คู่มือครูฝึก ช่างเชื่อมแม็ก ระดับ 3 โมดูล 7 by DSD

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

คูมือครูฝก 0920162070803 สาขาชางเชื่อมแม็กระดับ 3

ชุดการฝกตามความสามารถ (CBT)

โมดูลการฝกที่ 7 09207225 คณิตศาสตรประยุกตและวิทยาศาสตรเบื้องตน ที่สัมพันธกับงานเชื่อม

กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

คํานํา

คูมือครูฝก สาขาชางเชื่อมแม็ก ระดับ 3 โมดูล 7 คณิตศาสตรประยุกตและวิทยาศาสตรเบื้องตนที่สัมพันธกับงานเชื่อม ฉบับ นี้ เปน สว นหนึ่ง ของหลัก สูต รฝก อบรมฝมือ แรงงานตามความสามารถ (Competency Based Training : CBT) ซึ่ง พัฒนาขึ้นเพื่อใช เปน เอกสารประกอบการจัดการฝ กอบรมกับชุด การฝ กตามความสามารถ โดยไดดําเนิน การภายใต โครงการพัฒนาระบบฝกและชุดการฝกตามความสามารถเพื่อการพัฒนาฝมือแรงงาน ดวยระบบการฝกตามความสามารถ (Competency Based Workforce Skill Training System) พ.ศ. 2560 โดยมีวัตถุประสงคเพื่อใหครูฝกไดใชเปนเครื่องมือ ในการบริ ห ารจั ด การการฝ ก อบรมให เ ป น ไปตามหลั ก สู ต ร กล า วคื อ อบรมผู รั บ การฝ ก ให ส ามารถนํ า ความรู เ กี่ ย วกั บ คณิตศาสตรประยุกตและวิทยาศาสตรเบื้องตนที่สัมพันธกับงานเชื่อมไปใชไดอยางถูกตอง และติดตามความกาวหนาของผูรับ การฝกอบรม ในดานความสามารถหรือสมรรถนะใหเปนไปตามมาตรฐานที่กําหนด ระบบการฝกอบรมตามความสามารถเปนระบบการฝกอบรมที่สงเสริมใหผูรับการฝกอบรมสามารถฝกฝนเรียนรู ไดตามพื้นฐานความสามารถของตนในเวลาที่มีความสะดวก โดยเนนในเรื่องของการสงมอบการฝกอบรมที่หลากหลาย ไปใหแกผูรับการฝกอบรม และตองการใหผูรับการฝกอบรมเกิดการเรียนรูดวยตนเอง การฝกปฏิบัติจะดําเนินการในรูปแบบ Learning by Doing และเนนผลลัพธการฝกอบรมในการที่ทําใหผูรับการฝกอบรมมีความสามารถในการปฏิบัติงานตามที่ ตลาดแรงงานตองการ โดยยึดความสามารถของผูรับการฝกเปนหลัก การฝกอบรมในระบบดังกลาว จึงเปนรูปแบบการฝกอบรม ที่ ส ามารถรองรั บ การพั ฒ นารายบุ ค คลได เ ป น อย า งดี นอกจากนี้ เนื้ อ หาวิ ช าในหลั ก สู ต รการฝ ก ตามความสามารถ (Competency Based Curriculum : CBC) ซึ่งไดจากการวิเคราะหงานอาชีพ (Job Analysis) ในแตละสาขาอาชีพ จะถูก กําหนดเปนรายการความสามารถหรือสมรรถนะ (Competency) ที่ผูรับการฝกอบรมจําเปนตองใชในการปฏิบัติงาน และ สอดคลองกับความตองการของสถานประกอบกิจการและภาคอุตสาหกรรม ซึ่งผูรับการฝกจะตองเรียนรูและฝกฝนจนกวาจะ สามารถปฏิบัติเองได ตามมาตรฐานที่กําหนดในแตละรายการความสามารถ ทั้งนี้ การสงมอบการฝก สามารถดําเนินการได ทั้งรูปแบบการเรียนรูผานสื่อสิ่งพิมพ (Paper Based) และผานสื่อคอมพิวเตอร (Computer Based) โดยผูรับการฝกสามารถ เรียนรูไดดวยตนเอง (Self-Learning) ที่บานหรือที่ทํางาน และเขารับการฝกภาคปฏิบัติตามความพรอม ตามความสะดวก ของตน หรือตามแผนการฝก หรือตามตารางการนัดหมาย การฝกหรือทดสอบประเมินผลความรูความสามารถกับหนวยฝก โดยมีครูฝกหรือผูสอนคอยใหคําปรึกษา แนะนําและจัดเตรียมการฝกภาคปฏิบัติ รวมถึงจัดเตรียมและดําเนินการทดสอบ ประเมินผลในลักษณะตาง ๆ อันจะทําใหสามารถเพิ่มจํานวนผูรับการฝกไดมากยิ่งขึ้น ชวยประหยัดเวลาในการเดินทาง และ ประหยั ด งบประมาณค า ใช จ า ยในการพั ฒ นาฝ มือแรงงานใหแกกําลังแรงงานในระยะยาว จึงถือเปน รูป แบบการฝกที่มี ความสําคัญตอการพัฒนาฝมือแรงงาน ทั้งในปจจุบันและอนาคต ซึ่งหากมีการนําระบบการฝกอบรมตามความสามารถมาใช ในการพัฒนาฝมือแรงงาน จะชวยทําใหประชาชน ผูใชแรงงานผูวางงาน นักเรียน นักศึกษา และผูประกอบอาชีพอิสระ สามารถเขาถึงการฝกอบรมเพื่อพัฒนาตนเองไดอยางสะดวก และไดรับประโยชนอยางทั่วถึงมากยิ่งขึ้น กรมพัฒนาฝมือแรงงาน ก กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

เรื่อง

สารบั ญ

หนา

คํานํา

ก

สารบัญ

ข

ขอแนะนําสําหรับครูฝก

โมดูลการฝกที่ 7 09207225 คณิตศาสตรประยุกตและวิทยาศาสตรเบื้องตนที่สัมพันธกับงานเชื่อม หัวขอวิชาที่ 1 0920722501 คณิตศาสตรประยุกตที่สัมพันธกับการรางแบบงานเชื่อม

หัวขอวิชาที่ 2 0920722502 วิทยาศาสตรเบื้องตนที่สัมพันธกับงานเชื่อม

คณะผูจัดทําโครงการ

ข กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

ขอแนะนําสําหรับครูฝก ขอแนะนําสําหรับครูฝก คือ คําอธิบายเกี่ยวกับรายละเอียดของคูมือ และขั้นตอนการเขารับการฝก ซึ่งมีอยูดวยกัน 6 ขอ ดังนี้

1. รายละเอียดของคูมือ 1.1 โมดูลการฝก / หัวขอวิชา หมายถึง โมดูลการฝกที่ครูฝกตองจัดการฝกอบรม โดยภายในโมดูลจะประกอบไปดวย หัวขอวิชาที่ผูรับ การฝ กต องเรีย นรู และฝ กฝน ซึ่งมีรหัสโมดูล และรหัสหั วขอวิช าเป นตั วกําหนดความสามารถ ที่ตองเรียนรู 1.2 ระยะเวลาการฝก หมายถึง จํานวนชั่วโมงในการฝกอบรม เพื่อใหบรรลุตามวัตถุประสงคของแตละโมดูล 1.3 ระบบการฝกตามความสามารถ (CBT) หมายถึง ระบบการฝกที่เ กิ ดจากการนําความรู ทักษะ ความสามารถ (Competency) ที่จําเปนสําหรับการทํางานมาเปนฐาน (Based) ของการจัดฝกอบรม หรือนํามากําหนดเปนเนื้อหา (Content) และเกณฑก ารประเมิน การฝก อบรม ทํา ใหผูรับ การฝก อบรมมีค วามสามารถ (Competency) ตามเกณฑมาตรฐานที่กําหนด และตามความสามารถในการเรียนรูของผูรับการฝกเปนหลัก 1.4 ชุดการฝก หมายถึง สื่อสิ่งพิมพ และสื่ออิเล็กทรอนิกส ใชสําหรับเปนอุปกรณชวยฝก โดยแตละโมดูลประกอบดวย คูมือครูฝก คูมือผูรับการฝก คูมือประเมิน สื่อวีดิทัศน 1.5 ระบบจัดการฝกดวยคอมพิวเตอร (Computer Managed Instruction : CMI) หมายถึง การนําระบบคอมพิวเตอร และเทคโนโลยีสารสนเทศ ซึ่งใชในการจัดการเรียนรูและฝกอบรม เชน ระบบรับสมัครออนไลน ระบบลงทะเบียน เขา รับ การฝกอบรมออนไลน ระบบการฝกอบรมภาคทฤษฎีผานอุป กรณอิเ ล็ก ทรอนิก สห รือ อุป กรณสื่อสาร แบบพกพา การทดสอบออนไลน การบันทึกผลการฝกอัตโนมัติ และการออกใบวุฒิบัตรอิเล็กทรอนิกส เปนตน โดยการเขา ใชงานระบบ แบง สว นการใชง านตามความรับ ผิดชอบของผูมีสว นไดสว นเสีย ดังภาพในหนา ที่ 2 ซึ่งสามารถศึกษารายละเอียดการใชงานไดจากลิงคดังตอไปนี้ - ผูดูแลระบบ mlearning.dsd.go.th/download/files/admin.pdf - ผูพัฒนาบทเรียน mlearning.dsd.go.th/download/files/content.pdf - ครูฝก mlearning.dsd.go.th/download/files/teacher.pdf

1 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

2 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

2. ผังการฝกอบรม

3 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

3. วิธีการฝกอบรม 3.1 ครูฝก ทําความเขาใจการฝกอบรมในระบบ CBT ซึ่งสามารถสงมอบการฝกอบรมใหแกผูรับการฝกได 3 รูปแบบ คือ 3.1.1 การฝกอบรมดวยการสงมอบสื่อสิ่งพิมพ (Offline) 3.1.2 การฝกอบรมที่ศูนยฝกอบรม (Offline) 3.1.3 การฝกอบรมดวยสื่อในระบบออนไลน (Online) โดยในแตละรูปแบบจะมีรายละเอียดแตกตางกัน ดังนี้ 3.1.1 การฝกอบรมดวยการสงมอบสื่อสิ่งพิมพ (Offline) คือ การฝกอบรมที่ผูรับ การฝก เรีย นรูภ าคทฤษฎี (ดา นความรู) ดว ยตนเอง โดยครูฝกเปน ผูสงมอบ คูมือผูรับการฝกที่พิมพจากสื่ออิเล็กทรอนิกส (.pdf) และวีดิทัศน (DVD) แกผูรับการฝก และฝกภาคปฏิบัติ (ดานทักษะ) ที่ศูนยฝกอบรม การฝกภาคทฤษฎี - ผูรับการฝกเรียนรูภาคทฤษฎีดวยตนเอง โดยใชคูมือผูรับการฝกที่พิมพจากสื่ออิเล็กทรอนิกส (. pdf) และวีดิทัศน (DVD) ที่ครูฝกสงมอบให การประเมินผลภาคทฤษฎี 1) ครูฝกมอบหมายใหผูรับการฝกทําแบบทดสอบกอนฝก (Pre-Test) ลงในกระดาษคําตอบของ คูมือการประเมินที่พิมพจากสื่ออิเล็กทรอนิกส (.pdf) 2) ผูรับการฝกทําแบบทดสอบกอนฝก (Pre-Test) ลงในกระดาษคําตอบ แลวสงกระดาษคําตอบ ใหครูฝก เพื่อตรวจและประเมินผล 3) ครูฝกประเมินแบบทดสอบกอนฝก - ถาผลการประเมินผานเกณฑรอยละ 70 ตามที่กําหนดในเอกสารโครงรางหลักสู ตร จะมีสิท ธิ์ข อเขา รับ การฝก ภาคปฏิบัติ (ถา มี) หรือ เขา รับ การฝก ในโมดูล ถั ด ไป หรือเขารับการฝกในโมดูล ที่ครูฝ กกําหนดได - ถาผลการประเมินต่ํากวารอยละ 70 ใหครูฝกมอบหมายใหผูรับการฝกศึกษาเนื้อหา จากสื่อดวยตนเองจนเขาใจ จึงทําแบบทดสอบหลังฝก (Post-Test) 4) ครูฝกประเมินแบบทดสอบหลังฝก โดยใชหลักเกณฑเดียวกับการประเมินแบบทดสอบกอนฝก 3.1.2 การฝกอบรมที่ศูนยฝกอบรม (Offline) คือ การฝกอบรมที่ผูรับการฝกเรียนรูภาคทฤษฎีจากครูฝก และฝกภาคปฏิบัติที่ศูนยฝกอบรม การฝกภาคทฤษฎี ครูฝกใชคูมือครูฝกที่พิมพจากสื่ออิเล็กทรอนิกส (.pdf) และวีดิทัศน (DVD) เปนสื่อชวยในการฝก ภาคทฤษฎี โดยสงมอบคูมือผูรับ การฝกแกผูรับ การฝกที่ศูน ยฝก อบรม และฝกภาคปฏิบัติ ที่ศูนยฝกอบรม 4 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

การประเมินผลภาคทฤษฎี 1) ครูฝกมอบหมายใหผูรับการฝกทําแบบทดสอบกอนฝก (Pre-Test) ลงในกระดาษคําตอบของ คูมือการประเมินที่พิมพจากสื่ออิเล็กทรอนิกส (.pdf) 2) ผูรับการฝกทําแบบทดสอบกอนฝก (Pre-Test) ลงในกระดาษคําตอบ แลวสงกระดาษคําตอบ ใหครูฝก เพื่อตรวจและประเมินผล 3) ครูฝกประเมินแบบทดสอบกอนฝก - ถาผลการประเมินผานเกณฑรอยละ 70 ตามที่กําหนดในเอกสารโครงรางหลักสู ตร จะมีสิทธิ์ขอเขารับการฝกภาคปฏิบัติ (ดานทักษะ) (ถามี) หรือเขารับการฝกในโมดูลถัดไป หรือเขารับการฝกในโมดูลที่ครูฝกกําหนดได - ถาผลการประเมินต่ํากวารอยละ 70 ใหครูฝกมอบหมายใหผูรับการฝกศึกษาเนื้อหา จากสื่อดวยตนเองจนเขาใจ จึงทําแบบทดสอบหลังฝก (Post-Test) 4) ครูฝกประเมินแบบทดสอบหลังฝก โดยใชหลักเกณฑเดียวกับการประเมินแบบทดสอบกอนฝก 3.1.3 การฝกอบรมดวยสื่อในระบบออนไลน (Online) คือ การฝกอบรมที่ผูรับการฝกเรียนรูภาคทฤษฎีดวยตนเองผานระบบจัดการฝกดวยคอมพิวเตอร หรือ CMI โดยใชคูมือผูรับการฝกที่เปนสื่อออนไลนในแอปพลิเคชัน DSD m-Learning และฝกภาคปฏิบัติที่ศูนยฝกอบรม วิธีดาวนโหลดแอปพลิเคชัน DSD m-Learning ครูฝกอธิบายวิธีการดาวนโหลดแอปพลิเคชัน DSD m-Learning ใหแกผูรับการฝก ซึ่งวิธีการ ดาวนโหลดแอปพลิเคชัน สามารถแบงออกเปน 3 ชองทางตามแตละระบบปฏิบัติการ คือ 1) ผูรับการฝกที่ใชเครื่องมือสื่อสารอิเล็กทรอนิกส ระบบปฏิบัติการ iOS คนหา แอปพลิเคชัน DSD m-Learning ใน App Store จากนั้นกดดาวนโหลด เพื่อติดตั้งบนเครื่องมือสื่อสาร และเขาใชงานโดยกรอก Username และ Password ตามที่เคยลงทะเบียนไว 2) ผูรับการฝกที่ใชเครื่องมือสื่อสารอิเล็ กทรอนิ กส ระบบปฏิบัติการ Android คนหา แอปพลิเคชัน DSD m-Learning ใน Google Play จากนั้นกดดาวนโหลด เพื่อติดตั้ง บนเครื่องมือสื่อสาร และเขาใชงานโดยกรอก Username และ Password ตามที่เคย ลงทะเบียนไว 3) ผูรับ การฝก ที่ใ ชค อมพิว เตอร ระบบปฏิบัติก าร Windows สามารถดาวนโ หลด แอปพลิเคชัน DSD m-Learning โดยเขาเว็บไซต mlearning.dsd.go.th แลวเขาใชงาน โดยกรอก Username และ Password ตามที่เคยลงทะเบียนไว ใหกดปุม Download DSD m-learning เพื่อดาวนโหลดแอปพลิเคชันลงบนคอมพิวเตอร

