ชนิด คือ A4 ,A3,A2,A1,A0
                       หน่วยที่ 3 วิศวกรรมโครงสร้างงานอาคาร

• ส่วนประกอบของอาคารเบื้องต้น ประกอบด้วย หลังคาและโครงสร้างหลังคา คาน เสา พื้น ผนังและฝ้าเพดาน
    ฐานราก เสาเข็ม หลังคาและโครงสร้างหลังคา
• การถ่ายน้าหนัก (load distribution)
•   แป   มีหน้าที่ รับน้าหนักของหลังคา
•        มีหน้าที่ รับน้าหนักจากแป
    จันทัน
•   อกไก่ มีหน้าที่ รับน้าหนักจากจันทัน
•   ดั้ง                                    ่
          มีหน้าที่ รับน้าหนักจากอกไก่ที่อยูตามแนวจันทันเอก
                   และส่งให้หลังคามีทรงสูงขึ้นหรือแบบราบ
•   อะเส มีหน้าที่ รับน้าหนักจากจันทั่นและยึดหัวเสาให้มั่นคง
•   ขื่อ                            ้
          มีหน้าที่ รับน้าหนักจากดังและยึดหัวเสาให้มั่นคง
การถ่ายน้าหนัก (load distribution)
                  แรงกระทาบนพื้น แบ่งเป็น 2 ลักษณะคือ
1. น้าหนักบรรทุกคงที่ (dead load) คือน้าหนักของพื้นทั้งหมด รวมถึงน้าหนักของอุปกรณ์สิ่งของ
                      ที่นามาวางถาวร เช่นสุขภัณฑ์ เครื่องกลึง ตู้เย็นขนาดใหญ่ เป็นต้น
2. น้าหนักบรรทุกจร (live load) คือน้าหนักบรรทุกที่อาจมีการเปลี่ยนแปลงขนาดและตาแหน่ง เช่น รถบรรทุก
                                       คน เครน
• ประเภทของเหล็กเส้นปัจจุบัน มี 2 ชนิด
•    1 เหล็กเส้นกลมผิวเรียบ (RB )
•                                     ่
     2 เหล็กเส้นข้ออ้อย (DB) มีครีบเพือจับ ยึดต่อได้ดีกับคอนกรีต
• เหล็กรูปพรรณที่ใช้ในงานโครงสร้างเหล็ก มี 2 ประเภท
  1 เหล็กรูปพรรณจากเหล็กรีดร้อน 2. เหล็กรูปพรรณจากการรีดเย็น
ดินที่เหมาะสมในการรับน้าหนัก ดินทรายที่มีขนาดใกล้เคียงกัน ดินทรายผสมกรวด
   กรวดปนทรายขนาดเล็ก มีความเหมาะสมเป็นบานรากให้กาลังสูง
• มาตรฐานงานก่อสร้างและมาตรฐานทดสอบวัสดุก่อสร้างที่สาคัญในประเทศไทยมี 3 หน่วยงาน
  คือ
• 1 กรมโยธาธิการ
• 2 วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย
• 3. สานักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม (สมอ.)
• หน่วยที่ 4 วัสดุและความแข็งแรงของวัสดุ                                          คานิยามพื้นฐานเกี่ยวกับสมบัติของวัสดุ
การขึ้นรูปเย็น (Cold working) เป็นกระบวนการเปลี่ยนรูปร่างโลหะหรือขึ้นรูปโลหะที่อุณหภูมิต่ากว่าอุณหภูมิการตกผลึกใหม่
