เรื่อง วัสดุช่าง
สาระสำคัญ
วัสดุต่างๆ ที่นำมาใช้ในงานช่าง ได้อย่างถูกต้องเหมาะสมกับชิ้นงานรวมทั้งยังสามารถสร้างความปลอดภัยในการทำงานได้อีกด้วย ซึ้งทั้งหมดนี้ถือได้ว่าเป็นกระบวนการเรียนรู้ในการนำวัสดุต่างๆ มาใช้งานให้เกิดประโยชน์กับชีวิตประจำวัน
รายละเอียดสาระการเรียนรู้
การศึกษาเรื่องวัสดุช่างและการเลือกใช้วัสดุอุปกรณ์สามารถแบ่งออกได้ดังนี้
1. วัสดุในงานอุตสาหกรรม
ลักษณะวัสดุในงานอุตสาหกรรมทั่วไปสามารถแบ่งออกได้ 2 ประเภท ใหญ่ๆ ดังนี้
1.1 วัสดุงาน หมายถึง วัสดุที่จะนำเข้ามาในกระบวนการผลิต ให้ได้รูปแบบตามความต้องการในงานนั้นๆ และผลิตภัณฑ์ยังคงมีวัสดุงานเดิมอยู่
1.2 วัสดุช่วยงาน หมายถึง วัสดุที่มีส่วนช่วยในกระบวนการผลิต หากแต่สิ้นสุดกระบวนการผลิตแล้ว จะไม่ปรากฏวัสดุช่วยงานอยู่เลย เช่น น้ำมัน น้ำมันหล่อลื่น
2. ชนิดของวัสดุช่าง
ชนิดของวัสดุช่าง จำแนกได้ 2 ประเภท คือ โลหะและอโลหะ
วัสดุช่างพวกโลหะ จัดเป็นธาตุอย่างหนึ่งซึ่งมีคุณสมบัติดังนี้
1. นำความร้อนได้
2. จุดหลอมเหลวค่อนข้างสูง
3. ความคงทนต่อการทุบตี
4. ผิวขัดเป็นมันวาว
โลหะที่ใช้อย่างแพร่หลายในวงการอุตสาหกรรม ได้แก่ โลหะจำพวกเหล็ก เช่น เหล็กกล้า เหล็กเหนียวและเหล็กหล่อ
โลหะรองลงมาจากเหล็ก ได้แก่ โลหะที่มีน้ำหนักมาก เช่น ทองแดง ดีบุก ตะกั่ว สังกะสี เงิน ทอง ส่วนโลหะที่มีน้ำหนักเบา เช่น อลูมิเนียม แมกนีเซียม โลหะผสม เช่น ทองเหลือง บรอนซ์ นอกจากนี้ยังมีโลหะอื่นๆ เช่น นิกเกิล เป็นโลหะที่มีความแข็งแรงสูงคงทนต่อการกัดกร่อน ในงานอุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์บรรจุอาหาร
3. วัสดุก่อสร้าง
วัสดุก่อสร้างมีทั้งที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ และที่เปลี่ยนแปลงพัฒนามาจากทรัพยากรธรรมชาติต่างๆ ได้แก่
3.1 ไม้ (Wood)
มนุษย์ได้นำไม้มาแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์สร้างที่อยู่อาศัย เครื่องใช้ต่างๆ มาเป็นเวลายาวนานโดยไม้จะมีคุณสมบัติที่เด่นชัดหลายอย่าง เช่น มีความแข็งแรงเป็นฉนวนกันความร้อนได้ดี ไม่เป็นสนิม และมีความคงทน เป็นต้น
การแบ่งประเภทของไม้ตามความแตกต่างของเนื้อไม้ สามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภท ได้แก่ 3.1.1 ไม้เนื้ออ่อน เป็นไม้ที่มีความถ่วงจำเพาะอยู่ระหว่าง 0.44-0.87 มีน้ำหนักเบา เลื่อย ไส ตกแต่งง่าย ได้แก่ ไม้สัก ไม้กระท้อน ไม้ยางพารา ไม้งิ้ว ไม้จามจุรี และไม้อินทนิน เป็นต้น ไม้เนื้ออ่อนใช้ทำเครื่องเรือน ใช้ทำของเล่น ส่วนไม้สักนิยมใช้ทำอาคารบ้านเรือนเนื่องจากมีลวดลายสวยงาม มอดปลวกไม่สามารถทำลายได้