5 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

การฝกภาคทฤษฎี ผูรับการฝกเรียนรูภาคทฤษฎีดวยตนเอง จากคูมือผูรับการฝก ซึ่งเปนสื่อออนไลนบนแอปพลิเคชัน DSD m-Learning การประเมินผลภาคทฤษฎี 1) ผูรับการฝกทําแบบทดสอบกอนฝก (Pre-Test) ลงในแอปพลิเคชัน โดยระบบจะตรวจและประเมินผล อัตโนมัติ - ถาผลการประเมินผานเกณฑรอยละ 70 ตามที่กําหนดในเอกสารโครงรางหลักสู ตร ผูรับการฝกจะมีสิทธิ์ขอเขารับการฝกภาคปฏิบัติ (ถามี) หรือเขารับการฝกในโมดูลถัดไป หรือเขารับการฝกในโมดูลที่ครูฝกกําหนดได - ถาผลการประเมินต่ํากวารอยละ 70 ใหผูรับการฝกศึกษาเนื้อหาจากสื่อดวยตนเอง จนเขาใจแลวจึงทําแบบทดสอบหลังฝก (Post-Test) 2) ผูรับการฝกทําแบบทดสอบหลังฝก โดยใชหลักเกณฑเดียวกับการประเมินแบบทดสอบกอนฝก 3.2 ครูฝกชี้แจงรูปแบบการฝกอบรมทั้ง 3 รูปแบบแกผูรับการฝก เพื่อทําการตกลงรูปแบบการฝกอบรมรวมกับผูรับการฝก โดยใหผูรับการฝกเลือกวิธีที่สะดวก 3.3 ครูฝกวางแผนการฝกตลอดหลักสูตรรวมกันกับผูรับการฝก

4. อุปกรณชวยฝกและชองทางการเขาถึงอุปกรณชวยฝก ครูฝกสามารถเลือกใชอุปกรณชวยฝกได 2 รูป แบบ คือ รูป แบบสื่อสิ่งพิมพ (Offline) และรูป แบบระบบจัดการฝก ดวยคอมพิวเตอร หรือ CMI (Online) โดยมีชองทางการเขาถึงอุปกรณชวยฝกแตละรูปแบบแตกตางกัน ดังนี้ 4.1 รูปแบบสื่อสิ่งพิมพ (Offline) ประกอบดวย - คูมือครูฝก เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม - คูมือการประเมิน เพื่อบันทึกผลการประเมินการทดสอบของผูรับการฝก - สื่อวีดิทัศน (DVD) เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม 4.2 รูปแบบระบบจัดการฝกดวยคอมพิวเตอร หรือ CMI (Online) ดังนี้ - คูมือครูฝกรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (.pdf) เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม - คูมือการประเมินรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (.pdf) เพื่อบันทึกผลการประเมินการทดสอบของผูรับการฝก - สื่อวีดิทัศนรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (Online) เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม

6 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

5. การวัดและประเมินผล ครูฝกมีหนาที่มอบหมายใหผูรับการฝกทดสอบความรูภาคทฤษฎี (ดานความรู) และภาคปฏิบัติ (ดานทักษะ) โดยใช คูมือการประเมินบันทึกผลการประเมินของผูรับการฝก โดยแบงการประเมินผลไดดังนี้ 5.1 การประเมินผลภาคทฤษฎี (ดานความรู) ประเมินผลจากแบบทดสอบภาคทฤษฎีกอนฝก และแบบทดสอบภาคทฤษฎีหลังฝก โดยกําหนดเกณฑการใหคะแนน และการระบุความสามารถดานความรู ดังนี้ เกณฑการใหคะแนน ภาคทฤษฎี ตั้งแตรอยละ 70 ขึ้นไป ต่ํากวารอยละ 70

เกณฑการประเมิน ความสามารถ ผาน (C) ไมผาน (NYC)

ผูรับการฝกจะไดรับการประเมินผลการฝกจากครูฝก โดยจะตองสามารถปฏิบัติตามความสามารถในแตละโมดูลนั้น ๆ ไดตามเกณฑที่กําหนด จึงจะถือวาผานการฝกโมดูลนั้น และเมื่อผานการฝกครบทุกโมดูล จึงจะถือวาฝกครบชุดการฝกนั้น ๆ แลว

6. เงื่อนไขการผานการฝก ผูรับการฝกที่จะผานโมดูลการฝก ตองไดรับคารอยละของคะแนนการทดสอบภาคทฤษฎี คะแนนรวมไมต่ํากวารอยละ 70 จึงจะผานโมดูลการฝก

7 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

รายละเอียดหลักสูตร หลักสูตรฝกอบรมฝมือแรงงานตามความสามารถ สาขาชางเชื่อมแม็ก ระดับ 3 กรมพัฒนาฝมือแรงงาน กระทรวงแรงงาน

รหัสหลักสูตร 0920162070803

1. ขอบเขตของหลักสูตร หลักสูตรนี้พัฒนาขึ้นใหครอบคลุมดานความรู ทักษะ และเจตคติแกผูรับการฝกในสาขาชางเชื่อมแม็ก เพื่อใหมีความรู ความสามารถและทัศนคติตามมาตรฐานฝมือแรงงานแหงชาติ สาขาชางเชื่อมแม็ก ระดับ 3 ดังนี้ 1.1 มีความรูเกี่ยวกับความปลอดภัยทั่วไปในพื้นที่ปฏิบัติงานและความปลอดภัยในการเชื่อมและตัด 1.2 มีความรูและสามารถใชเครื่องมือวัด เครื่องมือทั่วไป และเครื่องมือกล 1.3 มีความรูเกี่ยวกับการใชเครื่องเชื่อม วงจรไฟฟา และเทคนิคการเชื่อม 1.4 มีความรูเกี่ยวกับสมบัติและความสามารถเชื่อมไดของโลหะ 1.5 มีความรูเกี่ยวกับการเลือกใชลวดเชื่อมและแกสปกปอง 1.6 มีความรูเกี่ยวกับขอกําหนดกรรมวิธีการเชื่อม 1.7 มีความรูเกี่ยวกับคณิตศาสตรประยุกตและวิทยาศาสตรเบื้องตนที่สัมพันธกับงานเชื่อม 1.8 มีความรูและสามารถตรวจสอบและคุณภาพของงานเชื่อม 1.9 มีความรูเกี่ยวกับทอและอุปกรณประกอบทอ 1.10 มีความรูเกี่ยวกับทัศนคติในการประกอบอาชีพชางเชื่อมแม็ก ระดับ 3 1.11 สามารถปฏิบัติการเชื่อมแม็กเหล็กกลาคารบอนรอยเชื่อมตอชนทอ ตําแหนงทาเชื่อม D150PF และ H-L045 2. ระยะเวลาการฝก ผูรับการฝกจะไดรับการฝกในภาคทฤษฎีและภาคปฏิบัติ โดยสถาบันพัฒนาฝมือแรงงาน หรือสํานักงานพัฒนาฝมือ แรงงานที่เปนหนวยฝกตามความสามารถใชระยะเวลาในการฝก 70 ชั่วโมง เนื่องจากเปนการฝกที่ขึ้นอยูกับพื้นฐานความรู ทักษะ ความสามารถและความพรอมของผูรับการฝกแตละคน มีผลให ผูรับการฝกจบการฝกไมพรอมกัน สามารถจบกอนหรือเกินระยะเวลาที่กําหนดไวในหลักสูตรได หนวยฝกจึงตองบริหาร ระยะเวลาในการฝกใหเหมาะสมตามความจําเปน ทั้งนี้ใหอยูในดุลยพินิจของผูอํานวยการสภาบันพัฒนาฝมือแรงงาน หรือผูอํานวยการสํานักงานฝมือแรงงานที่เปนหนวยฝกตามความสามารถจะเห็นสมควร

8 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

3. หนวยความสามารถและโมดูลการฝก จํานวนหนวยความสามารถ 11 หนวย จํานวนโมดูลการฝก 11 โมดูล 4. วุฒิบัตร 4.1 ชื่อเต็ม : วุฒิบัตรพัฒนาฝมือแรงงาน สาขาชางเชื่อมแม็ก ระดับ 3 4.2 ชื่อยอ : วพร. ชางเชื่อมแม็ก ระดับ 3 4.3 ผูรับการฝกที่ผานการประเมินผลหรือผานการฝกครบทุกหนวยความสามารถ จะไดรับวุฒิบัตร วพร. ชางเชื่อมแม็ก ระดับ 3

9 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

รายละเอียดโมดูลการฝกที่ 7 1. ชื่อหลักสูตร

รหัสหลักสูตร 0920162070803 2. ชื่อโมดูลการฝก คณิตศาสตรประยุกตและวิทยาศาสตรเบื้องตนที่สัมพันธกับ รหัสโมดูลการฝก งานเชื่อม 09207225 3. ระยะเวลาการฝก รวม 2 ชั่วโมง ทฤษฎี 2 ชั่วโมง ปฏิบัติ - ชั่วโมง 4. ขอบเขตของหนวย หนวยการฝกนี้ พัฒนาขึ้นใหครอบคลุมดานความรู ทักษะ และเจตคติแกผูรับการฝก การฝก เพื่อใหมีความสามารถ ดังนี้ 1. นําคณิตศาสตรพื้นฐาน ไดแก การบวก ลบ คูณ หาร การหารอยละไปใชไดอยางถูกตอง 2. นําการวัดและการคํานวณความยาว มุม พื้นที่ ปริมาตร น้ําหนัก ความดันไปใช ไดอยางถูกตอง 3. นําการแปลงหนวยของมาตรวัด มาตรฐานตาง ๆ ไปใช ไดอยางถูกตอง 4. นําเครื่องคํานวณไปใชไดอยางถูกตอง 5. วิเคราะหสาเหตุและการปองกันการกัดกรอนและการสึกหรอไดอยางถูกตอง 6. วิเคราะหโลหะวิทยาที่สัมพันธกับงานเชื่อม อิทธิพลของความรอนที่มีตอชิ้นงานเชื่ อม การอุนชิ้นงาน (Preheat) และการใหความรอนหลังเชื่อม (Post Heat) ไดอยางถูกตอง 5. พื้นฐาน ผูสมัครเขารับการฝกตองมีคุณสมบัติ ดังตอไปนี้ 1. มีความรูพื้นฐานในสาขาชางเชื่อมแม็ก ความสามารถของ 2. ผูรับการฝกผานระดับ 2 มาแลว ผูรับการฝก 3. ผูรับการฝกผานโมดูลที่ 6 มาแลว 6. ผลลัพธการเรียนรู : เมื่อสําเร็จการฝกในโมดูลนี้แลวผูรับการฝกสามารถปฏิบัติงานโดยมีความรูความสามารถและใช ระยะเวลาฝก ดังนี้ สาขาชางเชื่อมแม็ก ระดับ 3

ผลลัพธการเรียนรู 1. นําคณิตศาสตรพื้นฐาน ไดแก การบวก ลบ คูณ หาร การหา รอยละไปใชไดอยางถูกตอง

ชื่อหัวขอวิชา หัวขอที่ 1 : คณิตศาสตรประยุกตที่สัมพันธกับ การรางแบบงานเชื่อม

10 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ระยะเวลาฝก (ชั่วโมง : นาที) ทฤษฎี ปฏิบัติ รวม 1:00 1:00

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

2. นําการวัดและการคํานวณ ความยาว มุม พื้นที่ ปริมาตร น้ําหนัก ความดันไปใช ไดอยางถูกตอง 3. นําการแปลงหนวยของ มาตรวัด มาตรฐานตาง ๆ ไปใชไดอยางถูกตอง 4. นําเครื่องคํานวณไปใช ไดอยางถูกตอง 5. วิเคราะหสาเหตุและการ หัวขอที่ 2 : วิทยาศาสตรเบื้องตนที่สัมพันธกับ ปองกันการกัดกรอนและ งานเชื่อม การสึกหรอไดอยางถูกตอง 6. วิเคราะหโลหะวิทยาที่สัมพันธ กับงานเชื่อม อิทธิพลของ ความรอนที่มีตอชิ้นงานเชื่อม การอุนชิ้นงาน (Preheat) และ การใหความรอนหลังเชื่อม (Post Heat) ไดอยางถูกตอง รวมทั้งสิ้น

11 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

1:00

2:00

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

รายละเอียดหัวขอวิชาที่ 1 0920722501 คณิตศาสตรประยุกตที่สัมพันธกับการรางแบบงานเชื่อม (ใบเตรียมการสอน) 1. ผลลัพธการเรียนรู 1. 2. 3. 4.

นําคณิตศาสตรพื้นฐาน ไดแก การบวก ลบ คูณ หาร การหารอยละไปใชไดอยางถูกตอง นําการวัดและการคํานวณความยาว มุม พื้นที่ ปริมาตร น้ําหนัก ความดันไปใชไดอยางถูกตอง นําการแปลงหนวยของมาตรวัด มาตรฐานตาง ๆ ไปใชไดอยางถูกตอง นําเครื่องคํานวณไปใชไดอยางถูกตอง

2. หัวขอสําคัญ 1. 2. 3. 4. 5.