การขึ้นรูปร้อน (hot working) เป็นกระบวนการเปลี่ยนรูปร่างของโลหะที่อุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิการตกผลึกใหม่การใช้อุณหภูมิที่สูงเพื่อ
    ลดพลังงานที่ใช้ในการเปลี่ยนรูปของโลหะ
ความยืดหยุ่น (elasticity) เป็นความสามารถของวัสดุเมื่อได้รับแรงกระทาจะเกิดการยืดตัวแล้วกลับคืนสู่สภาพเดิมได้เมื่อนาแรงที่มา
    กระทาออก หรือสามารถเรียกได้ว่า สภาพการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่น
ความอ่อน (malleability)เป็นสมบัติของโลหะที่เปลี่ยนรูปได้มากขณะรีดหรือตีอัดถ้าโลหะมีความอ่อนมากจะทาให้เป็นแผ่นได้บางมาก
ความอ่อนเหนียว (ductility) หรือสภาพยืดดึงได้ เป็นสมบัติของโลหะเมื่อได้รับแรงกระทาจนเปลี่ยนรูปถาวร ถ้านาวัสดุนั้นมาทดสอบ
    การดึงชิ้นทดสอบยาว 50 mm เมื่อดึงแล้วยืดได้มากกว่า 5% จะจัดให้เป็นวัสดุเหนียว แต่ถ้ายืดแล้วได้น้อยกว่า 5% จะเป็นวัสดุเปราะ
สภาพตักปาดผิวได้ ( machinability) คือระดับความสามารถของวัสดุในการถูกตัดปาดเอาผิวของวัสดุออกไปได้ด้วยคมของเครื่องมือ
    ตัดเฉือน
สภาพชุบแข็งได้ ( hardenability ) คือระดับความสามารถที่วัสดุจะรับการชุบแข็งที่ผิวได้มากน้อยระดับใด โดยสังเกตจาก ความลึกของ
    ผิวชุบแข็งของวัสดุ ปกติการแข็งที่ผิวจะสูงกว่าเนื้อใน เนื่องจากอัตราเย็นตัวที่ผิวจะสูงกว่าเนื้อใน
การชุบผิวแข็ง (surface hardening) เป็นกรรมวิธีที่ทาให้ผิงวัสดุมีความแข็งมากขึ้นโดยที่เนื้อในยังคงอ่อนเหมือนเดิม
การชุบ (quenching) เป็นการลดอุณหภูมิของโลหะที่มีอุณหภูมิสูงอย่างรวดเร็ว โดยนาโลหะนั้นใส่ลงในตัวกลางที่ใช้ชุบ เช่นน้า น้ามัน
    หรือ อากาศ เพื่อเพิ่มความแข็งของโลหะ
การบ่มหรือการบ่มแข็ง เป็นการเปลี่ยนโครงสร้างของโลหะจากสภาวะทีไ่ ม่เสถียร (unstable) อันเนื่องมาจากการชุบหรือการขึ้นรูปเย็น
    ให้เป็นโครงสร้างที่เสถียรการเปลี่ยนโครงสร้างเกิดขึ้นเนื่องจากการแตกตัวของสารละลายของแข็งอิ่มตัว ทาให้โลหะแข็งขึ้น แข็งแรงขึ้น
การสูญเสียคาร์บอน ( decarbonization) เป็นการที่เหล็กกล้าสูญเสียคาร์บอนที่ผิวไปในระหว่างการรีดร้อน (hot rolled) การตีอัด
    (forging) และกรรมวิธีทางความร้อน (heat treatment) เนื่องจากสารที่อยู่รอบๆ ทาปฏิกิริยากับคาร์บอน
                                 แรงกระทาทางกลที่มีผลต่อสมบัติของวัสดุ