3.1.2 ไม้เนื้อแข็งปานกลาง เป็นไม้ที่มีความถ่วงจำเพาะ 0.69-1.14 มีความแข็งแรงและทนทานพอประมาณ ไสและตกแต่งได้ง่าย ได้แก่ ไม้ตะเคียนทอง ตะแบก ตาเสือ นนทรี รกฟ้าและพลวง เป็นต้น ส่วนใหญ่นิยมใช้ไม้เนื้อแข็งปานกลางทำเครื่องเรือน
3.1.3 ไม้เนื้อแข็ง เป็นไม้ที่มีความถ่วงจำเพาะอยู่ระหว่าง 0.99-1.12 มีความคงทนต่อแดดและฝน ตกแต่งได้ยาก ได้แก่ ไม้ชิงชัน ประดู่ มะค่าโมง แดง มะเกลือและบุนนาค เป็นต้น ใช้ทำวงกบประตู หน้าต่าง และด้ามเครื่องมือต่างๆ
3.2 หิน (Rock)
เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ โดยการรวมตัวของแร่ธาตุต่างๆ สามารถแบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ หินอัคนี หินชั้น และหินแปร
3.3 ทราย (Sand)
เป็นส่วนเล็กๆ ของหิน ซึ่งทรายจะมีขนาดโตไม่เกิน 1/12 และไม่เล็กกว่า 1/400 หากโตกว่านี้จะเรียกว่า กรวด
3.4 ซีเมนต์ (Cement)
เป็นวัสดุประสานที่สำคัญในงานปูน ลักษณะเป็นผงละเอียด เมื่อผสมกับน้ำจะจับตัวแข็งรวมตัวกัน เรียกว่า คอนกรีต
การเก็บรักษาซีเมนต์ ต้องเก็บไว้ในที่แห้งปราศจากความชื้น เพราะจะทำให้ซีเมนต์แข็งตัวได้ และทำให้ซีเมนต์เสื่อมคุณภาพ
ตารางแสดงอัตราส่วนผสมของซีเมนต์
ชนิด | อัตราส่วน ปูน : ทราย : หิน | ตัวอย่างงาน |
คอนกรีต | 1 : 2 : 4 | ใช้สำหรับงานก่อสร้างที่ต้องการรับน้ำหนักมากๆ หากเสริมเหล็กเข้าไปเรียกคอนกรีตเสริมเหล็ก |
ปูนทราย | 1 : 3 : 5 | ใช้สำหรับงานรับน้ำหนักไม่มาก เช่น พื้นภายในอาคาร ทางเดินเท้า |
ปูนก่อ | ปูนซีเมนต์ 1 ส่วน ปูนขาว 1 ส่วน ทรายหยาบ 4 – 6 ส่วน | ใช้ในงานก่อสร้าง เช่น ก่อกำแพงและอาคาร |
ปูนฉาบ | ปูนซีเมนต์ 1 ส่วน ปูนขาว 1 ส่วน ทรายละเอียด 4 – 6 ส่วน | ใช้ในงานฉาบผิวให้เรียบ |
4. วัสดุเชื้อเพลิง
เชื้อเพลิงเป็นวัสดุให้พลังงานที่มีความสำคัญในวงการอุตสาหกรรม สามารถแบ่งวัสดุเชื้อเพลิงตามลักษณะได้ 3 ประเภท ดังนี้
4.1 เชื้อเพลิงแข็ง ได้แก่
4.1.1 ถ่านหิน เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ จากซากพืช ซากสัตว์ ทับถมอัดตัวกันแน่น ยิ่งเป็นถ่านหินที่มีอายุมากยิ่งให้ความร้อนสูง
4.1.2 ถ่านโค้ก คือการนำถ่านหินมาให้ความร้อนในห้องกั้นไม่ให้อากาศเข้าไปได้ แล้วให้ความร้อนจนถ่านหินมีสีแดง ซึ่งจะทำให้ไฮโดรคาร์บอนระเหยออกจากถ่านหิน
4.1.3 ถ่านไม้ ให้ความร้อนต่ำ ในวงการอุตสาหกรรมม่ค่อยนิยม เนื่องจากต้องใช้ปริมาณมากและสิ้นเปลืองค่าใช้จ่าย
4.2 เชื้อเพลิงเหลว นิยมใช้กันมากในอุตสาหกรรมอย่างกว้างขวาง เช่น
4.2.1 น้ำมันดีเซล เป็นน้ำมันที่ใช้กับเครื่องยนต์ดีเซล เครื่องยนต์รอบต่ำและเครื่องยนต์ขนาดใหญ่
4.2.2 น้ำมันเบนซิน ผลิตภัณฑ์ที่มีความต้องการมาก และมีราคาสูง ส่วนใหญ่ใช้ในรถจักรยานยนต์ รถยนต์