การบวก ลบ คูณ หาร การหารอยละ การวัดความยาว มุม พื้นที่ ปริมาตร น้ําหนัก ความดัน การแปลงหนวย การใชเครื่องคํานวณ

3. วิธีการฝกอบรม การฝกอบรมสามารถเลือกได 3 รูปแบบ คือ 1) การฝกอบรมดวยการสงมอบสื่อสิ่งพิมพ 2) การฝกอบรมที่ศูนยฝกอบรม 3) การฝกอบรมดวยสื่อในระบบออนไลน ดังรายละเอียดในขอแนะนําสําหรับครูฝก

4. อุปกรณชวยฝก 1. สื่อการฝกอบรม ครูฝกสามารถเลือกใชงานสื่อได 2 รูปแบบ คือ 1.1 รูปแบบสื่อสิ่งพิมพ (Offline) ประกอบดวย - คูมือครูฝก เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม - คูมือการประเมิน เพื่อบันทึกผลการประเมินการทดสอบของผูรับการฝก - สื่อวีดิทัศน (DVD) เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม 12 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

1.2 รูปแบบอิเล็กทรอนิกส (Online) ประกอบดวย - คูมือครูฝกรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (.pdf) เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม - คูมือการประเมินรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (.pdf) เพื่อบันทึกผลการประเมินการทดสอบของผูรับการฝก - สื่อวีดิทัศน (Online) เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม

5. ขั้นตอนการฝกอบรม 1. ครูฝกมอบหมายใหผูรับการฝกทําแบบทดสอบกอนฝก (Post-Test) และประเมินผล 1.1 ถาผลการประเมินผานเกณฑรอยละ 70 ตามที่กําหนดในเอกสารโครงรางหลักสูตร จะมีสิทธิ์ขอเขารับการฝก ภาคปฏิบัติ (ถามี) หรือเขารับการฝกในโมดูลถัดไป หรือเขารับการฝกในโมดูลที่ครูฝกกําหนดได 1.2 ถาผลการประเมินต่ํากวารอยละ 70 ใหครูฝกมอบหมายผูรับการฝกใหฝกอบรมภาคทฤษฎี 2. การฝกอบรมภาคทฤษฎี ใหผูรับการฝกศึกษาคูมือผูรับการฝก และฝกหัดทําใบทดสอบทายหัวขอวิชา 3. เมื่อผูรับการฝกศึกษาคูมือผูรับการฝกประจําโมดูลนั้นเขาใจแลว ใหครูฝกมอบหมายผูรับการฝกใหทําแบบทดสอบ หลังฝก (Post-Test) และประเมินผลเชนเดียวกับแบบทดสอบกอนฝก

6. การวัดผล 1. ครูฝกประเมินผลภาคทฤษฎีจากแบบทดสอบกอนฝก 1.1 ถาผลการประเมินผานเกณฑรอยละ 70 ตามที่กําหนดในเอกสารโครงรางหลักสูตร จะมีสิทธิ์ขอเขารับการฝก ภาคปฏิบัติ (ถามี) หรือเขารับการฝกในโมดูลถัดไปได 1.2 ถาผลการประเมินต่ํากวารอยละ 70 ใหครูฝกมอบหมายใหผูรับการฝกศึกษาเนื้อหาจากสื่อดวยตนเองจนเขาใจ จึงทําแบบทดสอบหลังฝก (Post-Test) 2. ครูฝกประเมินแบบทดสอบหลังฝก โดยใชหลักเกณฑเดียวกับการประเมินแบบทดสอบกอนฝก

7. บรรณานุกรม นิรนาม (นามแฝง). 2558. 1.4 การแปลงหนวย. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : http://www.tpa.or.th/writer/read_ this_book_topic.php?bookID=2827&pageid=8&read=true&count=true วัง สมพิทักษ. 2556. การวัดมุม. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : https://www.youtube.com/watch?v=9UiQWer 7EPY สํานักงานสถิติแหงชาติ. 2547. 1.12 การคํานวณทางสถิติ [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : http://service.nso.go.th /nso/nsopublish/know/estat1_12.html สมสนิท ศรีมงคล. 2556. การวัดความยาว.[ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : http://school3.rmutp.ac.th/blog/donyor school/wp-content/uploads/sites/20/2013/11/หนังสือเลมเล็กการวัดความยาว-1.pdf 13 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

Civill1779 (นามแฝง). 2553. หนวยทางวิศวกรรมและการแปลงหนวย. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : http://www. civilclub.net/หนวยทางวิศวกรรมและการแปลงหนวย-units-conversions.html

14 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

ใบขอมูล หัวขอวิชาที่ 1 คณิตศาสตรประยุกตที่สัมพันธกับการรางแบบงานเชื่อม 1. การบวก ลบ คูณ หาร 1.1 การบวก คือ การนําจํานวนตั้งแตสองจํานวนขึ้นไปมารวมกัน ซึ่งจํานวนที่ไดจากการรวมจํานวนตาง ๆ เขาดวยกัน เรียกวา “ผลรวม” หรือ “ผลบวก” และใชเครื่องหมาย + เปนสัญลักษณแสดงการบวก ซี่งจํานวนที่มี 0 จะมีหลักการบวก ดังนี้ 1) จํานวน 0 บวก 0 ไดผลบวกเปน 0 2) จํานวนใด ๆ บวก 0 จะไดผลบวกเทากับเลขจํานวนนั้น เชน 5 + 0 ได 5 หรือ 0 + 5 ได 5 การบวกจํานวนสองจํานวน หรือสามจํานวนที่ไมมีการทด เปนการนําจํานวนเลขสองจํานวนหรือสามจํานวนมาบวกกัน แลวผลบวกของตัวเลขแตละหลักจะมีคาไมเกิน 9 ซึ่งการหาผลบวกในแนวตั้งมี 2 วิธี ดังนี้ วิธีที่ 1 โดยการกระจายจํานวนตามคาประจําหลัก ตัวอยาง

423 + 215 มีคาเทาไร

วิธีทํา

423

400 + 20 + 3 +

215

200 + 10 + 5 600 + 30 + 8 = 638

ตอบ

638

วิธีที่ 2 โดยใชวิธีลัด ตัวอยาง

147 + 720 มีคาเทาไร

วิธีทํา

147 + ตั้งตัวเลขแตละตัวใหมีหลักตรงกันแลวบวกทีละหลัก 720 867

ตอบ

867

15 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

การบวกจํานวนสองจํานวนและสามจํานวนที่มีการทด มีวิธีทําและวิธีคิดเชนเดียวกับการบวกที่ไมมีทด แตเมื่อ ผลบวกของตัวเลขในแตละหลักไดจํานวนรวมตั้งแต 10 ขึ้นไป จะตองทดเลขตัวหนาขึ้นไปบวกกับตัวเลขในหลักที่สูงกวา ถัดไปขางหนา ซึ่งการหาผลบวกในแนวตั้งมี 2 วิธี ดังนี้ วิธีที่ 1 โดยการกระจายจํานวนตามคาประจําหลัก ตัวอยาง

665 + 257 มีคาเทาไร

วิธีทํา

665

600 + 60 + 5 +

257

200 + 50 + 7 800 +110 +12 = 800+100+10+10+2 = 922

ตอบ

922

วิธีที่ 2 โดยใชวิธีลัด ตัวอยาง

562 + 975 มีคาเทาไร

วิธีทํา

562 + 975 15 3 7

ตอบ

1,537

สมบัติการสลับที่ของการบวก จํานวนสองจํานวนที่นํามาบวกกันสามารถสลับที่กันได โดยที่ผลบวกยังคงเทาเดิม เชน 12 + 36 = 36 + 12 234 + 641 = 641 + 234

16 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

สมบัติการเปลี่ยนหมูของการบวก ในการบวกจํานวนสามจํานวน ตองบวกทีละสองจํานวนกอน โดยจะบวก สองจํานวนใดกอนก็ได แลวจึงไปบวกกับจํานวนที่เหลือ ผลบวกที่ไดก็จะเทากัน เชน 41 + 12 + 34 = (41 + 12) + 34 = 53 + 34 = 87 หรือ

41 + 12 + 34 = 41 + (12 + 34) = 41 + 46 = 87

โดยทั่วไปนิยมนําสมบัติการเปลี่ยนหมูของการบวกไปใชบวกจํานวนสองจํานวนที่มีคานอยกอน แลวจึงนําไปบวก กับจํานวนที่มากที่สุด หรือถามีสองจํานวนใดที่บวกกันแลวไดผลบวกลงทายดวย 0 จะบวกสองจํานวนนั้นกอน แลวจึง บวกดวยจํานวนที่เหลือ ซึ่งชวยใหคิดเลขงายขึ้น 1.2 การลบ คือ การนําจํานวนหนึ่งหักออกจากอีกจํานวนหนึ่ง และอาจเปนการเปรียบเทียบจํานวนสองจํานวน ซึ่งจํานวนที่เหลือ หรือจํานวนที่เปนผลตางของสองจํานวนนี้เรียกวา “ผลลบ” และใชเครื่องหมาย – เปนสัญลักษณแสดงการลบ ซึ่งการลบ จํานวนที่มีเลข 0 จะมีหลักการ ดังนี้ 1) จํานวน 0 ลบกับ 0 ไดผลลบเปน 0 2) จํานวนใด ๆ ที่มีตัวลบเปน 0 จะไดผลลบเทากับเลขจํานวนนั้น เชน 5 – 0 = 5 การลบที่ไมมีการกระจาย เปนการลบกันของจํานวนสองจํานวน ซึ่งตัวเลขในแตละหลักของตัวลบไมเกินตัวตั้งซึ่งอยู ในหลักเดียวกัน การหาผลลบในแนวตั้ง ตัวตั้งตองอยูขางบนตัวลบเสมอ และตัวเลขแตละหลักตองตรงกันซึ่งมี 2 วิธี ดังนี้ วิธีที่ 1 โดยการกระจายจํานวนตามคาประจําหลัก ตัวอยาง

756 - 302 มีคาเทาไร

วิธีทํา

756

700 + 50 + 6 -

302

300 + 0 + 2 400 + 50 + 4 = 454

ตอบ

454 17 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

วิธีที่ 2 โดยใชวิธีลัด ตัวอยาง

578 - 453 มีคาเทาไร

วิธีทํา

578 453 125

ตอบ

125

การลบที่มีการกระจาย ใชเมื่อตัวเลขในแตละหลักของตัวตั้งนอยกวาตัวลบซึ่งอยูในหลักเดียวกัน จึงตองมีการ กระจายตัวตั้งขามหลัก โดยกระจายตัวตั้งในหลักที่สูงกวา ซึ่งอยูถัดไปขางหนาหนึ่งหลักมารวมกับตัวตั้งตัวที่นอยกวานี้ แลวจึงนําตัวลบมาหักออก การหาผลลบในมี 2 วิธี ดังนี้ วิธีที่ 1 โดยการกระจายจํานวนตามคาประจําหลัก ตัวอยาง

724 - 467 มีคาเทาไร

วิธีทํา

724

700 + 20 + 4 -

467

600 + 110 + 14 -

400 + 60 + 7

400 + 60 + 7 200 + 50 + 7 = 257

ตอบ

257

วิธีคิด

724

700 + 20 + 4 -

467

400 + 60 + 7

เนื่องจากหลักหนวยตัวตั้งคือ 4 นอยกวาตัวลบคือ 7 จึงตองกระจายจากหลักสิบมา 1 สิบ หรือ 10 รวมกันเปน 14 ดังนี้ 700 + 20 + 4

700 + 10 + 14 -

400 + 60 + 7

18 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

สําหรับหลักสิบ ตัวตั้งถูกกระจายไปเสีย 10 เหลืออีก 10 ซึ่งนอยกวาตัวลบ คือ 60 จึงตองกระจายจากหลักรอย มา 1 รอย หรือ 100 รวมเปน 110 แลวจึงลบกัน ดังนี้ 700 + 10 + 14

600 + 110 + 14 -

400 + 60 + 7

400 + 60 + 7 200 + 50 + 7

= 257

ในการลบของจํานวนที่มีเลขเกินหลักรอยขึ้นไป การกระจายจากหลักอื่น ๆ ก็ใชวิธีเดียวกันกับการกระจายจาก หลักรอยมาหลักสิบ หรือจากหลักสิบมาหลักหนวย วิธีที่ 2 โดยใชวิธีลัด ตัวอยาง

7,151 – 6,249 มีคาเทาไร

วิธีทํา

6 11 4 11

7 1 5 1

6 2 4 9 9 0 2 ตอบ

902

ความสัมพันธระหวางการบวกและการลบ เนื่องจากการลบ คือ การนําจํานวนหนึ่งออกจากอีกจํานวนหนึ่ง จึงเปน การกระทําที่กลับ กันกับการบวก หรือตรงขามกับ การบวก กลาวคือ การบวกเปน การนําจํานวนสองจํานวน มารวมกัน ผลบวกจะมีคามากขึ้น แตการลบเปนการนําจํานวนสองจํานวนมาหักออกจากกัน ผลลบจะมีคานอยลง ตัวตั้ง – ตัวลบ = ผลลบ ในทางกลับกัน

ผลลบ + ตัวลบ = ตัวตั้ง

19 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

ดังนั้น จากความสัมพันธระหวางการบวกและลบนี้ เราสามารถนําไปใชตรวจสอบผลลบวาถูกตองหรือไมโดยวิธีการบวก ดังนี้

1.3 การคูณ คือ การบวกจํานวนที่เทา ๆ กัน หรือเปนการนับเพิ่มจํานวนครั้งละเทา ๆ กัน ซึ่งสามารถแสดงไดโดยการคูณจํานวน เพียง 2 จํานวน กลาวคือ จํานวนที่เทากันกับจํานวนครั้งที่บวกกันและใชเครื่องหมาย × เปนสัญลักษณแสดงการคูณ ใชเขียนอยูระหวางตัวเลข 2 จํานวนที่นํามาคูณกัน เชน

2 + 2 + 2 + 2 เขียนไดเปน 2 × 4

โดยจํานวนที่ไดจากการคูณ 2 จํานวนเขาดวยกัน เรียกวา “ผลคูณ” การคูณจึงเปนวิธีลัดของการบวกและประโยคที่แสดงการคูณเรียกวา ประโยคสัญลักษณของการคูณ เชน 2 × 9 = 18 เปนประโยคสัญลักษณของการคูณ อานวา 2 คูณ 9 เทากับ 18

ดังนั้น

เรียกวา ตัวตั้ง

เรียกวา ตัวคูณ

เรียกวา ผลคูณ

ตัวตั้ง × ตัวคูณ = ผลคูณ

เนื่องจากการคูณเปนวิธีลัดของการบวก จึงไดมีการนํามาสรางเปนตารางการคูณ หรือที่เรียกวา สูตรคูณ เพื่อชวย ใหบวกจํานวนเลขที่เทา ๆ กัน ไดรวดเร็ว และสะดวกขึ้น