  1. แรงดึงและแรงกด ที่กระทากับวัสดุ
•      - ความเค้น (stress) คือ แรงต้านภายในเนื้อวัสดุ ถ้ามีแรงภายนอกมากระทา ความเค้นดึง หรือความเค้นกด ตามลักษณะของ
    แรงภายนอกที่กระทา หน่วยเป็นนิวตันต่อตารางเมตร
•     - ความเครียด (strain) คือการเปลี่ยนขนาด ระยะ ของรูปทรงตามแรงภายนอกที่มากระทา เช่นเดิมวัตถุยาว 10 มิลลิเมตร
•   เราออกแรงดึง ยาว 12 มิลลิเมตร ส่วนที่เพิ่มขึ้น 2 มิลลิเมตร คือความเครียด
    2. แรงเฉือน       แรงภายนอกที่กระทากับวัสดุให้หลุดขาดออกจากกัน เช่น วัสดุ 2 ชิ้นต่อประกบด้วยกาว เราพยายามดึงออกจากกันคือ แรงเฉือน
     กาวก็จะออกแรงต้านไม่ให้หลุด(แรงต้านเรียกว่า ความเค้นเฉือน )เพื่อรักษาภาวะสมดุล ถ้าวัสดุทนแรงดึงไม่ไหวมีการบิดงอ หรือเปลี่ยนระยะไป
     ระยะที่เพิ่งขึ้นคือ ความเครียดเฉือน
    3. แรงกระแทก (impact force) คือแรงที่กระทากับวัสดุในเวลาไม่นานแต่ส่งผลให้วัสดุได้รับความเสียหาย ความสามารถในการรับแรง
     กระแทกของวัสดุคือค่าความเหนียว (toughness)
•    4. แรงกระทาเป็นคาบเวลา คือแรงที่กระทากับวัสดุต่อเนื่อง จะทาให้วัสดุเกิดความเค้นล้าตัว คือความแข็งแกร่งของวัสดุลดลง ถ้ามีแรง
     กระทาอย่างต่อเนื่อง นานเข้าก็อาจจะหัก ตัวอย่าง เช่น เราทาการบิดหักลวดไปมา
•   - แรงดึง (tensile force) ทาให้เกิดความเค้นดึง (tensile stress) ความเครียดดึง (tensile strain)
•   - แรงเฉือน (shear force) ทาให้เกิดความเค้นเฉือน (shear stress) ความเครียดเฉือน ( shear strain)
•   - แรงบิด (torsion force) ทาให้เกิดความเค้นเฉือนบิด (torsion shear stress)
•   - แรงกระแทก (impact force) ทาให้เกิดความเค้นกระแทก (impact stress)
•   - แรงกระทาเป็นคาบเวลา (fatigue force) ทาให้เกิดความเค้นล้าตัว (fatigue stress)
                                ดัชนีที่ใช้เป็นเครื่องชี้วัดความแข็งแรงของวัสดุ
• มอดูรัสยืดหยุ่น (modulus of elasticity) ใช้ในการวัดความต้านทานต่อความเครียดของวัสดุในช่วงที่มีพฤติกรรม
                                                     ่
     ยืดหยุ่นและยังใช้ประเมินความสามารถในการกลับคืนสูขนาดและรูปทรงเดิมของวัสดุเมื่อนาแรงกระทาออก
• อัตราส่วนของปัวซองต์ ใช้ในการประเมินความสามารถในการเปลี่ยนรูปได้ในแนวแกนซึ่งวัสดุอยู่ในช่วงยืดหยุ่น
     พลาสติก