4.2.3 น้ำมันก๊าด ลักษณะเหลวใสสะอาด ใช้ในเรือนเป็นน้ำมันหุงต้ม
4.2.4 น้ำมันเตา ใช้เผาในเตาหรือหม้อน้ำ เพื่อให้ได้ความร้อนมาใช้งาน
4.3 เชื้อเพลิงก๊าซ ในอดีตใช้ในการหุงต้ม แต่ปัจจุบันน้ำมันมีราคาสูง เชื้อเพลิงก๊าซจึงถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมและรถยนต์
4.3.1 ก๊าซธรรมชาติ เป็นก๊าซที่เกิดขึ้นอยู่ใต้แผ่นดิน ประเทศต่างๆ ทั่วโลกใช้กันอย่างแพร่หลายในการหุงต้ม และให้ความอบอุ่นแก่ร่างกาย
4.3.2 ก๊าซที่ได้จากการกลั่นน้ำมัน เป็นสารไฮโดรคาร์บอน ที่อุณหภูมิและความดันปกติจะเป็นก๊าซเรียกว่า แอลพีจี
5. วัสดุไฟฟ้า
วัสดุไฟฟ้าสามารถแบ่งออกได้ 3 ประเภทใหญ่ๆ ดังนี้
5.1 วัสดุตัวนำ จัดเป็นโลหะ มีทั้งธาตุและสารประกอบ เช่น ทองแดง เงิน อลูมิเนียม หรือโลหะผสม เช่น ทองเหลือง ทองแดงผสมนิเกิล ส่วนใหญ่พบในสายไฟฟ้าแบบต่างๆ
5.2 วัสดุฉนวน เป็นวัสดุที่มีความต้านทานสูง ไม่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน เช่น แก้ว พลาสติก ยาง ไม้แห้ง
5.3 วัสดุกึ่งตัวนำ เป็นธาตุหรือสารประกอบที่มีความต้านทานอยู่ระหว่างฉนวนและตัวนำ ใช้ทำอุปกรณ์ทรานซิสเตอร์ ไดโอด เช่น เจอร์เมเนียม ซิลิกอน
6. วัสดุช่างประเภทอื่นๆ
6.1 พลาสติก เป็นสารสังเคราะห์ เป็นอโลหะ ลักษณะพิเศษคือ สามารถขึ้นรูปต่างๆ ได้รวจเร็ว สามารถแบ่งพลาสติกออกได้ดังนี้
6.1.1 พลาสติกอ่อน เรซิน หมายถึง ผงหรือเม็ดพลาสติกที่ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตวัตถุสำเร็จรูป เช่น ขวดพลาสติก ท่อพลาสติก ฉนวนหุ้มสายไฟฟ้า ซึ่งมีคุณสมบัติดังนี้
1. เป็นฉนวนไฟฟ้า
2. ทนต่อปฏิกิริยาเคมี
3. เหนียว ดัดโค้งงอได้ดี
4. เบา
6.1.2 พลาสติกแข็ง โดยการเติมสารที่เรียกว่า ฮาร์ดเด็นเนอร์ จึงทำให้พลาสติกแข็ง เช่น เบเกอร์ไล้ ซึ่งมีคุณสมบัติดังนี้
1. ทนความร้อนได้ดี
2. เป็นฉนวนไฟฟ้า
3. เก็บรักษาได้นาน ไม่เสื่อมคุณภาพ
4. อัดหล่อขึ้นรูปได้ ทนต่อแรงกระแทกได้ดี
6.2 ยาง เป็นวัสดุช่างที่ได้จากยาง ได้แก่ ท่อยาง ฉนวนหุ้มสายไฟฟ้า และประเก็นยาง ซึ่งสามารถแบ่งได้ดังนี้
6.2.1 ยางแข็ง ใช้ทำกล่องแบตเตอรี่ เคลือบผิวเหล็กที่ใช้งานกับกรดที่มีฤทธิ์กัดมากๆ
6.2.2 ยางฟองน้ำ ใช้ทำเบาะนั่ง รองเท้าฟองน้ำ
6.2.3 ยางซิลิโคน ใช้เชื่อมท่อสายยาง ใช้เป็นฉนวนหุ้มสายไฟฟ้า ใช้อุดช่องว่าง เชื่อมกันน้ำซึมรอยรั่ว
6.3 สี โดยทั่วไปแบ่งออกเป็น 4 ประเภท
6.3.1 สีน้ำมัน
6.3.2 สีน้ำ
6.3.3 สีเคลือบ
6.3.4 สีแลกเกอร์
การทาสีลงบนพื้นผิววัสดุ มีจุดประสงค์หลักๆ ได้แก่ เพื่อความสวยงาม เพื่อป้องกันสนิม ในเนื้อสีประกอบด้วย ผงสี กาว ตัวทำละลาย
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น