20 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

สําหรับจํานวนที่คูณกับ 0 0 คือ 0 × 1 = 0 0 + 0 คือ 0 × 2 = 0 0 + 0 + 0 คือ 0 × 3 = 0 0 + 0 + 0 + 0 คือ 0 × 4 = 0 ดังนั้น ทุกจํานวนที่คูณกับ 0 จะมีผลคูณเทากับ 0 การหาผลคูณระหวางจํานวนที่ไมเกิน 3 หลัก เมื่อตัวคูณเปนตัวเลขหลักเดียว เปนการคูณของจํานวน 2 จํานวน ซึ่งตัวตั้งอาจเปนตัวเลขหลักเดียว สองหลัก หรือสามหลักก็ได แตตัวคูณเปนจํานวนหลักเดียว ซึ่งสามารถหาผลคูณได ดังนี้ วิธีที่ 1 วิธีคูณอยางงาย เหมาะสําหรับตัวตั้งที่เปนตัวเลขหลักเดียว สามารถหาผลคูณไดโดยการเปดตาราง การคูณ หรือทองสูตรคูณแลวตอบไดทันที ตัวอยาง

5 × 7 เทากับเทาไร

วิธีทํา

5 × 7 = 35

ตอบ

21 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

วิธีที่ 2 วิธีกระจายจํานวนตามคาประจําหลัก ใชกับตัวตั้งที่เปนตัวเลขตั้งแต 2 หลักขึ้นไป ตัวอยาง

37 × 4 เทากับเทาไร

วิธีทํา

30 + 7 ×

4 120 + 28 = 148

ตอบ

148

วิธีที่ 3 วิธีลัด ตัวอยาง

45 × 9 เทากับเทาไร

วิธีทํา

45 × 9 405

ตอบ

405

แนวคิด คือ คูณทีละหลักโดยเริ่มจากหลักหนวย ดังนี้ หลักหนวย

5 × 9 = 45

ใส 5 ลงในหลักหนวย สวน 4 ซึ่งเปนหลักสิบใหทดขึ้นไปไว บวกกับตัวเลขในหลักสิบตอไป

หลักสิบ

4 × 9 = 36

บวก 4 ที่ทดไวรวมเปน 40 ใส 0 ลงในหลักสิบ และ 4 ลงในหลักรอย

22 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

เมื่อตัวคูณเปนตัวเลขสองหลัก ซึ่งตัวตั้งอาจเปนตัวเลขหลักเดียว สองหลัก หรือสามหลัก แตตัวคูณเปนตัวเลขสองหลัก สามารถหาผลคูณไดดังนี้ วิธีที่ 1 โดยวิธีลัด แบบที่ 1

234 × 36 เทากับเทาไร

วิธีทํา

234 × 36

30 + 6

1404

234 × 6 +

7020

234 × 30

8,4 2 4 ตอบ

8,424

แบบที่ 2

234 × 36 เทากับเทาไร

วิธีทํา

234 × 36 1404 + 702 8,4 2 4

ตอบ

8,424

แนวคิด คือ วิธีนี้ตัวเลขหลักสุดทายของผลคูณแตละตัว จะอยูตรงหลักเดียวกันกับตัวคูณตัวนั้น แลวจึงนํา ผลคูณแตละตัวมาบวกกัน

23 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

วิธีที่ 2 โดยการแยกเปนตัวประกอบของตัวคูณ ตัวประกอบของตัวคูณ คือ การเปลี่ยนตัวคูณใหเปนเลขหลักเดียว โดยแยกตัวคูณใหเปนผลคูณของจํานวน เลขหลักเดียว เชน 21 = 3 × 7 เราเรียก 3 และ 7 วาเปนตัวประกอบของ 21 เปนตน ตัวอยาง

274 × 21 เทากับเทาไร

วิธีทํา

274

274 ×

3 822 × 7 5,754

ตอบ

5,754

วิธีคิด 1) แยกตัวคูณ คือ 21 ออกเปน 3 × 7 2) นํา 3 ซึ่งเปนตัวคูณที่นอยกวา คูณกับ 274 กอน จะได 822 (การนําตัวเลขที่นอยกวาไปคูณกอน เพื่อจะไดผลคูณเปนจํานวนนอย ๆ งายตอการคูณเลขตัวตอไป) 3) นํา 7 ไปคูณ 822 จะไดผลคูณเปน 5,754 วิธีที่ 3 โดยการแยกตัวคูณที่เปนพหุคูณของ 10 ซึ่งวิธีนี้จะใชเมื่อตัวคูณเปนพหุคูณของ 10 คือ ตัวคูณที่ลงทาย ดวย 0 ตัวอยาง วิธีทํา

ตอบ

324 × 30 เทากับเทาไร 324 × 3 972 × 10 9,720 9,720 24 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

วิธีที่ 4 วิธีการกระจายจํานวนตามคาประจําหลัก ตัวอยาง

382 × 23 เทากับเทาไร

วิธีทํา

382

300 + 80 + 2 ×

23 6,900 + 1,840 + 46 = 8,786

ตอบ

8,786

สมบัติการสลับที่ของการคูณ คือ จํานวนสองจํานวนที่มาคูณกันสามารถสลับที่กันได กลาวคือ ตัวตั้งและตัวคูณ สลับที่กันได โดยที่ผลคูณยังคงเทาเดิม เชน 3×2=2×3 10 × 9 = 9 × 10 สมบัติการเปลี่ยนหมูของการคูณ คือ การนําจํานวนสามจํานวนมาคูณกัน จะคูณสองจํานวนใดกอนแลวไปคูณกับ จํานวนที่เหลือผลคูณจะเทากันเสมอ เชน 3×5×6

= (3 × 5) × 6

3×5×6

= 3 × (5 × 6)

= 15 × 6

= 3 × 30

= 90

ดังนั้น

(3 × 5) × 6 = 3 × (5 × 6)

สมบัติการแจกแจงของการคูณ การนําจํานวนใด ๆ ไปคูณกับผลบวกของจํานวนอีกสองจํานวน จะมีผลคูณเทากับ การนําจํานวนนั้นไปคูณทีละจํานวนแลวบวกกัน เชน (5 + 10) × 4 = 15 × 4

(5 + 10) × 4 = (5 × 4) + (10 × 4)

= 60

= 20 + 40 = 60

ดังนั้น

(5 + 10) × 4 = (5 × 4) + (10 × 4)

สมบัติการแจกแจงของการคูณ นิยมนําไปใชในการคูณจํานวน 2 จํานวนที่เปนจํานวนตั้งแต 2 หลักขึ้นไป

25 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

1.4 การหาร คือ การแบงของออกเปนกลุมยอยเทา ๆ กัน หรือเปนการนับลดครั้งละเทา ๆ กัน ซึ่งสามารถแสดงไดโดยการหาร ของจํานวนเพีย ง 2 จํานวน จํานวนที่ไดจ ากการหารกัน ของ 2 จํานวน เรีย กวา “ผลหาร” และใชเครื่องหมาย ÷ เปนสัญลักษณแสดงการหาร ใชเขียนอยูระหวางตัวเลข 2 จํานวนที่นํามาหารกัน ตัวอยาง

15 ถาลบออก ครั้งละ 3 จะตองลบกี่ครั้ง จึงจะหมด ครั้งที่ 1

15 – 3 เหลือ 12

ครั้งที่ 2

12 – 3 เหลือ 9

ครั้งที่ 3

9 – 3 เหลือ 6

ครั้งที่ 4

6 – 3 เหลือ 3

ครั้งที่ 5

3 – 3 เหลือ 0

จะเห็นวา 15 ลบออกครั้งละ 3 ได 5 ครั้ง จึงจะหมด นั่นคือ

15 ÷ 3 = 5

การหารเปนวิธีลัดของการลบ และประโยคที่แสดงการหาร เชน 15 ÷ 3 = 5 เรียกวา ประโยคสัญลักษณแสดงการหาร 15

เรียกวา

ตัวตั้ง

เรียกวา

ตัวหาร

เรียกวา

ผลหาร

ดังนั้น ตัวตั้ง ÷ ตัวหาร = ผลหาร ความสัมพันธของการคูณและการหาร ตัวอยาง

10 ÷ 2 เทากับเทาไร

วิธีทํา

10 ÷ 2 = 5

ตรวจคําตอบ

5 × 2 = 10

จากตัวอยางจะเห็นไดวา การคูณและการหารมีความสัมพันธกันคือ ตัวตั้ง ÷ ตัวหาร = ผลหาร

ตัวหาร × ผลหาร = ตัวตั้ง

จากความสัมพันธนี้ทําใหหาผลหารไดงายขึ้น ดังตัวอยางตอไปนี้

26 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

วิธีที่ 1 วิธีหารยาว ตัวอยาง

184 ÷ 8 เทากับเทาไร

แนวคิด 1) 20 เปนจํานวนมากที่สุดที่คูณกับ 8 แลวไดไมเกิน 184 2) นําผลคูณ 8 × 20 คือ 160 ไปลบออกจาก 184 เหลือ 24 3) 3 เปนจํานวนที่คูณกับ 8 แลวได 24 พอดี นํา 24 ไปลบออกจาก 24 ซึ่งเปนตัวตั้งได 0 วิธีที่ 2 วิธีหารสั้น ตัวอยาง

184 ÷ 8 เทากับเทาไร

แนวคิด ใชวิธีคิดเหมือนวิธีหารยาวแตการหารสั้นทําใหหาผลหารไดรวดเร็วขึ้น วิธีที่ 3 วิธีหารสั้น (แยกตัวหารใหเปนตัวประกอบ) ตัวอยาง

1,218 ÷ 21 เทากับเทาไร

แนวคิด 1) นํา 3 ไปหาร 1,218 ได 406 2) นํา 7 ไปหาร 406 ได 58 ลงตัวพอดี 27 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

2. การหารอยละ เศษสวนที่ตัวสวนเปน 100 สามารถเขียนแสดงในรูปรอยละ หรือเปอรเซ็นตได เชน

100 2

100

เขียนเปน รอยละ 12 เขียนเปน รอยละ 2

รอยละ 30 หรือ 30 เปอรเซ็นต เขียนเปน

รอยละ 7 หรือ 7 เปอรเซ็นต เขียนเปน 2.1 การหารอยละที่ตัวสวนเปน 100

100 7

100

2.2 การหารอยละที่ตัวสวนหารดวย 100 ลงตัว

3. การวัดความยาว มุม พื้นที่ ปริมาตร น้ําหนัก ความดัน การวัด คือ การหาคาของระยะทาง ความยาว น้ําหนัก ซึ่งการวัดสิ่งตาง ๆ นั้นก็มีวิธีการที่แตกตางกัน ดังนี้ 3.1 การวัดความยาว ใชในการหาความยาว ความกวาง หรือความสูงของสิ่งตาง ๆ โดยเครื่องมือพื้นฐานที่ใชสําหรับ การวัดความยาว เชน ไมบรรทัด ไมเมตร ตลับเมตร สายวัด เปนตน ซึ่งหนวยของการวัดความยาวที่ใชในปจจุบัน มีดังนี้

28 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

หนวยวัดความยาวในมาตราไทย 12 นิ้ว

เทากับ

1 คืบ

2 คืบ

เทากับ

1 ศอก

4 ศอก

เทากับ

1 วา

20 วา

เทากับ

1 เสน

400 เสน

เทากับ

1 โยชน

หนวยการวัดความยาวในระบบเมตริก 10 มิลลิเมตร

เทากับ

1 เซนติเมตร

100 เซนติเมตร

เทากับ

1 เมตร

1,000 เมตร

เทากับ

1 กิโลเมตร

หนวยการวัดความยาวในระบบอังกฤษ 12 นิ้ว

เทากับ

1 ฟุต

3 ฟุต

เทากับ

1 หลา

1,760 หลา

เทากับ

1 ไมล

3.2 การวัดมุม ในการวัดมุมนั้น เครื่องมือที่ใชในการวัดขนาดของมุม ไดแก โปรแทรกเตอร ซึ่งมีเสนบอกองศา ดังภาพ

ภาพที่ 1.1 โปรแทรกเตอร วิธีวัดขนาดของมุม 1) ใหจุดกึ่งกลางของโปรแทรกเตอรทับตรงจุดยอดมุมของมุมที่จะวัด 2) ใหเสนศูนยองศาของโปรแทรกเตอรทาบไปบนแขนขางหนึ่งของมุม 29 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

3) อานขนาดของมุม เริ่มจากเสนศูนยองศาดานที่ทาบบนแขนของมุมไปจนถึงแขนอีกขางหนึ่ง ก็จะทราบ ขนาดของมุมที่ตองการ

ภาพที่ 1.2 แสดงการวัดมุม 3.3 การวัดขนาดพื้นที่ การวัดขนาดของพื้นที่จะนิยมใชสูตรในการหาขนาดตามความแตกตางของลักษณะพื้นที่ โดยสูตรพื้นฐานในการหาพื้นที่ มีดังนี้ 1) สูตรการหาพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัส = ดาน × ดาน

30 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

2) สูตรการหาพื้นที่สี่เหลี่ยมผืนผา = กวาง × ยาว

3) สูตรการหาพื้นที่ของรูปสามเหลี่ยม = x ฐาน x สูง 2

4) สูตรการหาพื้นที่สี่เหลี่ยมดานขนาน

= ฐาน x สูง หรือ 1

= x ความยาวเสนทแยงมุม x ผลบวกเสนกิ่ง 2

โดย เสนทแยงมุม คือ เสนตรงที่ลากจากมุมหนึ่งไปยังมุมตรงขาม

31 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

5) สูตรการหาพื้นที่ของรูปสี่เหลี่ยมขนมเปยกปูน

= ฐาน x สูง หรือ 1

= x ผลคูณของเสนทแยงมุม 2

6) สูตรการหาพื้นที่ของรูปสี่เหลี่ยมรูปวาว = x ผลคูณของเสนทแยงมุม 2

7) สูตรการหาพื้นที่ของรูปสี่เหลี่ยมคางหมู = x สูง x ผลบวกของความยาวของดานคูขนาน 2

32 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

8) สูตรการหาพื้นที่ของรูปสี่เหลี่ยมดานไมเทา = x ความยาวของเสนทแยงมุม x ผลบวกความยาวเสนกิ่ง 2

9) สูตรการหาพื้นที่วงกลม = πr2 โดย r = ความยาวรัศมี

10) สูตรพื้นที่ผิวของปริซึม = พื้นที่ผิวขาง + พื้นที่ผิวหนาตัด

33 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

3.4 การวัดปริมาตร ปริมาตร คือ ขนาดของรูปทรงสามมิติ โดยแตละรูปทรงมีสูตรในการหาปริมาตรแตกตางกันดังนี้ 1) สูตรการหาปริมาตรทรงลูกบาศก = ดาน × ดาน × ดาน