• ความเค้นครากและความต้านแรงดึงสูงสุด                             ความเค้นคราก เป็นความเค้นที่ทาให้วัสดุเกิดการเปลี่ยนรูปถาวร ใช้เป็นดัชนีชี้
     วัดเพื่อการประเมินสภาพจุดเปลี่ยนรูปถาวรของวัสดุ ความต้านทานแรงดึงสูงสุด ใช้เป็นเครื่องชี้วัดค่าความเค้นที่วัสดุสามารถต้านทานรับไว้
     ได้ ถ้าค่าความเค้นมากกว่านี้ วัสดุจะเกิดการฉีกขาดเสียหาย

• ความอ่อนเหนียวและความเหนียวของวัสดุ                                                       ี่
                                                                   ความอ่อนเหนียว เป็นดัชนีทใช้ชี้วัดความสามารถในการยืดตัวได้ของ
     วัสดุหลังจากวัสดุเปลี่ยนรูปถาวรแล้ว      ความเหนียวของวัสดุ เป็นเครื่องมือชี้วัดความสามารถของวัสดุที่จะต้านทานต่อ
     แรงกระทาตั้งแต่เริ่มรับแรงจนแตกหักเสียหาย วัสดุที่มีความเหนียวมากจะรับแรงกระแทกได้ดี
• ความแข็งของวัสดุ เป็นเครื่องมือชี้วัดความสามารถต้านทานต่อแรง กดของวัสดุ
 การคืบ เป็นดัชนีที่ใช้เป็นเครื่องชี้วัดความสามารถต้านทานการเปลี่ยนรูปของวัสดุเมื่อวัสดุนั้นรับความเค้นครากที่อุณหภูมิสูง
 ความต้านแรงล้า เป็นดัชนีที่ใช้เป็นเครื่องชี้วัดความสามารถของวัสดุที่ต้านทานต่อแรงที่มากระทาแบบกลับไปกลับมา
                     พฤติกรรมของวัสดุภายใต้แรงทางกล

             ่
• แรงภายนอกทีมากระทาจะทาให้วัสดุมีพฤติกรรม 2 รูปแบบคือ
• 1. พฤติกรรมสภาพยืดหยุ่น เมื่อวัสดุได้รับแรงกระทา ทาให้เกิดความเค้นกระทากับ
   วัสดุ โดยที่ค่าความเค้นนี้ไม่เกินค่าความเค้นจุดครากตัวของวัสดุ วัสดุจะเกิดการเปลี่ยนรูปร่าง แต่
   เมื่อนาแรงกระทาออกจะทาให้วัสดุยืดตัวหดกลับมาอยู่ในสภาพรูปร่างเดิมก่อนที่จะมีแรงมา
   กระทา
• 2. พฤติกรรมสภาพพลาสติก เมื่อวัสดุได้รับแรงกระทา ทาให้เกิดความเค้นกระทากับ
   วัสดุ เมื่อให้แรงต่อไปจนค่าความเค้นเกินค่าความเค้นครากตัวของวัสดุ วัสดุจะเปลี่ยนรูปร่าง
   อย่างถาวร โดยเมื่อปล่อยแรงออกจะทาให้วัสดุไม่กลับมามีรูปร่างเหมือนเดิม
                                ่
                       โลหะในกลุมเหล็กในงานอุตสาหกรรม
• โลหะในกลุ่มเหล็กจะถูกนามาใช้มากที่สุดประมาณถึงร้อยละ 94 ของกลุ่มโลหะทั้งหมด ราคาค่อนข้างถูกถ้าเทียบกับ
  โลหะอื่น

• เหล็กหล่อ เหล็กหล่อเทา เหล็กหล่อเหนียว เหล็กหล่ออบเหนียว
• เหล็กกล้า 1. เหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดา แบ่งเป็น 3 กลุ่ม 1.1 เหล็กกล้าคาร์บอนต่า              1.2 เหล็กกล้า
    คาร์บอนปานกลาง 1.3 เหล็กกล้าคาร์บอนสูง 0.5% ขึ้น
•   2. เหล็กกล้าผสมต่า ความต้านแรงสูง 3. เหล็กกล้าโครงสร้างผสมต่า 4. เหล็กกล้าหล่อ

• เหล็กกล้าไร้สนิม
• เหล็กเครื่องมือ 1. เหล็กเครื่องมือชนิดชุบแข็งด้วยน้า         2. เหล็กเครื่องมือชนิดทนแรงกระแทกกะทันหัน
    2. เหล็กเครื่องมือชนิดทนแรงกระแทกกะทันหัน 4. เหล็กเครื่องมือสาหรับการขึ้นรูปร้อน 5. เหล็กเครื่องมือความเร็ว
    สูง
           โลหะนอกกลุ่มเหล็กและอโลหะในงานอุตสาหกรรม

•   อะลูมิเนียม ( aluminium )
•   แมกนีเซียม (magnesium)
•   ทองแดง (copper)
•   ทองแดงผสม แบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ๆคือ ทองเหลือง และบรอนซ์ ทองเหลือง เป็นโลหะผสม
                                                                                ุ
    ระหว่างทองแดงกับสังกะสี บรอนซ์ (bronze) ความหมายเดิมหมายถึงโลหะผสมระหว่างดีบกกับทองแดง

• โลหะผสมทองแดงกับนิกเกิล
• นิกเกิล สังกะสี และตะกั่ว
                              พลาสติกและวัสดุคอมโพสิต
•        ิ
    สมบัตพิเศษที่เด่น คุณสมบัติทางกายภาพ มีความแข็งแรง เหนียว ยืดหยุ่นได้ คุณสมบัติทางไฟฟ้า เป็นฉนวนไฟฟ้า
                                            ื่
    คุณสมบัติทางเคมี ทนกรด ด่าง และสารเคมีอนๆ ได้ ปัจจุบันมีพลาสติกประมาณ 40 ตระกูลใหญ่ๆ
• พลาสติกแบ่งเป็น 2 ประเภท
• 1.เทอร์โมเซตติง (thermosettings)               หรือ เทอร์โมเซต (thermosets) เป็นพลาสติกที่มีการเปลี่ยนแปลง
    ระหว่างกรรมวิธีการผลิต การขึ้นรูป และการหล่อด้วยพลาสติกเหลว (casting) ด้วยการผสมสารเคมีทาให้โครงสร้าง
                                                                     ี
    เปลี่ยนไป เป็นโมเลกุลที่สร้างเครือข่ายยาวไม่สามารถเปลี่ยนรูปได้อก เหมือนไข่เมื่อนาไปทาให้สุกแล้วจะทาให้
    เหลวเหมือนเดิมอีกไม่ได้ อีพอกซี โพลีเอสเตอร์ ซิลิโคน
• 2. เทอร์โมพลาสติก (thermoplastics) เป็นพลาสติกที่สามารถนากลับมาใช้ได้อีกหลังจากนาไปหล่อเป็น
    ผลิตภัณฑ์แล้ว เปรียบเหมือนน้าแข็ง เมือถูกความร้อนก็จะกลายเป็นน้า โพลิเอทีลีน โพลิโพรพิลีน
                                         ่
•    โพลีสไตลีน
•
• การทดสอบเพื่อหาสมบัติทางกลของวัสดุแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ
• การทดสอบแบบทาลาย (destructivetesting; DT)                         เป็นการทดสอบเพื่อหาสมบัติทางกล ดังเช่นการทดสอบหา
    ค่าดัชนีที่บ่งชี้ถึงความแข็งแรงของวัสดุ ต่างๆ
•   1. การทดสอบการดึง (tensile testing)
•   2. การทดสอบความแข็ง (hardness test)
•   3.การทดสอบแรงกระแทก (impact testing)
•   4.การทดสอบการล้า
•                                                                                 ู
    5.การทดสอบความแข็งแรงของวัสดุที่อุณหภูมิสูง เพื่อหาค่าความเค้นครากที่อุณหภูมิสง
•   6. การทดสอบการคืบ การคืบ (creep) คือการที่วัสดุได้รับความเค้นนาไปสู่การยืดตัว
• การทดสอบแบบไม่ทาลาย (nondestructive testing; DNT)                                เป็นการตรวจสอบเพื่อหาสิ่งบกพร่องในวัสดุ
    เช่น รอยร้าว หรือความไม่สมบูรณ์ของรูปร่างชิ้นงาน ที่เกิดขึ้นบริเวณผิว ใต้ผิวเล็กน้อย และในเนื้อวัสดุเช่น
•   1. การตรวจสอบด้วยสายตา (visual inspection)
•   2. การตรวจสอบด้วยสารแทรกซึม
•   3. การตรวจสอบโดยอนุภาคแม่เหล็ก (magnetic particle testing; MT )
•   4. การตรวจสอบวัสดุด้วยอัลตราโซนิก (ultrasonic testing; UT)
•   5. การตรวจสอบด้วยการถ่ายภาพรังสี (radiographic testing; RT)                         อาศัยหลักการของรังสีที่ผ่านเข้าไปสู่
    วัสดุที่ทึบแสงแล้วทะลุอีกด้านหนึ่ง ปริมาณที่ทะลุผ่านออกมาของรังสี จะบ่งชี้ให้ทราบถึงสิ่งบกพร่องและปริมาณของเนื้อวัสดุ
                            การทดสอบความแข็ง (hardness test)