2) สูตรการหาปริมาตรทรงสี่เหลี่ยมมุมฉาก = กวาง × ยาว × สูง

3) สูตรการหาปริมาตรทรงกลม = × π × r3 3

4) สูตรการหาปริมาตรทรงกระบอก = π × r2 × h โดย h = ความสูง

34 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

5) สูตรการหาปริมาตรทรงกรวย = × π × r2 × h 3

6) สูตรการหาปริมาตรปริซึม = พื้นที่ฐาน x สูง

ซึ่งหนวยการวัดปริมาตรในระบบเมตริก มีดังนี้ 1 ลูกบาศกเซนติเมตร

เทากับ 1,000 หรือ 103 ลูกบาศกมิลลิเมตร

1 ลูกบาศกเมตร

เทากับ 1,000,000 หรือ 106 ลูกบาศกเซนติเมตร

1 ลูกบาศกเซนติเมตร

เทากับ 1 มิลลิลิตร

1 ลิตร

เทากับ 1,000 หรือ 103 มิลลิลิตร

1 ลิตร

เทากับ 1,000 หรือ 103 ลูกบาศกเซนติเมตร

1,000 ลิตร

เทากับ 1 ลูกบาศกเมตร

3.5 การวัดน้ําหนัก ใชในการหาน้ําหนักของสิ่งของตาง ๆ โดยเครื่องมือพื้นฐานที่ใชสําหรับวัดน้ําหนัก เชน เครื่องชั่งสปริง เครื่องชั่งสองแขน เครื่องชั่งแบบตุมถวง เปนตน ซึ่งหนวยของการวัดน้ําหนัก มีดังนี้ หนวยการวัดน้ําหนักในระบบเมตริก 1 กรัม

เทากับ 1,000 หรือ 103 มิลลิกรัม

1 กิโลกรัม

เทากับ 1,000 หรือ 103 กรัม

1 เมตริกตัน (ตัน)

เทากับ 1,000 หรือ 103 กิโลกรัม 35 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

หนวยการวัดแบบไทยเทียบกับระบบเมตริก 1 ถัง

เทากับ 15 กิโลกรัม

1 กระสอบ

เทากับ 100 กิโลกรัม

3.6 ความดัน เปนปริมาณชนิดหนึ่งในทางฟสิกส หมายถึง อัตราสวนระหวางแรงที่กระทําตั้งฉาก ซึ่งทําโดยของแข็ง ของเหลว หรือแกส ตอพื้นที่ของสารใด ๆ (ของแข็ง ของเหลว หรือแกส) ความดันเปนปริมาณสเกลาร ซึ่งเปนปริมาณที่มี แตขนาดไมมีทิศทาง สามารถเขียนเปนสูตรโดยทั่วไปไดดังนี้ หรือ กําหนดให P

คือ

ความดัน (Pressure)

คือ

แรงที่กระทําตั้งฉากกับพื้นผิวนั้น ๆ (Normal Force)

คือ

พื้นที่ (Area) — หรืออาจใช S (Surface; พื้นผิว)

เนื่องจาก F มีหนวยเปน "นิวตัน" (N) และ A มีหนวยเปน "ตารางเมตร" (m2) ความดันจึงมีหนวยเปน "นิวตัน ตอตารางเมตร" (N/m2) นอกจากหนว ย “นิว ตัน ตอตารางเมตร” แลว หนว ยของความดัน ยังมีห นว ยอื่น ๆ ซึ่งใช แตกตางกันไปในแตละสถานการณ ดังนี้ ตารางที่ 1.1 แสดงหนวยของความดัน ปอนดตอ ตารางนิ้ว

ปาสกาล

บาร

บรรยากาศเทคนิค

บรรยากาศมาตรฐาน

ทอร

หนวย

(Pa)

(bar)

(at)

(atm)

(Torr)

1 Pa

≡ 1 N/m2

≡106 dyn/cm2 = 10-5

≈ 1.0197×10-5

≈9.8692×10-6 ≈ 0.98692

≡ 1 mm Hg

≈ 1.450377×10-4

≈ 1.0197

≡ p0

≈7.5006×10-3

≡ 1 kp/cm2

≈750.06

≈ 14.50377

1 at

= 0.980665×105

= 0.980665

≈ 0.9678411

≈ 735.5592

≈ 14.22334

1 atm

= 1.01325×105

=1.01325

≈ 1.0332

≈ 14.69595

1 Torr

≈ 133.3224

≈1.333224×10-3

≈ 1.359551×10-3

≈ 1.315789×10-3

1 psi

≈ 6.8948×103

≈ 6.8948×10-2

≈ 7.03069×10-2

≈ 6.8046×10-2

≡ 760

1 bar

= 105

36 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

(psi) ≡ 1 lb F /in2

≈ 1.933678×10-2

≈ 51.71493

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

4. การแปลงหนวย การทํางานในบางครั้งมีความจําเปนที่ตองเปลี่ยนหนวยวัดจากระบบหนวยวัดคาหนึ่งไปสูระบบหนวยวัดอีกคาหนึ่ง หรือการแปลง ระบบภายในเพื่อใหเปนหนวยที่ใหญขึ้นหรือยอยลง ดังตัวอยาง การแปลงหนวยเอสไอ (ระบบเมตริก) กับหนวยอังกฤษ ดังนี้ ตารางที่ 1.2 แสดงการแปลงหนวย

1 เมตร (m)

หนวยเอสไอ

หนวยสหรัฐ หรือหนวยอังกฤษ

ระยะทาง

= 10 เดซิเมตร (dm)

12 นิ้ว (in) = 1 ฟุต (ft)

= 100 เซนติเมตร (cm)

3 ฟุต

= 1,000 มิลลิเมตร (mm)

5,280 ฟุต = 1 ไมล (mile)

1 เดกาเมตร (dam) = 10 เมตร

= 1 หลา (yd)

1,760 หลา = 1 ไมล

1 เฮกโตเมตร (hm) = 100 เมตร 1 กิโลเมตร (km)

= 1,000 เมตร

การแปลงหนวย: 1 นิ้ว = 25.4 มิลลิเมตร 1 ฟุต = 30.48 เซนติเมตร 1 ไมล = 1.61 กิโลเมตร 1 หลา = 0.914 เมตร 1 เมตร = 3.28 ฟุต พื้นที่

พื้นที่

1 ตารางเมตร (m2) = 10,000 ตารางเซนติเมตร (cm2)

1 ตารางฟุต (ft2)

= 1,000,000 ตารางมิลลิเมตร (mm2) 1 ตารางหลา (yd2) 1 ตารางเฮกโตเมตร (hm2) = 10,000 ตารางเมตร (m2)

= 144 ตารางนิ้ว = 9 ตารางฟุต

1 ตารางไมล (sq mile) = 640 เอเคอร

= 1 เฮกตาร (Hectare (ha))

= 1 ตอน

1 ตารางกิโลเมตร (km2) = 1,000,000 ตารางเมตร (m2) การแปลงหนวย: 1 ตารางนิ้ว

= 6.45 ตารางเซนติเมตร = 645 ตารางมิลลิเมตร 37 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

หนวยเอสไอ

หนวยสหรัฐ หรือหนวยอังกฤษ

1 ตารางเมตร = 10.8 ตารางฟุต 1 เอเคอร

= 0.405 เฮกตาร

1 ตารางไมล = 2.59 ตารางกิโลเมตร ปริมาตร

ปริมาตร

1 ลูกบาศกเมตร (m3)

1 ลูกบาศกฟุต (ft3) = 1,728 in3

= 1,000,000 ลูกบาศกเซนติเมตร (cm3)

1 ลูกบาศกหลา (yd3) = 27 ลูกบาศกฟุต

= 1 × 109 ลูกบาศกมิลลิเมตร (mm3)

1 แกลลอนสหรัฐ (U.S.gallon)(ของเหลว)

1 ลูกบาศกเดซิเมตร (dm3) = 1 ลิตร (litre)

= 231 in3

1 ลิตร

= 4 ควอรต (Quarts) (ของเหลว)

= 1,000 ลูกบาศกเซนติเมตร

1 มิลลิลิตร (mL) = 1 ลูกบาศกเซนติเมตร

1 U.S. barrel (bbl) (บารเรลสหรัฐฯ)

1 ลูกบาศกเมตร

= 42 U.S. gallon

= 1,000 ลิตร

1 imperial gallon (อิมพิเรียลแกลลอน) = 1.2 U.S. gallon การแปลงหนวย: 1 in3

= 16.4 cm3

1 m3

= 35.3 ft3

1 litre

= 61 in3

1 U.S. barrel (bbl) = 159 litres 1 litre/s

= 15.9 U.S. gallon/min

มวล และน้ําหนัก

1 กิโลกรัม (kilogram: kg) = 1,000 กรัม (g)

2,240 ปอนด (lb) = 1 ตัน (ton)

1,000 กิโลกรัม (kg) = 1 ตัน (ton) การแปลงหนวย: 1 kg (บนโลก) = น้ําหนัก 2.2 lb

38 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

หนวยเอสไอ

หนวยสหรัฐ หรือหนวยอังกฤษ

ความหนาแนน

ความหนาแนนมวล = มวล/ปริมาตร

ความหนาแนนน้ําหนัก = น้ําหนัก/ปริมาตร

r = m/V (kg/m3)

r = m/V (lb/ft3)

การแปลงหนวย: (บนโลก) ความหนาแนนมวล 1 kg/m3= ความหนาแนนน้ําหนัก 0.0623 lb/ft3 5. การใชเครื่องคํานวณ เครื่องคํานวณเปนสิ่งสําคัญในการคํานวณคาตาง ๆ เชน ระยะทาง น้ําหนัก คาทางไฟฟา เปนตน ซึ่งการใชเครื่องคํานวณ เบื้องตนมีหลักการ ดังนี้ หมายเหตุ เครื่องคํานวณที่นํามาอางอิง คือ Casio Fx-350 MS

39 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

ตารางที่ 1.3 แสดงปุมฟงกชันของเครื่องคํานวณรุน Casio Fx-350 MS ปุม

ฟงกชัน เปดเครื่อง ปรับคาการคํานวณ ใชกับปุมที่มีคําสั่งสีแดง ใชกับปุมที่มีคําสั่งสีเหลือง ใชสําหรับการยกกําลัง �

�

ใชในการคํานวณรากที่สอง cos-1 + tan-1 + 10�

กําหนดคาติดลบ กําหนดวงเล็บ

40 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

ปุม

ฟงกชัน ตัวเลข

เครื่องหมายคํานวณ ใชลบ ลบหนาจอ ปดเครื่อง + ตัวอยางการใชเครื่องคํานวณ ตัวอยางที่ 1 5 × (9 + 7) เทากับเทาไร วิธีทํา กดปุม ผลลัพธที่ไดคือ 80 ตอบ 80 ตัวอยางที่ 2

√3 + √2 × √5 เทากับเทาไร

วิธีทํา กดปุม ผลลัพธทไี่ ดคือ 4.89432... ตอบ ประมาณ 4.89

41 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

ตัวอยางที่ 3 567+252 เทากับเทาไร วิธีทํา กดปุม ผลลัพธที่ไดคือ 1,192 หรือ กดปุม ผลลัพธที่ไดคือ 1,192 ตอบ 1,192 ตัวอยางที่ 4

102 5K

เทากับเทาไร

วิธีทํา K = Kilogram = 103 กดปุม ผลลัพธที่ไดคือ 0.02 หรือ กดปุม

ผลลัพธที่ไดคือ 0.02 ตอบ 0.02

42 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

ใบทดสอบ คําชี้แจง ใหผูรับการฝกทําเครื่องหมาย x ลงในกระดาษคําตอบขอที่ถูกที่สุดเพียงขอเดียว 1. จากโลหะกลมมีข นาดเสน ผา นศูน ยก ลาง 500 มิล ลิเ มตร และหนา 70 มิล ลิเ มตร ถา ความหนาแนน คือ 7,850 กิโลกรัม/ลูกบาศกเมตร จงหาน้ําหนักในหนวยของปอนด (1 kg = 2.205 lb) ก. 138 lb ข. 238 lb ค. 283 lb ง. 328 lb

จากรูป ขอใดคือขนาดของปริมาตรของถังใบนี้ และถามีน้ําอยูครึ่งถัง น้ําจะมีน้ําหนักกี่กิโลกรัม (ความถวงจําเพาะน้ํา = 1,000 กิโลกรัม/ลูกบาศกเมตร) ก. 0.196 ลูกบาศกเมตร มีปริมาณน้ําอยู 196 กิโลกรัม ข. 0.196 ลูกบาศกเมตร มีปริมาณน้ําอยู 1.96 กิโลกรัม ค. 1.26 ลูกบาศกเมตร มีปริมาณน้ําอยู 1,260 กิโลกรัม ง. 1.26 ลูกบาศกเมตร มีปริมาณน้ําอยู 126 กิโลกรัม

3. ณัฐพลตองการเชื่อมทอเหล็กใหยาว 18 เมตร จํานวน 9 ชิ้น โดยโรงงานขายทอเหล็กยาว 6 เมตร ราคา 950 บาท ดังนั้น ณัฐพลตองจายเงินคาทอทั้งหมดเทาไร ก. 8,550 บาท ข. 17,100 บาท ค. 25,650 บาท ง. 51,300 บาท

43 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

4. ในการใชเครื่องคิดเลข ยี่หอ CASIO หากตองการหาคา 4sin(30º) ตองกดปุมบนเครื่องคิดเลขอยางไร ก. กด 4 กด sin กด 30 กด ^ กด 0

ค. กด 4 กด × กด sin กด 30 กด 0

ข. กด 4 กด shift กด ( กด sin กด 30 กด )

ง. กด 4 กด ( กด sin กด 30 กด )

44 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

เฉลยใบทดสอบ ขอ

ก

ข

ค

1 2 3 4

45 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ง

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

รายละเอียดหัวขอวิชาที่ 2 0920722502 วิทยาศาสตรเบื้องตนที่สัมพันธกับงานเชื่อม (ใบเตรียมการสอน) 1. ผลลัพธการเรียนรู 1. วิเคราะหสาเหตุและการปองกันการกัดกรอนและการสึกหรอไดอยางถูกตอง 2. วิเคราะหโลหะวิทยาที่สัมพันธกับงานเชื่อม อิทธิพลของความรอนที่มีตอชิ้นงานเชื่อม การอุนชิ้นงาน (Preheat) และการใหความรอนหลังเชื่อม (Post Heat) ไดอยางถูกตอง

2. หัวขอสําคัญ 1. 2. 3. 4. 5.

การกัดกรอนและการสึกหรอ โลหะวิทยาที่สัมพันธกับงานเชื่อม อิทธิพลของความรอนที่มีตอชิ้นงานเชื่อม การอุนชิ้นงาน (Preheat) การใหความรอนหลังเชื่อม (Post Heat)

4. อุปกรณชวยฝก 1. สื่อการฝกอบรม ครูฝกสามารถเลือกใชงานสื่อได 2 รูปแบบ คือ 1.1 รูปแบบสือ่ สิ่งพิมพ (Offline) ประกอบดวย - คูมือครูฝก เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม - คูมือการประเมิน เพื่อบันทึกผลการประเมินการทดสอบของผูรับการฝก - สื่อวีดิทัศน (DVD) เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม 46 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

7. บรรณานุกรม ฉัตรทอง ใสแสง วิทยา กอบตระกูลดี และอนุชาติ มากกลาง. 2556. โลหะวิทยาการเชื่อม. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : https://static.se-ed.com/ws/Storage/PDF/978616/080/9786160808120PDF.pdf บริ ษัท เลิ ศวิ ลั ย แอนด ซัน ส จํ า กั ด. 2554. การใหความรอนโลหะชิ้น งานกอนเชื่อม. [ออนไลน] . เขาถึงไดจ าก : http://www.lertvilai.com/knowledge-detail4.php วรวิ ท ย จั น ทร สุ ว รรณ. 2554. หน ว ยที่ 3 โลหะและการกั ด กร อ นของโลหะ. [ออนไลน ] . เข า ถึ ง ได จ าก : http://sc.sci.rmutp.ac.th/sctank/appchem/wcs-metal.pdf วิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี. 2555. ความดัน. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : https://th.wikipedia.org/wiki/ความดัน

47 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

วิจิตรา พุมไพจิตร. ม.ป.ป. ความหนาแนน. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : https://indyteacher.wordpress.com/ หนวยการเรียนรู/unit1/density/ สุ ร สิ ท ธิ์ แก ว พระอิ น ทร . 2553. โลหะวิ ท ยาเบื้ อ งต น . [ออนไลน ] . เข า ถึ ง ได จ าก : https://static.seed.com/ws/Storage/Pdf/978616/080/9786160808694PDF.pdf

48 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

ใบขอมูล หัวขอวิชาที่ 2 วิทยาศาสตรเบื้องตนที่สัมพันธกับงานเชื่อม 1. การกัดกรอนและการสึกหรอ 1.1 การกัดกรอน การกั ด กร อนของโลหะ คื อ การที่ โ ลหะทํ าปฏิ กิ ริ ย ากั บ สารต าง ๆ ในสิ่ งแวดล อมรอบ ๆ แล ว ทํ าให โ ลหะนั้ น เปลี่ยนสภาพไปเปนสารประกอบประเภทออกไซดหรือไฮดรอกไซด สาเหตุของการกัดกรอนของโลหะในธรรมชาติ คือ เกิดจากผิวของโลหะสัมผัสกับน้ําและแกสออกซิเจน การกัดกรอน ของโลหะเกิด จากการที่อะตอมของโลหะถูกออกซิไดซเ ปน ไอออนแลว รวมตัว กับ ออกซิเ จนในอากาศไดผ ลิต ภั ณ ฑ เปนออกไซดของโลหะนั้น เชน สนิมเหล็ก (Fe 2 O 3 ) สนิมทองแดง (CuO) หรือสนิมอะลูมิเนียม (Al 2 O 3 ) การปองกันการกัดกรอนของโลหะมีหลายวิธี ดังนี้ 1) ทาผิวหนาของโลหะดวยสี น้ํามัน หรือเคลือบดวยพลาสติก หรือทาดวยสารปองกันการสึกกรอนชนิดตาง ๆ 2) เคลือบ เชื่อม หรือพันดวยโลหะที่เสียอิเล็กตรอนไดงายกวา 3) ชุบ หรือเคลือบผิวหนาของโลหะที่ตองการปองกันการผุกรอนดวยโลหะอื่น โลหะที่นิยมนํามาใชเคลือบ คือ โลหะที่เกิดสารประกอบออกไซดแลวสารประกอบออกไซดนี้สามารถเคลือบผิวหนาของโลหะไวไมให ผุกรอนลุกลามตอไป 4) ทําเปนโลหะผสม โดยการนําโลหะตั้งแต 2 ชนิดขึ้นไปมาหลอมรวมกัน ทําใหทนตอการผุกรอน 5) วิ ธี อะโนไดซ คื อ การใช กระแสไฟฟาทําใหผิว หนาของโลหะกลายเปน โลหะออกไซด ซึ่งใชกับ โลหะ ที่มีสมบัติพิเศษ คือ เมื่อทําปฏิกิริยากับออกซิเจน เกิดเปนออกไซดของโลหะแลวออกไซดของโลหะนั้น จะเคลือบผิวของโลหะใหไมเกิดการกัดกรอนตอไป 6) วิธีแคโทดิก การกัดกรอนของโลหะ คือ การที่โลหะเสียอิเล็กตรอน จึงเปรียบไดกับขั้วแอโนด ดังนั้น ถาไมตองการใหโลหะเกิดการกัดกรอน จะตองทําใหโลหะนั้นมีสภาวะเปนแคโทด หรือคลายแคโทด โดยใชโลหะที่เสียอิเล็กตรอนไดงายกวา เชน การเชื่อมตอแมกนีเซียมตามทอเหล็ก เนื่องจากแมกนีเซียม เสียอิเล็กตรอนงายกวาเหล็ก แมกนีเซียมจึงเปนแอโนด สวนเหล็กเปนแคโทด 7) วิธีการรมดํา เปน การปองกันการผุกรอนและเพิ่มความสวยงามใหแกชิ้นงานโลหะ โดยการทําใหผิว ของโลหะเปลี่ยนเปนออกไซดของโลหะนั้น ซึ่งมีลักษณะเปนฟลมสีดําเกาะติดแนนบนผิวของชิ้นงานโลหะ

49 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

1.2 การสึกหรอ การสึ ก หรอ เป น การหลุ ด ของผิ ว วั ส ดุ จ ากการถูก แรงกระทํา ขณะผิว เคลื่อ นที่สัม ผัส กับ อีก ผิว หนึ่ง ซึ่ง เปน การเปลี่ยนแปลงบริเวณผิวของชิ้นงานในลักษณะที่ไมพึงประสงค เนื่องจากการแยกหลุดของอนุภาคบนผิวชิ้นงาน หรือ มีการเสียดสีกันระหวางการใชงานในชวงระยะเวลาหนึ่งมีผลทําใหขนาด รูปราง น้ําหนักชิ้นงานเกิดการเปลี่ยนแปลง สาเหตุของการสึกหรอเกิดขึ้นไดหลายสาเหตุ ดังนี้ 1) ปฏิกิริยาทางเคมี เชน เปนสนิม ผุกรอน เปนตน 2) การถูกกระแทกจากวัส ดุซึ่งมีความแข็ง ทําใหชิ้นสวนนั้นเกิดการเปลี่ยนขนาดและรูป รางไปจากเดิม หรือแตกหัก 3) การสัมผัสหรือเสียดสีกับวัสดุอื่น ทําใหอนุภาคบนชิ้นงานหลุด เกิดการเปลี่ยนแปลงขนาดหรือรูปราง การปองกันการสึกหรอสามารถปองกันไดหลายวิธี ดังนี้ - การเคลือบผิวหนาดวยโลหะชนิดทนการสึกกรอน และตานการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่น เชน นิกเกิล เหล็กกลาไรสนิม ตะกั่ว สังกะสี เปนตน - การพอกผิวแข็งเพื่อเพิ่มอายุการใชงานใหยาวนานกวาเดิม - การใชวัสดุเคลือบเพื่อลดการเสียดสี เชน โครเมียมคารไบด ทังสเตนคารไบด เปนตน 2. โลหะวิทยาที่สัมพันธกับงานเชื่อม ภายในของโลหะเกิ ดจากอะตอมรวมตั ว กั น จนมีขนาดใหญเปน เกรน ซึ่งเกรนของโลหะจะมีขนาดแตกตางกัน เชน เหล็กกลาเกรนละเอียดจะมีความแข็งแรงมากกวาเหล็กกลาเกรนหยาบ เปนตน ในการเชื่อมแม็ก จะมีความรอนเกิดขึ้นสูงมากซึ่งทําใหเกิดการเปลี่ยนแปลงทางโลหะ เมื่อลวดเชื่อมสัมผัสกับทอนํากระแส กระแสเชื่อมจะไหลเขาสูลวดเชื่อม และปลายลวดเชื่อมแตะผิวโลหะชิ้นงานจะเกิดการอารก เกิดการหลอมโลหะชิ้นงาน จากนั้นปลายลวดเชื่อมเปนหยดโลหะถายโอนสูบอหลอมเหลวของรอยเชื่อม และแกสจากทอบรรจุจะไหลเขาทอจายสูหัวฉีด พุงออกมาปกคลุมบอหลอมเหลวรวมถึงบริเวณรอบเปลวอารก ซึ่งความรอนสวนนี้จะสงผลกระทบโดยตรงตอการเปลี่ยนแปลง สมบัติทางกล นอกจากการใหความรอนในขณะเชื่อมแลว ในโลหะบางชนิดอาจจะต องใหความรอนกอนเชื่อมหรือหลังเชื่อ ม เพิ่มเติมตามความเหมาะสมกับสมบัติโลหะชิ้นงาน เพื่อใหชิ้นงานเชื่อมมีประสิทธิภาพที่ดีที่สุด 3. อิทธิพลของความรอนที่มีตอชิ้นงานเชื่อม ในกระบวนการเชื่อมแม็ก เมื่อปลายลวดเชื่อมเปลี่ยนเปนหยดโลหะถายโอนสูบอหลอมเหลวของรอยเชื่อมแลว ความรอน ที่หลอมเหลวลวดเชื่อมและโลหะชิ้นงานที่ไดจากการอารกระหวางปลายลวดเชื่อมเปลือยกับชิ้นงาน ทําใหเกิดกระแสไฟฟา 50 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

ไหลผานกลุมอะตอมของแกสที่ประจุไฟฟา โมเลกุลและอะตอมของแกสจะแตกตัวออกทําใหมีสภาพไมเปนกลาง เพราะสูญเสีย อิเล็กตรอนไปจากประจุไฟฟาบวก อิออนแกสที่เปนบวกจะไหลจากขั้วบวกไปยังขั้วลบ สวนอิเล็กตรอนไหลจากขั้วลบไปยัง ขั้วบวก ปริมาณความรอนจากการอารกจะหลอมโลหะชิ้นงาน และปลายลวดเชื่อมจะถูกปกคลุมใหพนจากบรรยากาศ รอบนอกโดยแก ส ที่ ไ หลพุ ง ออกจากหั ว ฉี ด ปริ ม าณความร อ นที่ ไ ด รับ จากการอาร ก ของกระบวนการเชื่ อ มนี้ จ ะสู ง กว า กระบวนการเชื่อมแบบอื่น บริเวณรอยตอชนกอนการเชื่อม สําหรับรูปแบบของเกรนโลหะหลักจะมีลักษณะเกรนที่ยาว ซึ่งเกิดจากขั้นตอนการผลิต คือ การรีด ทําใหเม็ดเกรนถูกดึ งและอั ดให มีขนาดที่ยาวขึ้น เมื่อทําการเชื่อมโดยทําใหบริเวณรอยตอของวัสดุส องแผน เกิด การหลอมเหลว และเติม เต็ม บริเ วณรอยตอ ดว ยการเติมลวดเชื่อม เมื่อ ปลอยใหเ กิดการเย็น ตัว โลหะหลอมเหลว บริเ วณรอยตอจะเกิดการหลอมเหลวและกอตัวใหมตามพื้นฐานการเกิดการแข็งตัวของโลหะ เกิดเปนโครงสรางเดนไดรท บริเ วณกึ ่ง กลางของแนวเชื ่อ ม บริเ วณพื ้น ที ่ข องการหลอมเหลว พื ้น ที่บ ริเ วณนี้น ับ วา เปน จุด บกพรอ งของแนวเชื ่อ ม เนื่องจากโครงสรางเดนไดรทที่เกิดขึ้นนี้มีความแข็งและเปราะสูงกวาโครงสรางเกรนยาวในโลหะหลัก เมื่อนําชิ้นงานไปใชอาจ เกิดการพังทลายได นอกจากนั้น บริเวณขอบของพื้นที่การหลอมเหลวและโลหะหลัก โครงสรางของโลหะดังกลาวจะเกิด การเปลี่ยนแปลงเพราะความรอนที่แผออกมาจากบริเวณการหลอมเหลว โครงสรางเกรนโลหะบริเวณนี้จึงมีความกลมมน มากกวาบริเวณอื่น ๆ ของแนวเชื่อม ซึ่งบริเวณนี้เรียกวา เขตอิทธิพลจากความรอน (Heat Affected Zone : HAZ)

ภาพที่ 2.1 เขตอิทธิพลจากความรอน 51 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

4. การอุนชิ้นงาน (Preheat) คือ การใหความรอนกับโลหะชิ้นงานที่จะเชื่อมเพื่อใหมีอุณหภูมิสูงขึ้น โดยปกติจะอุนชิ้นงานเมื่อโลหะนั้นมีสมบัติใน การเชื่อมไมดี ไวตอการแตกราว หรือโลหะที่มีความหนามาก อุณหภูมิในการอุนชิ้นงานจะกําหนดใหมีอุณหภูมิที่ผิวของ ชิ้น งานหา งแนวเชื่อ มประมาณ 2 - 3 นิ้ว เมื่อ กอ นการเชื่อม หลัง การเชื่อม และกอ นที่จ ะเชื่อมในแนวเชื่อ มถัดไป ใน สว นของการใหความรอนกอนเชื่อมจําเปนจะตองใหความสําคัญกับปริมาณคารบอน ซึ่งสามารถแบงความจําเปนในการให ความรอนกอนเชื่อม โดยพิจารณาจากเปอรเซ็นตคารบอนดังนี้ - เหล็กกลาที่มีคารบอน 0.23% สามารถเชื่อมไดงาย - เหล็กกลาที่มีคารบอนประมาณ 0.23 - 0.35% สามารถเชื่อมได แตจะตองเพิ่มกระบวนการใหความรอน โลหะชิ้นงานกอนเชื่อมทุกครั้ง พรอมทั้งเลือกใชลวดเชื่อมใหถูกตองเหมาะสมกับงาน - เหล็กกลาที่มีเปอรเซ็นตคารบอนประมาณ 0.35 - 0.5% สามารถเชื่อมได แตจะตองปฎิบัติตามคําอธิบาย อยางถูกวิธี ในเหล็ ก กล า นอกจากธาตุ ค าร บ อนแล ว ยั ง มี อ งค ป ระกอบของธาตุ อื่ น ๆ ที่ มี ผ ลต อ ค า ความแข็ ง ของเหล็ ก กล า และความสามารถในการเชื่อมดวย ซึ่งจะกําหนดผลรวมออกมาในรูปคารบอนสมมูล (Carbon Equivalent : CE) ดังนี้ โดย CE เปนตัวเลขซึ่งไดจากการคํานวณองคประกอบของธาตุตาง ๆ ในเหล็กชนิดนั้น ๆ ซึ่งตัวเลขที่ไดจะบงบอกถึงความไว ในการเกิดความแข็งแตกราวในเหล็กกลา CE = %C +