•                        ิ
    ค่าความแข็งเป็นสมบัตทางกลที่สาคัญค่าหนึ่งบ่งบอกถึงความสามารถในการต้านทานการเปลี่ยนรูปถาวรของวัสดุ
    เนื่องจากการกดหรืออัด มีการทดสอบดังนี้
• การทดสอบความแข็งของบริเนล์ (brinell hardness test) ชาวสวีเดนใช้ลูกบอลเหล็กกด แล้ววัด
    เส้นผ่าศูนย์กลางรอยกด
•   การทดสอบความแข็งแบบวิกเกอร์ ใช้ตัวกดทาด้วยเพชรเจียระไน วัดเส้นทแยงมุม ของรอยกด
•   การทดสอบความแข็งแบบรอกเวลล์ ลุคเวลชาวเยรมัน วัดความลึกของหัวกดซึ่งทาด้วยเพชรทรงกรวย
•   การทดสอบความแข็งด้วยค้อนโพลดี้ ใช้ค้อนมือ 100g ตีแกนสลักที่มีลูกบอลกับวัสดุทดสอบ
•   การทดสอบความแข็งโดยการกระดอนแบบชอร์ ใช้ตุ้มน้าหนัก0.2 N ตกจากความสูง 112 mm
    กระแทกกับผิวชิ้นทดสอบวัดความกระดอนตุ้มน้าหนักถ้าวัสดุทดสอบมีความแข็งสูงตุ้มน้าหนักก็กระดอนสูง
                              หน่วยที่ 5 อนุภาคในบรรยากาศ

• อนุภาคอาจเกิดจากการแตกกระจาย(dispersion)หรือการควบแน่น(condensation) ชนิดของ
    อนุภาค แบ่งเป็นชนิดต่างๆ ได้
• ฝุ่น (dusts) เกิดจากการแตกกระจายของวัสดุที่เป็นของแข็ง จากการบดหรือย่อยวัสดุหรือขนส่ง ฝุ่นที่มีขนาด
    ใหญ่กว่า 50 ไมคอนจะตกตะกอนได้เร็วมาก
• ฟูม (fumes) เกิดจากการควบแน่นของไอร้อนของวัสดุที่เป็นของแข็ง เกิดในโรงงานหล่อหลอมโลหะและ
    อุตสาหกรรมโลหะ
• ละออง (mists) เกิดจากการแตกกระจายของของเหลวโดยการกระทาด้วยกลไกทางกายภาพหรือจากการ
    ควบแน่นของไอระเหย(vapours) โดยทั่วไปเกิดขึ้นในโรงงานอุตสาหกรรมเกษตร เช่น โรงงานผลิตยาฆ่าแมลง
    อุตสาหกรรมโลหะต่างๆ โรงชุบโลหะ โรงพ่นสี
• ควัน (smokes) เป็นอนุภาคที่เกิดจากการรวมตัวของของแข็งและของเหลวขนาดเล็ก โดยเกิดขึ้นจากขบวนการ
    เผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของวัสดุคาร์บอน ส่วนใหญ่ควันจะมีสารก่อมะเร็งเป็นส่วนประกอบ
                             รูปร่างของอนุภาค (shape)

• แบ่งเป็น 3 ประเภท
• อนุภาคทีมีขนาดเท่ากันทั้งสามมิติ (isometric particles) คาร์บอนแบล็ค สนิมเหล็ก
           ่
   เถ้าบิน ละอองเกสรดอกไม้

• อนุภาคที่มีรูปร่างแผ่นแบน (platelets) ได้แก่ เศษไมก้า เศษใบชา เศษใบยาสูบ
• อนุภาคทีมีรูปร่างเป็นเส้นใย (fibers) เช่น ใยฝุ่นฝ้าย ขนสัตว์ แอสเบสตอส ไฟเบอร์กลาส
           ่
                                           ขนาดของอนุภาค

•   ถ้าอนุภาคกลมหรือเกือบกลมจะบอกขนาด(size) เป็นเส้นผ่าศูนย์กลาง มีวิธีบอกขนาดอนุภาคที่ไม่กลมได้หลายวิธี
    ดังนี้

• เฟอเรต ไดอะมิเตอร์ และมาร์ติน ไดอะมิเตอร์ เป็นการบอกขนาดของอนุภาคโดยการวัด
    เส้นผ่าศูนย์กลางผ่านการมองด้วยกล้องจุลทรรศน์ เฟอเรตไดอะมิเตอร์ คือระยะที่ยาวที่สุดจากขอบด้านหนึ่งถึงอีก
    ด้านหนึ่งของอนุภาค ส่วนมาร์ติน ไดอะมิเตอร์ คือความยาวของเส้นที่แบ่งพื้นที่ของอนุภาคออกเป็นสองส่วนเท่ากัน
    พอดี
• แอโรไดนามิค ไดอะมิเตอร์ เป็นการบอกขนาดของอนุภาคโดยการตกของอานุภาคในอากาศนิ่งซึ่งเกิดจาก
                        ่
    แรงโน้มถ่วง อนุภาคทีมีขนาดรูปร่างและความหนาแน่นต่างกัน หากมีความเร็วปลายในการตกเท่ากัน จะมีค่าแอโร
    ไดนามิค ไดอะมิเตอร์เท่ากันเสมอ
• สะโต้กไดอะมิเตอร์ บอกขนาดของอนุภาคโดยการตกของอนุภาคในอากาศนิ่งเช่นเดียวกับแอโรไดนามิค ไดอะมิเตอร์
    แต่เพิ่มเติม ให้ความยาวของเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาคทรงกลมต้องมีทั้งความหนาแน่นและความเร็วปลายในการตกเท่ากับ
    อนุภาคที่ต้องการวัดขนาด โดยอาจมีขนาดและรูปร่างแตกต่างกันได้
                               การวัดขนาดและนับจานวนอนุภาค

• มีวิธีดังนี้
• 1. การใช้กล้องจุลทรรศน์ เก็บตัวอย่างด้วยกระดาษกรอง หรือมิดเจ็ต อิมพิงเจอร์
     2. การใช้อิเล็กรอนไมโครสโคป คือกล้องจุลทรรศน์ชนิดหนึ่งซึง่ มีกาลังขยายสูงกว่ากล้องจุลทรรศน์ธรรมดา
    มาก
• 3. การใช้เครื่องมือที่ใช้แสง ใช้วิธีส่งลาแสงไปกระทบกับอนุภาคที่ล่องลอยอยู่ในอากาศที่ถูกดูดให้ไหลผ่าน
    เครื่องมือ
•    4. การใช้เครื่องมือที่ใช้ประจุไฟฟ้า ใช้วิธีดูดอากาศที่มีอนุภาคแขวนลอยอยู่ให้ไหลผ่านเครื่องมือแล้วให้ประจุ
    ไฟฟ้าแก่โมเลกุลของอากาศ
• 5. การใช้เครื่องมือที่ใช้แรงกระทบ                    เป็นเครื่องมือที่จัดเก็บและตรวจวัดในเครื่องเดียวกัน อนุภาคในกระแส
    อากาศจะถูกดูดเข้ามาในเครื่องด้วยความเร็วสูง แล้วกระทบกับวัตถุที่ถูกจัดวางขวางกั้นทิศทางการไหล อนุภาคใหญ่จะติด
    อนุภาคเล็กก็จะไปกระทบอีกชั้นถัดไป
•    6. การใช้เครื่องมือที่ใช้แรงเหวี่ยง เป็นเครื่องมือที่ใช้ตรวจวัดและเก็บตัวอย่างในเครื่องเดียวกัน ใช้กันอย่าง
    แพร่หลาย ได้แก่ ไซโคลน (cyclone)

								
To top