%Mn 6

%Cr 5

%Ni 15

%Mo 4

%Cu 13

%P 2

หมายเหตุ สูตรนี้ใชไดกับเหล็กกลาที่มีสวนผสมของธาตุตาง ๆ ดังนี้ 0.5%C, 1.6%Mn, 1.0%Cr, 3.5%Ni, 0.6%Mo และ 1.0%Cu

ซึ่งจากสูตรสามารถนํามาแสดงในตารางไดดังนี้ ความหนาแผนโลหะ (มิลลิเมตร) /

ลวดเชื่อม CE

ดวยมือ 0.35

อุณหภูมิของการใหความรอนโลหะชิ้นงาน (องศาเซลเซียส)

อารกโลหะ

ตอชน

ฟลเลท

3.25

100

52 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

ความหนาแผนโลหะ (มิลลิเมตร) /

ลวดเชื่อม CE

อุณหภูมิของการใหความรอนโลหะชิ้นงาน (องศาเซลเซียส)

อารกโลหะ ดวยมือ

ตอชน

ฟลเลท

3.25

150

100

200

150

100

3.25

150

250

100

250

300

100

200

250

150

100

200

100

150

3.25

250

350

150

350

(450)

150

300

100

250

400

0.50

100

200

350

(ตอ)

150

300

0.40

0.45

0.50

5. การใหความรอนหลังเชื่อม (Post Heat) คือ การใหความรอนดวยวิธีการตาง ๆ กับ แนวเชื่อมหลังจากการเชื่อม มีวัต ถุป ระสงคเพื่อชวยลดความเคนภายใน ของแนวเชื่อม โดยการใหความรอนหลังเชื่อมสามารถทําไดหลายวิธี ดังนี้ 5.1 การอบชุบโลหะ คือ การเปลี่ย นแปลงโครงสรางเหล็กกลาดวยความรอน ทําใหรอนแดงเกิน กวาจุด การเปลี่ย นแปลงของวัตถุ จากนั้นจึงทําใหเย็น เพื่อเปลี่ยนแปลงสมบัติและโครงสรางภายในเนื้อโลหะ การที่สมบัติของวัตถุเปลี่ยนไปจากเดิม อยางสมบูรณเรียกวา ทรานสฟอรเมชัน (Transformation) โดยเมื่ออุณหภูมิเพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ เหล็กจะเริ่มมีการยืดตัวขึ้น และยาวขึ้น จนเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นจากจุดหนึ่งแลวเหล็กนั้น จะหดลงทันที ซึ่งจุดที่กลาวถึงนี้คือ จุดวิกฤติ (Critical Point)

53 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

ภาพที่ 2.2 การเกิดการเปลี่ยนแปลง A คือ จุดการเปลี่ยนแปลงไปจากเดิมอยางสมบูรณ ซึ่งปรากฏการณในการอบชุบโลหะที่สําคัญมี 2 ปรากฏการณ คือ 1) อุณหภูมิวิกฤตเสน A 1 (723 องศาเซลเซียส) 2) อุณหภูมิ 723 - 910 องศาเซลเซียส (เสน A 3 ) ขึ้นอยูกับชนิดเหล็กกลาคารบอน กฎของการทําการชุบโลหะ คือ การทําใหเหล็กกลารอนแดง โดยการใหอุณหภูมิสูงกวาวิกฤต เสน A 1 เปนเสน ในการอบชุบโลหะ สามารถแบงกรรมวิธีได 2 อยางคือ 1) อุณหภูมิสูงเหนือเสน A 1 สามารถทํากระบวนการอบชุบไดหลายวิธี ไดแก - การทําแอนเนียลิ่งหรือการอบออน - การทํานอรมาไลซิ่ง (หรือการอบปกติ) - การชุบแข็ง 2) อุณหภูมิต่ํากวาเสน A 1 สามารถทํากระบวนการอบชุบไดคือ การอบคืนตัว อุณหภูมิวิกฤตที่เสน A1 คือ 723 องศาเซลเซียส เมื่อเผาเหล็กกลาใหรอนถึงอุณหภูมิดังกลาว โดยจะมองเห็นเหล็ก เปนสีแดงที่อุณหภูมิ 600 องศาเซลเซียสขึ้นไป สําหรับการทําใหเย็นนั้นตองลดอุณหภูมิในอัตราความเร็วที่กําหนดคือ ลดอุณหภูมิสีแดงลงมาที่ชิ้นงานจนเปลี่ยนเปนสีดํา ซึ่งอยูที่อุณหภูมิ 550 องศาเซลเซียส ใหสัญลักษณวา อุณหภูมิในชวงนี้วา พื้นที่วิกฤติ (Critical Zone)

54 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ซึ่งเรียก

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

5.1.1 การชุบแข็ง การชุบแข็ง คือ การใหความรอนชิ้นงานเกินกวาอุณหภูมิเสน A 3 แลวทําใหเย็นตัวอยางรวดเร็ว จะได โครงสรางมารเทนไซตที่มีความแข็ง ซึ่งมีจุดที่ตองคํานึงถึงใหมากคือ ชวงอุณหภูมิ 250 องศาเซลเซียส เรียกวา เขตอันตราย (Risk Zone) ใชสัญลักษณวา

หรือ MS

MS (Martensite Start) คือ เสนการเกิดมารเทนไซตเริ่มตน ถาหากปลอยใหมีการเย็นตัวอยางรวดเร็ว เลยชวงอุณหภูมินี้ลงไป มักจะเกิดการแตกราว เสียรูป บิดเบี้ยวอยูเสมอ แกไดโดยการทําใหเย็นตัวอยางชา ๆ

ภาพที่ 2.3 จุดการทําใหเย็น การทําใหเย็นในการอบชุบโลหะมี 3 แบบ คือ - วิธีที่ 1 เปนการเย็นตัวเรื่อย ๆ ตั้งแตตนจนจบ ไมเหมาะที่จะนํามาทําการชุบแข็ง - วิธีที่ 2 เปนวิธีที่ดีและอยูในกฎเกณฑของการทําเย็น - วิธีที่ 3 เปนวิธีที่ใหมที่สุด ทําใหอุณหภูมิคงที่และเกิดการสมดุลในการเย็น 5.1.2 การเปลี่ยนแปลงโครงสรางของเหล็กกลาคารบอน เหล็กกลาคารบอนเมื่อผานการชุบแข็งแลว โครงสรางจะเปลี่ยนไปจากเดิมคือ เพิรลไลต (โครงสรางเฟอรไรต กับซีเมนไทตสลับกัน) ซึ่งมีความแข็งต่ํา เมื่อใหความรอนเตาอบเหนือเสน A 1 แลว โครงสรางก็จะเปลี่ยนมาเปน ออสเทนไนต (Austenite; A) แลวทําใหเย็นดวยวิธีตางกัน ซึ่งจะไดโครงสรางเพิร ลไลตที่มีความละเอีย ดขึ้ น รวมทั้งความแข็งก็เพิ่มขึ้นดวย และถาปลอยใหเย็นตัวในโครงสรางเตาก็จะไดโครงสรางเดิม (Course Pearlite=Pc) และหากเพิ่มอัตราการเย็น ตัว โดยการเปาลมจะไดโ ครงสรางเพิรล ไลตปานกลาง (Medium Pearlite=Pm) และทําใหเย็นตัวอยางรวดเร็วโดยการจุมน้ําหรือน้ํามันจะไดโครงสรางเพิรลไลตที่มีความละเอียด อีกสวนหนึ่ง ของออสเทนไนตก็จะเปลี่ยนเปนมารเทนไซตเริ่มตน (Martensite Start; MS) เมื่ออุณหภูมิลดลงจนถึงเสน A r’ 55 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

และถาเพิ่มอัตราการเย็นตัวอยางรวดเร็วโดยการจุมน้ํา ออสเทนไนต (A) เปลี่ยนเปนมารเทนไซต จุด A r’ ซึ่งเปน วิธีการชุบแข็ง (Quenching) ที่สมบูรณแบบเรียกวา Martensite Quenching

ภาพที่ 2.4 ความสัมพันธอัตราการเย็นตัวกับโครงสรางของเหล็กกลาคารบอน

ภาพที่ 2.5 กราฟแสดงการยืดและหดตัวของชิ้นงาน การยืดตัวและหดตัวของการชุบแข็ง โครงสรางแตละแบบของมารเทนไซตเมื่อผานการทําเทมเปอริ่งจะได ตามอุณหภูมิที่กระทําแตกตางกันคือ - ที่อุณหภูมิ 200 องศาเซลเซียส มารเทนไซตจะเปลี่ยนไปเปนเทมเปอรมาเทนไซต (MT) - ที่อุณหภูมิ 400 องศาเซลเซียส มารเทนไซตจะเปลี่ยนไปเปนทรูสไทต (T) - ที่อุณหภูมิ 600 องศาเซลเซียส มารเทนไซตจะเปลี่ยนไปเปนซอรไบต (S)

56 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

ภาพที่ 2.6 การเปลี่ยนแปลงโครงสรางของเหล็กกลาคารบอน ซึ่งเปนผลอันเนื่องมาจากความรอนและการทําใหเย็น จากภาพแสดงใหเห็นการเปลี่ยนแปลงโครงสรางของเหล็กกลาคารบอน ซึ่งเปนผลอันเนื่องมาจากความรอน และการทําใหเย็นดวยวิธีการตาง ๆ ประเภทของการอบชุบโลหะ แบงไดเปน 2 ประเภท คือ 1) การอบชุบ เพื่อเปลี่ย นเกรนภายใน (Grain Heat Treatment) วิธีนี้เ ปน การใหความรอนแกชิ้นงาน จนโครงสรางภายในเนื้อเปลี่ยนไปทั้งหมด 2) การอบชุบเฉพาะผิวหนา (Surface Heat Treatment) ซึ่งเปนการเปลี่ยนแปลงเฉพาะผิวหนาเทานั้น แบงออกเปน 2 ประเภท คือ - การใหความรอนแกชิ้นงานทั้งกอน - การใหความรอนเฉพาะผิวเทานั้น 5.2 การทําการอบออน ตามมาตรฐานญี่ปุนกําหนดใหใชสัญลักษณ HA สําหรับการทําการอบออนเปนการลดความแข็งของเหล็กกลาคารบอน ใหออนตัวลง โดยการจัดระเบียบของโมเลกุลภายในเนื้อโลหะใหม เพื่อทําใหสามารถกลึง ไส และเจาะไดงาย สวนใหญ จะเปน เหล็กกลา ที่ผานการขึ้น รูป เย็น หรือผา นการหลอมาแลว ทําใหเ กิดความแข็งเพิ่มขึ้น แตไมส ม่ําเสมอจึงทําให กลึงไสไดยาก จุ ด สํา คั ญ สํา หรั บ การอบอ อ นคื อ ปล อ ยให ชิ้ น งานเย็ น ตั ว ในเตาอย า งช า ๆ โครงสร า งจะเปน ออสเทนไนต โดยความใหความรอนเหนือเสน A3 ขึ้นไปประมาณ 50 องศาเซลเซียส (800 องศาเซลเซียส) สวนระยะเวลาในการเผาแช ขึ้นอยูกับขนาดความโตของชิ้นงาน ใชสูตรวา ความโต 1 นิ้ว กวาง 1 นิ้ว ตอ 60 นาที วิธีการอบออนมีดวยกันหลายวิธีดังนี้ 57 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

1) ฟลูแอนเนียลิ่ง ฟลูแอนเนียลิ่งหรือการอบออน 2 ขั้นตอน (Two-step Annealing) วิธีการทําคือ ใหความรอนแกชิ้น งาน เหนือเสน A 3 ขึ้นไปประมาณ 50 องศาเซลเซียส ซึ่งโดยทั่วไปจะอยูที่ประมาณ 800 องศาเซลเซียส แชทิ้ง ไวที่อุณหภูมินี้ระยะเวลาหนึ่งตามขนาดความโตของชิ้นงาน แลวปลอยใหเย็นตัวภายในเตาจนถึงอุณหภูมิ 550 องศาเซลเซียส จากนั้นเอาออกมาจากเตาและปลอยใหเย็นในอากาศ วิธีนี้เปนการทําใหเย็น 2 ขั้นตอน การเปลี่ยนแปลงโครงสรางภายในก็จะกลับสูสภาพใกลสมดุลคือ จากโครงสรางมารเทนไซตจะกลับมาเปน เฟอรไรตและซีเมนไทต ทําใหมีความแข็งลดลง

ภาพที่ 2.7 วิธีการทําฟูลแอนเนียลิ่ง 2) การอบออนที่อุณหภูมิคงที่ มาตรฐานญี่ปุนกําหนดใหใชสัญลักษณ HAA สําหรับการอบออนที่อุณหภูมิคงที่ วิธีการทําคือ ใหความรอน เหนือเสน A3 ขึ้นไปประมาณ 50 องศาเซลเซียสเผาแชไว ณ อุณหภูมินี้ระยะเวลาหนึ่งแลวปลอยใหเ ย็ น ตั ว ภายในเตาจนถึงอุณหภูมิ 600 - 650 องศาเซลเซียส แลวรักษาไวที่อุณหภูมินี้ประมาณ 30 - 50 นาที จากนั้น จึงนําออกมาจากเตาและปลอยใหเย็นในอากาศ เหมาะสําหรับการทําพวกเหล็กเครื่องมือเหล็กกลาผสมต่ํา และผสมสูง

58 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

ภาพที่ 2.8 แสดงการทําอบออนที่อุณหภูมิคงที่ 3) การอบออนเพื่อใหไดโครงสรางกลม มาตรฐานญี่ปุน (JIS) กําหนดใหใชสัญลักษณ HAS สําหรับการอบออน เพื่อใหไดโครงสรางกลม วิธีน้ี ตามอุตสาหกรรมเรียกวา เกรนแอนเนียลิ่ง (Grain Annealing) ซึ่งเปนกระบวนการอบชุบสําหรับเหล็ กกล า คารบอนสําหรับทําเครื่องมือกอนที่จะทําการชุบแข็ง โดยกรรมวิธีนี้ยุงยากกวาการทําการอบออนแบบธรรมดา สิ่งสําคัญของการทําเกรนแอนเนียลิ่งอยูที่การใชอุณหภูมิที่คอนขางสูงประมาณ 750 - 760 องศาเซลเซียส แลวคงไวที่อุณหภูมินี้เปนเวลานานแลวจึงทําใหเย็นอยางชาที่สุด และบางครั้งอาจตองทําใหรอนและเย็น สลับกัน 2 - 3 ครั้ง เพื่อใหโครงสรางภายในเนื้อโลหะเกิดเปนเพิรลไลตกอนกลม ซึ่งเหมาะสมกับการใชงาน ลดความเปราะไดดี 4) การอบคลายตัวเพื่อลดความเครียดภายใน มาตรฐานญี่ ปุ น กํา หนดให ใ ช สัญ ลัก ษณ HAR สํา หรั บ การอบคลายตั ว เพื่ อ ลดความเครี ย ดภายใน ซึ่งไมจําเปนตองใชอุณหภูมิสูงมากนัก โดยใหความรอนต่ํากวาเสน A 1 แตตองไมต่ํากวา 450 องศาเซลเซียส เพราะความเครี ย ดจะถู ก ลดให ห มดไปที่ อุ ณ หภู มิ เ หนื อ 450 องศาเซลเซี ย ส และอุ ณหภู มิ ที่ เหมาะสม ในชวงระหวาง 450 - 650 องศาเซลเซียส และคงไว ณ อุณหภูมินี้ประมาณ 1 ชั่วโมงตอความหนาของชิ้นงาน 1 นิ้ว จากนั้นทําใหเย็นตัวดวยอัตราความเร็ว 200 องศาเซลเซียสตอ 1 ชั่ว โมงตอความหนา 1 นิ้ว วิธีน้ี จะชวยลดการบิดเบี้ยว การแตกราว และการเสียรูปรางที่เกิดจากการชุบแข็งมาแลวไดดี รวมทั้งการอบคลายตัว สําหรับเหล็กที่ใชทําเครื่องมือได

59 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

ภาพที่ 2.9 การลดความเครียดภายในเนื้อโลหะ 5) การอบออนโดยการจุมน้ํา วิธีการนี้คือ การใหความรอนอุณหภูมิต่ํากวาเสน A1 ประมาณ 100 องศาเซลเซียส แชไวระยะเวลา 10 นาที จากนั้น ทําใหเย็น ตัวโดยเร็วโดยการจุมในน้ํา วิธีนี้เ ปน วิธีที่สะดวก รวดเร็ว และประหยัด เพื่อเปนการลด ความแข็งของเหล็กคารบอนสําหรับงานกลึง ไส และตัดเจาะไดสะดวก

ภาพที่ 2.10 การอบออนโดยการจุมน้ํา

60 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

5.3 การอบปกติ ตามมาตรฐานญี่ปุนกําหนดใหใชสัญลักษณ HNR ซึ่งเปนการอบเพื่อใหเกิดความเหนียว โดยการลดขนาดเกรนของโลหะ ชวยลดความเครียดภายใน วิธีการทําคือ เผาเหล็กกลาใหรอนเกินกวาเสน A 3 หรือเสน A cm ประมาณ 50 องศาเซลเซียส เพื่อใหโครงสรางเปนออสเทนไนต แลวปลอยใหเย็นตัวในอากาศ แตสําหรับเหล็กกลาที่ใชทําเครื่องมือจะใชอุณหภูมิคอนขางสูง คือ ประมาณ 900 - 950 องศาเซลเซียส เผาแชไวเปนระยะเวลา 60 นาทีตอพื้นที่ 1 ตารางนิ้ว โดยการอบปกติทําได หลายวิธี คือ 1) การอบปกติแบบธรรมดา การอบปกติแบบธรรมดา คือ การใหความรอนเกินกวาเสน A 3 หรือ A cm ประมาณ 50 องศาเซลเซียส โดยเผาแชไวระยะเวลาหนึ่ง แลวดึงออกมาปลอยไวใหเย็นตัวในอากาศ เพื่อใหขนาดของเม็ดเกรนของเหล็กมี สมบัติสม่ําเสมอและลดความเครียดภายในดวย เพราะเหล็กที่ผานการหลอและรีดจะมีโครงสรางภายใน เนื้อไมสม่ําเสมอ รวมทั้งมีขนาดและเกรนจะเล็กกวาการอบออน

รูปที่ 2.11 การอบปกติ 2) การอบปกติแบบ 2 ขั้นตอน คือ การใหความรอนเกินกวาเสน A3 หรือ Acm ประมาณ 50 องศาเซลเซียส และแชทิ้งไวระยะเวลาหนึ่ง แลวดึงออกมา จากนั้นปลอยไวใหเย็นตัวในอากาศจนถึงอุณหภูมิประมาณ 550 องศาเซลเซียส เหล็กกลา จะเปลี่ยนจากแดงเปนดํา หลังจากนั้นนําชิ้นงานมาทําใหเย็นในกลองเหล็ก เพื่อลดอัตราการเย็นตัวใหชาลง เปน 2 ขั้นตอน สําหรับการทําใหเย็นวิธีนี้มีประโยชนมาก สามารถปองกันการเกิดรอยราวขนาดเล็กไดในการทํา ชิ้นงานขนาดใหญที่มีความหนาตั้งแต 75 มิลลิเมตรขึ้นไป และโลหะที่มีคารบอนสูง โดยการทําใหเย็นอยางชา ๆ

61 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

ที่อุณหภูมิประมาณ 550 องศาเซลเซียส เพื่อไลธาตุไฮโดรเจนออกจากชิ้นงาน ซึ่งวิธีการนี้ถูกนําไปใชงานกับ ลูกลอและเพรสลอรถไฟ

ภาพที่ 2.12 การอบปกติแบบ 2 ขั้นตอน 3) การอบปกติที่อุณหภูมิคงที่ วิธีการอบปกติที่อุณหภูมิคงที่คือ การใหความรอนเกินกวาเสน A 3 หรือ A cm ประมาณ 50 องศาเซลเซียส เผาแชไวระยะเวลาหนึ่งแลวดึงออกมา จากนั้นปลอยไวใหเย็นตัวที่อุณหภูมิ 550 องศาเซลเซียส และใชลมรอน เปาชิ้นงานประมาณ 30 นาที เหล็กจะกลายเปนสีดําแลวปลอยใหเย็นตัวในอากาศนิ่ง ซึ่งวิธีนี้นิยมใชทํากับ เหล็กผสมคารบอนต่ํา

ภาพที่ 2.13 การอบปกติที่อุณหภูมิคงที่ 62 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

5.4 การชุบแข็ง ตามมาตรฐานญี่ปุนกําหนดใหใชสัญลักษณ HQ การชุบแข็งเปนกระบวนการเปลี่ยนแปลงโครงสรางเหล็กกลาคารบอน ใหมีความแข็งเพิ่มขึ้น วิธีการคือ ใหความรอนเหนือเสน A 1 และ A 3 เปนอุณหภูมิวิกฤต ซึ่งทําใหเกิดการเปลี่ยนแปลง โครงสรางภายในจากโครงสรางเพิรลไลตเปนออสเทนไนต จากนั้นทําใหเกิดการเย็นตัวอยางรวดเร็วโดยการจุมน้ํา น้ํามัน หรือสารชุบ จะไดโครงสรางใหมเรียกวา มารเทนไซต ตั้งอยูในชวงบริเวณที่เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสรางพื้นที่วิกฤติ (Critical Zone) จนถึงอุณหภูมิ 550 องศาเซลเซียส และทําใหเย็นอยางชา ๆ ในชวงเขตอันตราย (Risk Zone) ตั้งแต อุณหภูมิ 250 องศาเซลเซียสลงไป การที่เหล็กกลาเปลี่ยนโครงสรางเปนมารเทนไซตโดยการทําใหเย็นชา ๆ ก็เพื่อปองกัน รอยราว และชิ้นงานที่ไดจะมีความแข็งตามตองการ

ภาพที่ 2.14 การชุบแข็ง ความแข็งของเหล็กกลาคารบอนที่ผานการชุบแข็งขึ้นอยูกับปจจัย 2 ประการ คือ 1) ปริมาณคารบอนที่ผสมในเหล็ก ถาในเหล็กมีธาตุคารบอนผสมอยูมาก โอกาสที่จะเปลี่ยนโครงสราง มารเทนไซตก็ยิ่งมีมากขึ้น และไดปริมาณของมารเทนไซตมาก 2) อัตราการเย็นตัว ความเร็วในการอบชุบคือ การทําใหเหล็กแดง ๆ เย็นตัวอยางรวดเร็ว จะทําใหโครงสราง ของมารเทนไซตไดมาก ในทางตรงกันขามถาปลอยใหเย็นตัวอยางชา ๆ ออสเทนไนตจะเปลี่ยนเฟอรไรต และซีเมนไทตหมด ไมเกิดมารเทนไซต เหล็กกลานั้นจะไมเกิดความแข็งตามตองการ 5.5 การทําเทมเปอริ่ง การทําเทมเปอริ่ง คือ การอบคืนตัว ตามมาตรฐานญี่ปุนใชสัญลักษณ HT เปนวิธีการชุบแข็งสุดทายอยางสมบูรณ เนื่องจากเมื่อผานการชุบแข็งมาแลว ชิ้นงานจะยังไมสามารถนําไปใชงานได แตตองผานกระบวนการอบคืนตัวเสียกอน เพื่อเพิ่มความเหนียว เพิ่มความสามารถใหทนตอการเสียดสีและการสึกกรอน 63 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

วิธีการอบคืนตัว คือ การทําใหรอนและเย็นพอดีกัน โดยใหอุณหภูมิความรอนแกชิ้นงานที่ผานการชุบแข็งมาแลว ซึ่งโครงสรางภายในเนื้อโลหะจะเปนโครงสรางมารเทนไซตที่มีความแข็งมาก หลังจากนั้นนํามาทําการอบคืนตัว โดยการให ความรอนแกชิ้นงานที่อุณหภูมิต่ํากวาอุณหภูมิเสนวิกฤต A 1 ซึ่งแบงออกเปน 2 ชวงคือ ชวงที่ 1 ใหความรอนประมาณ 200 องศาเซลเซียส แลวทําใหเย็นตัวในอากาศ ชวงที่ 2 ใหความรอนประมาณ 400-600 องศาเซลเซียส แลวทําใหเย็นตัวอยางรวดเร็วโดยการจุมน้ํา

ภาพที่ 2.15 แสดงพื้นที่การทําการอบชุบ การวั ด อุ ณ หภู มิ ใ นการทํ า การอบคื น ตั ว ควรใช เ ครื่ อ งมื อ วั ด ความร อ นภายในเตาเรี ย กว า เทอร โ มคั ป เป ล (Thermocouple) จะเห็น ไดวา การใหความรอนหลังเชื่อมมีห ลากหลายวิธี แตสิ่งสําคัญ คือ ตองกําหนดขอมูล กอนอบทุก ครั้ง เพื่อใหชิ้นงานหลังการอบมีคุณภาพมากยิ่งขึ้น ซึ่งขอมูลที่ตองกําหนดทุกครั้งไดแก 1) อุณหภูมิที่จะทําการอบชิ้นงาน 2) ชวงเวลาที่จะรักษาอุณหภูมิในการอบ 3) อัตราการเพิ่มและลดอุณหภูมิ 4) การใหความรอนหลังเชื่อม ควรใหหลังการเชื่อมทันทีหรือภายในเวลาเทาไร

64 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

ใบทดสอบ คําชี้แจง ใหผูรับการฝกทําเครื่องหมาย x ลงในกระดาษคําตอบขอที่ถูกที่สุดเพียงขอเดียว 1. ขอใดไมใชสมบัติทางฟสิกส ก. ความหนาแนน ข. จุดหลอมละลาย ค. จุดเดือด ง. ความยืดหยุน 2. ขอใดตอไปนี้ ไมใชสมบัติทางกลของโลหะ ก. ความแข็ง ข. ความเหนียว ค. ความเปราะ ง. สวนผสมของธาตุในโลหะ 3. เพราะเหตุใด การทําใหเย็นโดยจุมในน้ําจึงทําใหเกิดการชุบแข็งโดยสมบูรณ ก. เมื่อเย็นตัว จะไดโครงสรางเพิรลไลตที่ละเอียดขึ้น ข. เมื่อเย็นตัว โครงสรางออสเทนไนตเปลี่ยนเปนมารเทนไซตทั้งหมด ค. เมื่อเย็นตัว จะไดโครงสรางเพิรลไลตและมารเทนไซตอยางละครึ่ง ง. เมื่อเย็นตัว จะไดโครงสรางออสเทนไนตและเพิรลไลตอยางละครึ่ง 4. การใชกระแสไฟฟาทําใหผิวหนาของโลหะกลายเปนโลหะออกไซดเคลือบบนผิวของโลหะ เปนวิธีการใดในการปองกัน การกัดกรอน ก. ชุบ ข. เคลือบ ค. วิธีอะโนไดซ ง. วิธีแคโทดิก

65 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

เฉลยใบทดสอบ ขอ

ก

ข

ค

1 2 3 4

66 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ง

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

คณะผูจัดทําโครงการ คณะผูบริหาร 1. นายสุทธิ

สุโกศล

อธิบดีกรมพัฒนาฝมือแรงงาน

2. นางถวิล

เพิ่มเพียรสิน

รองอธิบดีกรมพัฒนาฝมือแรงงาน

3. นายธวัช

เบญจาทิกุล

รองอธิบดีกรมพัฒนาฝมือแรงงาน

4. นายสุรพล

พลอยสุข

รองอธิบดีกรมพัฒนาฝมือแรงงาน

5. วาที่รอยตรี สมศักดิ์ พรหมดํา

ผูอํานวยการสํานักพัฒนาผูฝกและเทคโนโลยีการฝก

6. นางเพ็ญประภา

ศิริรัตน

ผูอํานวยการกลุมงานพัฒนาระบบการฝก

7. นายวัชรพงษ

มุขเชิด

ผูอํานวยการสํานักงานรับรองความรูความสามารถ

คําเงิน

ภาควิชาวิศวกรรมโทรคมนาคม คณะวิศวกรรมศาสตร

คณะที่ปรึกษาโครงการ 1. ผศ. ดร. มนตรี

สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาเจาคุณทหารลาดกระบัง 2. รศ. ดร. วิสุทธิ์

สุนทรกนกพงศ

ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟาสื่อสาร คณะครุศาสตรอุตสาหกรรม สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาเจาคุณทหารลาดกระบัง

3. ผศ. สันติ

ตันตระกูล

ภาควิชาครุศาสตรวิศวกรรม คณะครุศาสตรอุตสาหกรรม สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาเจาคุณทหารลาดกระบัง

4. นายสุระชัย

พิมพสาลี

5. นายวินัย

ใจกลา

6. นายวราวิช

กําภู ณ อยุธยา

สํานักบริหารงานวิจัยและนวัตกรรมพระจอมเกลาลาดกระบัง สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาเจาคุณทหารลาดกระบัง

7. นายมนตรี

ประชารัตน

แผนกวิชาชางไฟฟา วิทยาลัยเทคนิคมีนบุรี

8. นายธเนศ

วงควัฒนานุรักษ

แผนกวิชาชางไฟฟา วิทยาลัยเทคนิคมีนบุรี

9. นายณัฐวุฒิ

เสรีธรรม

แผนกวิชาชางไฟฟา วิทยาลัยเทคนิคมีนบุรี

10. นายหาญยงค

หอสุขสิริ

แผนกวิชาโลหะการ วิทยาลัยเทคนิคกาญจนาภิเษก มหานคร

11. นายสวัสดิ์

บุญเถื่อน

แผนกวิชาชางยนต วิทยาลัยเทคนิคกาญจนาภิเษก มหานคร 67 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3

โมดู ล การฝ ก ที่ 7

สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาเจาคุณทหารลาดกระบัง

68 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน