คู่มือผู้รับการฝึก ช่างเชื่อมแม็ก ระดับ 2 โมดูล 4 by DSD

คู มื อ ผู รั บ การฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 2 (ประเภทแผ นหนา) โมดู ล การฝ ก ที่ 4

คูมือผูรับการฝก 0920162070802 สาขาชางเชื่อมแม็ก ระดับ 2 (ประเภทแผนหนา)

ชุดการฝกตามความสามารถ (CBT)

โมดูลการฝกที่ 4 09207213 สมบัติและความสามารถเชื่อมไดของโลหะ

กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คํา นํา

คูมือผูรับการฝก สาขาชางเชื่อมแม็ก ระดับ 2 (ประเภทแผนหนา) โมดูล 4 สมบัติและความสามารถเชื่อมไดของโลหะ ฉบับ นี้ เปนสวนหนึ่ง ของหลัก สูตรฝก อบรมฝมือ แรงงานตามความสามารถ (Competency Based Training : CBT) ซึ่ง พัฒ นาขึ้นเพื่อ ใชเ ปนเอกสารประกอบการจัดการฝก อบรมกับชุดการฝก ตามความสามารถ โดยไดดําเนินการภายใต โครงการพัฒนาระบบฝกและชุดการฝกตามความสามารถเพื่อการพัฒนาฝมือแรงงาน ดวยระบบการฝกตามความสามารถ (Competency Based Workforce Skill Training System) พ.ศ. 2560 โดยมีวัตถุป ระสงคเพื่อใหผูรับการฝกไดใชเปน เครื่องมือในการฝกอบรมใหเปนไปตามหลักสูตร กลาวคือ หลังเรียนจบโมดูลการฝก ผูรับการฝกสามารถอธิบายเกี่ยวกับ สมบัติและความสามารถเชื่อมไดของโลหะไดอยางถูกตอง ระบบการฝกอบรมตามความสามารถเปนระบบการฝกอบรมที่สงเสริมใหผูรับการฝกอบรมสามารถฝกฝนเรีย นรู ไดตามพื้นฐานความสามารถของตนในเวลาที่มีความสะดวก โดยเนนในเรื่องของการสงมอบการฝกอบรมที่หลากหลาย ไปใหแกผูรับการฝกอบรม และตองการใหผูรับการฝกอบรมเกิดการเรียนรูดวยตนเอง การฝกปฏิบัติจะดําเนินการในรูปแบบ Learning by Doing และเน นผลลั พ ธ ก ารฝ ก อบรมในการที่ทําใหผูรับ การฝก อบรมมีความสามารถในการปฏิบัติงาน ตามที่ตลาดแรงงานตองการ โดยยึดความสามารถของผูรับการฝกเปนหลัก การฝกอบรมในระบบดังกลาว จึงเปนรูปแบบ การฝกอบรมที่สามารถรองรับการพัฒนารายบุคคลไดเปนอยางดี นอกจากนี้ เนื้อหาวิชาในหลักสูตรการฝกตามความสามารถ (Competency Based Curriculum : CBC) ซึ่ ง ไดจ ากการวิเ คราะหงานอาชีพ (Job Analysis) ในแตล ะสาขาอาชีพ จะถูกกําหนดเปนรายการความสามารถหรือสมรรถนะ (Competency) ที่ผูรับการฝกอบรมจําเปนตองใชในการปฏิบัติงาน และสอดคลองกับความตองการของสถานประกอบกิจการและภาคอุตสาหกรรม ซึ่งผูรับการฝกจะตองเรียนรูและฝกฝน จนกว า จะสามารถปฏิ บั ติ เ องได ตามมาตรฐานที่ กํา หนดในแต ล ะรายการความสามารถ ทั้ ง นี้ การส ง มอบการฝ ก สามารถดําเนินการไดทั้งรูปแบบการเรียนรูผานสื่อสิ่งพิมพ (Paper Based) และผานสื่อคอมพิวเตอร (Computer Based) โดยผูรับการฝกสามารถเรียนรูไดดวยตนเอง (Self-Learning) ที่บานหรือที่ทํางาน และเขารับการฝกภาคปฏิบัติตามความพรอม ตามความสะดวกของตน หรือ ตามแผนการฝก หรือ ตามตารางการนัดหมาย การฝก หรือ ทดสอบประเมินผลความรู ความสามารถกับหนวยฝก โดยมีครูฝกหรือผูสอนคอยใหคําปรึกษา แนะนําและจัดเตรียมการฝกภาคปฏิบัติ รวมถึงจัดเตรียม และดํา เนิ น การทดสอบ ประเมิ น ผลในลั ก ษณะต า ง ๆ อั น จะทํา ให ส ามารถเพิ่ ม จํา นวนผู รั บ การฝ ก ได ม ากยิ่ ง ขึ้ น ชวยประหยัดเวลาในการเดินทาง และประหยัดงบประมาณคาใชจายในการพัฒนาฝมือแรงงานใหแกกําลังแรงงานในระยะยาว จึง ถือ เปนรูป แบบการฝ ก ที่ มี ความสําคั ญ ต อ การพัฒ นาฝมือ แรงงาน ทั้ง ในปจ จุบันและอนาคต ซึ่ง หากมีก ารนําระบบ การฝ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

สารบัญ เรื่อง

หนา

คํานํา สารบัญ ขอแนะนําสําหรับผูรับการฝก

ก ข 1

โมดูลการฝกที่ 4 09207213 สมบัติและความสามารถเชือ่ มไดของโลหะ หัวขอวิชาที่ 1 0920721301 สมบัติและความสามารถเชื่อมไดของโลหะ

หัวขอวิชาที่ 2 0920721302 มาตรฐานเกี่ยวกับโลหะชิ้นงาน หัวขอวิชาที่ 3 0920721303 การตรวจสอบคุณภาพเกี่ยวกับโลหะชิ้นงาน คณะผูจัดทําโครงการ

26 39 54

ข กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ขอแนะนําสําหรับผูรับการฝก ขอแนะนําสําหรับผูร ับการฝก คือ คําอธิบายเกี่ยวกับรายละเอียดของคูมือ และขั้นตอนการเขารับการฝก ซึ่งมีอยูดวยกัน 2 ขอ ดังนี้

1. รายละเอียดของคูมือ 1.1 โมดูลการฝก / หัวขอวิชา หมายถึง โมดูลการฝกที่ครูฝกตองจัดการฝกอบรม โดยภายในโมดูลจะประกอบไปดวย หัวขอ วิชาที่ ผู รั บการฝ กต อ งเรี ยนรูและฝก ฝน ซึ่ง มีร หัสโมดูลและรหัสหัวขอ วิชาเปนตัวกําหนดความสามารถ ที่ตอ งเรียนรู 1.2 ระยะเวลาการฝก หมายถึง จํานวนชั่วโมงในการฝกอบรม เพื่อใหบรรลุตามวัตถุประสงคของแตละโมดูล 1.3 ระบบการฝกตามความสามารถ (CBT) หมายถึง ระบบการฝก ที่เกิดจากการนําความรู ทัก ษะ ความสามารถ (Competency) ที่จําเปนสําหรับการทํางานมาเปนฐาน (Based) ของการจัดฝกอบรม หรือนํามากําหนดเปนเนือ้ หา (Content) และเกณฑก ารประเมินการฝก อบรม ทําใหผูรับ การฝก อบรมมีความสามารถ (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ารับ การฝก อบรมออนไลน ระบบการฝก อบรมภาคทฤษฎีผานอุป กรณอิเ ล็ก ทรอนิก สห รือ อุปกรณสื่อ สาร แบบพกพา การทดสอบออนไลน การบันทึกผลการฝกอัตโนมัติ และการออกใบวุฒิบัตรอิเล็กทรอนิกส เปนตน โดยการเขา ใชง านระบบ แบง สว นการใชง านตามความรับ ผิด ชอบของผูมีสว นไดสว นเสีย ดัง ภาพในหนา 2 ซึ่ง รายละเอียดการใชงานของผูเขารับการฝกสามารถดูไดจากลิงค mlearning.dsd.go.th/download/files/trainee.pdf

1 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

2 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

2. วิธีการใชงานระบบการฝกตามความสามารถ (CBT) วิธีการใชงานระบบการฝกตามความสามารถ (CBT) ในคูมือผูรับการฝก จะเริ่มตนที่ ค. ผังการฝกอบรม เพื่อให สอดคลองกับการนําคูมือผูรับการฝกไปใช จึงละเวน ก. ผังการจัดเตรียมระบบ และ ข. ผังการเปดรับสมัครและคัดเลือก ผูรับการฝก ค. ผังการฝกอบรม

3 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คําอธิบาย 1. การฝกอบรม 1.1 ผูรับการฝก ทําความเขาใจการฝกอบรมในระบบ CBT ซึ่งสามารถฝกอบรมได 3 รูปแบบ คือ 1.1.1 การฝกอบรมดวยการสงมอบสื่อสิ่งพิมพ (Offline) 1.1.2 การฝกอบรมที่ศูนยฝกอบรม (Offline) 1.1.3 การฝกอบรมดวยสื่อในระบบออนไลน (Online) โดยในแตละรูปแบบจะมีรายละเอียดแตกตางกัน ดังนี้ 1.1.1 การฝกอบรมดวยการสงมอบสื่อสิ่งพิมพ (Offline) คือ การฝก อบรมที่ผูรับ การฝก เรียนรูภาคทฤษฎี (ดานความรู) ดวยตนเอง โดยครูฝก เปนผูสงมอบ คูมือผูรับการฝกที่พิมพจากสื่ออิเล็กทรอนิกส (.pdf) และวีดิทัศน (DVD) แกผูรับการฝก และฝก ภาคปฏิบัติ (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) ผูรับการฝกทําแบบทดสอบกอนฝก (Pre-Test) ลงในกระดาษคําตอบ แลวสงกระดาษคําตอบ ใหครูฝก เพื่อตรวจและประเมินผล 2) ครูฝกประเมินแบบทดสอบกอนฝก - ถาผลการประเมินผานเกณฑรอยละ 70 ตามที่กําหนดในเอกสารโครงรางหลักสูตร จะมี สิ ท ธิ์ ข อเขา รับ การฝก ภาคปฏิบัติ (ถา มี) หรือ เขา รับ การฝก ในโมดูล ถัดไป หรือเขารับการฝกในโมดูลที่ครูฝกกําหนดได - ถาผลการประเมินต่ํากวารอยละ 70 ใหครูฝกมอบหมายใหผูรับการฝกศึกษาเนื้อหา จากสื่อดวยตนเองจนเขาใจ จึงทําแบบทดสอบหลังฝก (Post-Test) 3) ผูรับการฝกทําแบบทดสอบหลังฝก (Post-Test) ลงในกระดาษคําตอบ แลวสงใหครูฝกตรวจ และประเมินผล โดยใชหลักเกณฑเดียวกับการประเมินแบบทดสอบกอนฝก 1.1.2 การฝกอบรมที่ศูนยฝกอบรม (Offline) คือ การฝกอบรมที่ผูรับการฝกเรียนรูภาคทฤษฎีจากครูฝก และฝกภาคปฏิบัติที่ศูนยฝกอบรม การฝกภาคทฤษฎี ผูรับการฝกเรียนรูภาคทฤษฎีจากครูฝกโดยใชสื่อสิ่งพิมพจากสื่ออิเล็กทรอนิกส (.pdf) และวีดิทัศน (DVD) ที่ศูนยฝกอบรม 4 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

การประเมินผลภาคทฤษฎี 1) ผูรับการฝกทําแบบทดสอบกอนฝก (Pre-Test) ลงในกระดาษคําตอบ แลวสงกระดาษคําตอบ ใหครูฝกตรวจและประเมินผล 2) ครูฝกประเมินแบบทดสอบกอนฝก - ถาผลการประเมินผานเกณฑรอยละ 70 ตามที่กําหนดในเอกสารโครงรางหลักสูตร 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าใจ จึงทําแบบทดสอบหลังฝก (Post-Test) 3) ผูรับการฝกทําแบบทดสอบหลังฝก (Post-Test) ลงในกระดาษคําตอบ แลวสงใหครูฝกตรวจ และประเมินผล โดยใชหลักเกณฑเดียวกับการประเมินแบบทดสอบกอนฝก 1.1.3 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 ผู รั บ การฝ กดาวน โหลดแอปพลิเคชัน DSD m-Learning ซึ่ง วิธีก ารดาวนโหลดแอปพลิเคชัน สามารถแบงออกเปน 2 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เครื่องมือสื่อสารอิเล็กทรอนิกส ระบบปฏิบัติการ Android คนหาแอป พลิเคชัน DSD m-Learning ใน Google Play Store จากนั้นกดดาวนโหลด เพื่อติดตั้ง บนเครื่องมือสื่อสาร และเขาใชงานโดยกรอก Username และ Password ตามที่เคย ลงทะเบียนไว 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

5 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

- ถาผลการประเมินผานเกณฑรอยละ 70 ตามที่กําหนดในเอกสารโครงรางหลักสูตร 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 1.2 ครูฝกชี้แจงรูปแบบการฝกอบรมทั้ง 3 รูปแบบแกผูรบั การฝก เพื่อทําการตกลงรูปแบบการฝกอบรมรวมกับผูรบั การ ฝก โดยใหผรู ับการฝกเลือกวิธีที่สะดวก 1.3 ครูฝกวางแผนการฝกตลอดหลักสูตรรวมกันกับผูรบั การฝก 2. อุปกรณชวยฝกและชองทางการเขาถึงอุปกรณชวยฝก ผูรับการฝกสามารถเลือกใชอุปกรณชวยฝกได 2 รูปแบบ คือ รูปแบบสื่อสิ่งพิมพ (Offline) และรูปแบบระบบจัดการฝก ดวยคอมพิวเตอร หรือ CMI (Online) โดยมีชองทางการเขาถึงอุปกรณชวยฝกแตละรูปแบบแตกตางกัน ดังนี้ 2.1 รูปแบบสื่อสิ่งพิมพ (Offline) ประกอบดวย - คูมือผูรับการฝก เพื่อใชศึกษาภาคทฤษฎีและปฏิบัติ - คูมือการประเมิน เพื่อใชในการทดสอบ - สื่อวีดิทัศน (DVD) เพื่อประกอบการศึกษาภาคทฤษฎีและปฏิบัติ 2.2 รูปแบบระบบจัดการฝกดวยคอมพิวเตอร หรือ CMI (Online) ดังนี้ - คูมือผูรับการฝกรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (.pdf) เพื่อใชศึกษาภาคทฤษฎีและปฏิบัติ - คูมือการประเมินรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (.pdf) เพื่อใชในการทดสอบ - สื่อวีดิทัศน (Online) เพื่อประกอบการศึกษาภาคทฤษฎีและปฏิบัติ 3. การวัดและประเมินผล 3.1 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) 6

กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ผูรับการฝกจะไดรับการประเมินผลการฝกจากครูฝก โดยจะตองสามารถปฏิบัติตามความสามารถในแตละโมดูลนั้น ๆ ไดตาม เกณฑที่กําหนด จึงจะถือวาผานการฝกโมดูลนั้น และเมื่อผานการฝกครบทุกโมดูล จึงจะถือวาฝกครบชุดการฝกนั้น ๆ แลว 4. เงื่อนไขการผานการฝก ผูรับการฝกที่จะผานโมดูลการฝก ตองไดรับคารอยละของคะแนนการทดสอบหลังฝก ภาคทฤษฏี คะแนนรวมไมต่ํากวารอยละ 70 ภาคปฏิบัติ คะแนนรวมไมต่ํากวารอยละ 70 โดยคะแนนรวมจะถูกนํามาคิดแบงเปนสัดสวน ภาคทฤษฏี คิดเปนรอยละ 20 ภาคปฏิบัติ คิดเปนรอยละ 80 เมื่อนําคะแนนมารวมกัน ผูรับการฝกจะตองไดไมต่ํากวารอยละ 70 จึงจะผานเกณฑ ทั้งนี้ ผูรับการฝกจะตองทําคะแนนผานเกณฑทั้งภาคทฤษฏีและภาคปฏิบัติ จึงจะผานโมดูลการฝก

7 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ง. ผังการขึ้นทะเบียนผูสําเร็จการฝก

8 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คําอธิบาย 1. ผูรบั การฝกขอหนังสือรับรองหรือวุฒิบัตร 2. เจาหนาที่ตรวจสอบโมดูลการฝกที่ผูรับการฝกแตละคนผานครบตามเงื่อนไขหลักสูตรหรือไม ผานระบบ 2.1 ถาครบ ใหสําเร็จการฝกในหลักสูตรอยางสมบูรณ ซึ่งสามารถออกวุฒิบัตรแกผรู ับการฝกไดตามขั้นตอน ดังนี้ 2.1.1 เจาหนาที่ออกวุฒิบัตรตัวจริง 2.1.2 เจาหนาที่ออกวุฒิบัตรดิจิทลั ผานระบบ 2.1.3 ผูรบั การฝกดาวนโหลดวุฒบิ ัตรดิจิทลั ผานระบบ 2.2 ถาไมครบ จะไมจ บหลัก สูตรแตไดรับการรับ รองความสามารถบางโมดูล ในรายการโมดูลที่สําเร็จเทานั้น ซึ่งสามารถออกใบรับรองแกผูรับการฝกไดตามขั้นตอน ดังนี้ 2.2.1 เจาหนาที่ออกหนังสือรับรองตัวจริงเฉพาะโมดูลที่ผาน 2.2.2 เจาหนาที่ออกหนังสือรับรองดิจิทลั ผานระบบ 2.2.3 ผูรบั การฝกดาวนโหลดหนังสือรับรองดิจทิ ัลผานระบบ

9 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

รายละเอียดหลักสูตร หลักสูตรฝกอบรมฝมือแรงงานตามความสามารถ สาขาชางเชื่อมแม็ก ระดับ 2 (ประเภทแผนหนา) กรมพัฒนาฝมือแรงงาน กระทรวงแรงงาน

รหัสหลักสูตร 0920162070802

1. ขอบเขตของหลักสูตร หลักสูตรนี้พัฒนาขึ้นใหครอบคลุมดานความรู ทักษะ และเจตคติแกผูรับการฝกในสาขาชางเชื่อมแม็กเพื่อใหมีความรู ความสามารถและทัศนคติตามมาตรฐานฝมือแรงงานแหงชาติ สาขาชางเชื่อมแม็ก ระดับ 2 (ประเภทแผนหนา) 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อ และอุปกรณประกอบทอ 1.10 มีความรูเกี่ยวกับทัศนคติในการประกอบอาชีพชางเชื่อมแม็ก ระดับ 2 (ประเภทแผนหนา) 1.11 สามารถปฏิบัติการเชื่อมแม็กเหล็กกลาคารบอนแผนหนารอยเชื่อมตอชน ตําแหนงทาเชื่อม PA PC PF และ PE 2. ระยะเวลาการฝก ผูรับ การฝก จะได รั บ การฝ ก ในภาคทฤษฎี และภาคปฏิบัติ โดยสถาบันพัฒ นาฝมือ แรงงาน หรือสํานักงานพัฒนา ฝมือแรงงานที่เปนหนวยฝกตามความสามารถใชระยะเวลาในการฝก 70 ชั่วโมง เนื ่อ งจากเปน การฝก ที ่ขึ ้น อยู ก ับ พื ้น ฐานความรู  ทัก ษะ ความสามารถและความพรอ มของผู ร ับ การฝก แตละคน มีผลใหผูรับการฝกจบการฝกไมพรอมกัน สามารถจบกอนหรือเกินระยะเวลาที่กําหนดไวในหลักสูตรได หนวยฝกจึงตองบริหารระยะเวลาในการฝกใหเหมาะสมตามความจําเปน ทั้งนี้ ใหอยูในดุลยพินิจของผูอํานวยการสถาบัน พัฒนาฝมือแรงงาน หรือผูอํานวยการสํานักงานพัฒนาฝมือแรงงานที่เปนหนวยฝกตามความสามารถจะเห็นสมควร

10 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

3. หนวยความสามารถและโมดูลการฝก จํานวนหนวยความสามารถ 11 หนวย จํานวนโมดูลการฝก 11 โมดูล 4. วุฒิบัตร 4.1 ชื่อเต็ม : วุฒิบัตรพัฒนาฝมือแรงงาน สาขาชางเชื่อมแม็ก ระดับ 2 (ประเภทแผนหนา) 4.2 ชื่อยอ : วพร. สาขาชางเชื่อมแม็ก ระดับ 2 (ประเภทแผนหนา) 4.3 ผูรับการฝกที่ผานการประเมินผลหรือผานการฝกครบทุกหนวยความสามารถ จะไดรับวุฒิบัตร วพร. สาขา ชางเชื่อมแม็ก ระดับ 2 (ประเภทแผนหนา)

11 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

รายละเอียดโมดูลการฝกที่ 4 1. ชื่อหลักสูตร

รหัสหลักสูตร 0920162070802 2. ชื่อโมดูลการฝก สมบัติและความสามารถเชื่อมไดของโลหะ รหัสโมดูลการฝก 09207213 3. ระยะเวลาการฝก รวม 2 ชั่วโมง 30 นาที ทฤษฎี 2 ชั่วโมง 30 นาที ปฏิบัติ - ชั่วโมง 4. ขอบเขตของหนวย หนวยการฝกนี้ พัฒนาขึ้นใหครอบคลุมดานความรู ทักษะ และเจตคติแกผูรบั การฝก การฝก เพื่อใหมีความสามารถ ดังนี้ 1. อธิบายชนิดและชั้นคุณภาพของเหล็กกลาไดอยางถูกตอง 2. อธิ บ ายสมบั ติเหล็ก กลา รวมไปถึง คาความตานแรงดึง คาความตานแรงกระแทก ความแข็ง ความเหนียว (Toughness) ลักษณะการกัดกรอนไดอยางถูกตอง 3. อธิบายสมบัติทางเคมีและลักษณะการกัดกรอนของโลหะชิ้นงานไดอยางถูกตอง 4. อธิบายรูปทรงของเหล็กกลา แผนบาง แผนหนา เสนแบน กลม ฉาก ราง เหล็กตัวไอ เหล็กตัวเอช หนาแปลน ทอ (Pipe) ทอบาง (Tube) กลม สี่เหลี่ยมไดอยางถูกตอง 5. อธิบ ายมาตรฐานเกี่ ยวกับ โลหะชิ้นงาน เชน ISO 630, JIS G3101, DIN 17100, ASTM A36 ฯลฯ ไดอยางถูกตอง 6. อธิ บ ายกรรมวิ ธี ข องการตรวจสอบคุ ณ ภาพ รวมไปถึ ง การทดสอบแบบทํ าลาย และการทดสอบแบบไมทําลายไดอยางถูกตอง 5. พื้นฐาน ผูสมัครเขารับการฝกตองมีคุณสมบัติ ดังตอไปนี้ ความสามารถของ 1. มีความรูพื้นฐานในสาขาชางเชื่อมแม็ก ผูรับการฝก 2. ผูรับการฝกผานระดับ 1 มาแลว 3. ผูรับการฝกผานโมดูลที่ 3 มาแลว 6. ผลลัพธการเรียนรู : เมื่อสําเร็จการฝกในโมดูลนี้แลวผูร ับการฝกสามารถปฏิบัตงิ านโดยมีความรูความสามารถและใช ระยะเวลาฝก ดังนี้ ระยะเวลาฝก (ชั่วโมง : นาที) ผลลัพธการเรียนรู ชื่อหัวขอวิชา ทฤษฎี ปฏิบัติ รวม 1. อธิบายชนิดและชั้นคุณภาพ หัวขอที่ 1 : สมบัติและความสามารถเชื่อมได 1:00 1:00 ของเหล็กกลาไดอยางถูกตอง ของโลหะ สาขาชางเชื่อมแม็ก ระดับ 2 (ประเภทแผนหนา)

12 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

2. อธิบายสมบัติเหล็กกลา รวมไปถึงคาความตานแรงดึง คาความตานแรงกระแทก ความแข็ง ความเหนียว (Toughness) ลักษณะ การกัดกรอนไดอยางถูกตอง 3. อธิบายสมบัติทางเคมีและ ลักษณะการกัดกรอนของ โลหะชิ้นงานไดอยางถูกตอง 4. อธิบายรูปทรงของเหล็กกลา แผนบาง แผนหนา เสนแบน กลม ฉาก ราง เหล็กตัวไอ เหล็กตัวเอช หนาแปลน ทอ (Pipe) ทอบาง (Tube) กลม สีเ่ หลี่ยมไดอยางถูกตอง 5. อธิบายมาตรฐานเกี่ยวกับ หัวขอที่ 2 : มาตรฐานเกี่ยวกับโลหะชิ้นงาน โลหะชิ้นงาน เชน ISO 630, JIS G3101, DIN 17100, ASTM A36 ฯลฯ ไดอยางถูกตอง 6. อธิบายกรรมวิธีของ หัวขอที่ 3 : การตรวจสอบคุณภาพเกี่ยวกับ การตรวจสอบคุณภาพ โลหะชิ้นงาน รวมไปถึงการทดสอบแบบ ทําลาย และการทดสอบแบบ ไมทําลายไดอยางถูกตอง รวมทั้งสิ้น

13 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

0:30

1:00

2:30

รายละเอียดหัวขอวิชาที่ 1

0920721301 สมบัติและความสามารถเชื่อมไดของโลหะ (ใบแนะนํา) 1. ผลลัพธการเรียนรู 1. อธิบายชนิดและชั้นคุณภาพของเหล็กกลาไดอยางถูกตอง 2. อธิบายสมบัติเหล็กกลา รวมไปถึงคาความตานแรงดึง คาความตานแรงกระแทก ความแข็ง ความเหนียว(Toughness) ลักษณะการกัดกรอนไดอยางถูกตอง 3. อธิบายสมบัติทางเคมีและลักษณะการกัดกรอนของโลหะชิ้นงานไดอยางถูกตอง 4. อธิบายรูปทรงของเหล็กกลา แผนบาง แผนหนา เสนแบน กลม ฉาก ราง เหล็กตัวไอ เหล็กตัวเอช หนาแปลน ทอ (Pipe) ทอบาง (Tube) กลม สี่เหลี่ยมไดอยางถูกตอง

2. หัวขอสําคัญ 1. ชนิดของโลหะชิ้นงาน 2. สมบัติของโลหะชิ้นงาน 3. รูปทรงของโลหะชิ้นงาน

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

2. รูปแบบอิเล็กทรอนิกส (Online) ประกอบดวย - คูมือผูรับการฝกรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (.pdf) เพื่อใชศึกษาภาคทฤษฎีและปฏิบัติ - คูมือการประเมินรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (.pdf) เพื่อใชในการทดสอบ - สื่อวีดิทัศน (Online) เพื่อประกอบการศึกษาภาคทฤษฎีและปฏิบัติ

5. การรับการฝกอบรม 1. ผูรับการฝกทําแบบทดสอบกอนฝก (Post-Test) แลวสงใหครูฝกหรือระบบประเมินผลตามวิธีที่เลือกฝกอบรม 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ผรู ับการฝกเขาฝ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ทําแบบทดสอบหลังฝก (Post-Test) แลวสงให ครูฝกหรือระบบประเมินผลเชนเดียวกับแบบทดสอบกอนฝก

6. การวัดผล 1. ผูรบั การฝกสงแบบทดสอบกอนฝก ใหครูฝกหรือระบบประเมินผลภาคทฤษฎีตามวิธีที่เลือกฝกอบรม 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ครูฝก มอบหมายใหผรู ับการฝกศึกษาเนื้อหาจากสื่อดวยตนเองจนเขาใจ จึงทําแบบทดสอบหลังฝก (Post-Test) 2. ผูรบั การฝกสงแบบทดสอบหลังฝก ใหครูฝกหรือระบบประเมินผลภาคทฤษฎี โดยใชหลักเกณฑเดียวกับการประเมิน แบบทดสอบกอนฝก

7. บรรณานุกรม บริษัท แมกซสตีล จํากัด. ม.ป.ป. เหล็กกลา (Steel). [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : http://www.maxsteelthai.com /index.php?option=com_content&view=article&id=112%3A-steel-metallurgy&catid=42&lang=th ประสิทธิ์ เวียงแกว และฉัตรชัย ลาภรังสิรตั น. 2550. คูมืองานทอ : Piping Quick Reference. กรุงเทพฯ : ซีเอ็ดยูเคชัน่ . METALTH. 2012. คุณสมบัติของเหล็ก. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : https://metalth.wordpress.com/2012/08 /27/%E0%B8%84%E0%B8%B8%E0%B8%93%E0%B8%AA%E0%B8%A1%E0%B8%9A%E0%B8%B 1%E0%B8%95%E0%B8%B4%E0%B8%82%E0%B8%AD%E0%B8%87%E0%B9%80%E0%B8%AB% E0%B8%A5%E0%B9%87%E0%B8%81/ 15 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ใบขอมูล หัวขอวิชาที่ 1 สมบัติและความสามารถเชื่อมไดของโลหะ 1. ชนิดของโลหะชิ้นงาน เหล็กกลาเปนโลหะที่ถูกนําไปใชในงานตาง ๆ มากมาย เนื่องจากเหล็กกลานั้นมีสมบัติในการรับแรงตาง ๆ ไดดี เชน แรงกระแทก (Impact Strength) แรงดึง (Tensile Strength) แรงอัด (Compressive Strength) และแรงเฉือน (Shear Strength) ซึ่ง ธาตุผ สมสวนใหญจะเปนทั้ง โลหะและอโลหะ เชน โมลิบ ดีนัม ทังสเตน วาเนเดียม เปนตน โดยเหล็กกลา สามารถแบง ออกเปน 2 ชนิด ดังนี้ 1.1 เหล็กกลาคารบอน (Carbon Steels) หมายถึง เหล็กกลาทีม่ ีสวนผสมของธาตุคารบอนเปนธาตุหลัก ซึ่งมีผลอยางมาก ตอสมบัติทางกลของเหล็ก และมีธาตุอื่นผสมอยูดวย ซึ่งเหล็กกลาคารบอนแบงออกเปน 3 ประเภท ดังนี้ 1) เหล็กกลาคารบอนต่ํา (Low Carbon Steel) เปนเหล็กที่มีปริมาณคารบอนไมเกิน 0.25% โดยนอกจาก คารบอนแลว ยังมีธาตุอื่นผสมอยูดวย เชน แมงกานีส ซิลิคอน ฟอสฟอรัส และกํามะถัน แตมีปริมาณนอย เนื่ อ งจากหลงเหลือ มาจากกระบวนการผลิต เหล็ก ประเภทนี้ ถู ก นํ า ไปใช ในอุต สาหกรรม และใน ชีวิตประจําวันไมต่ํากวา 90% เนื่องจากขึ้นรูปงาย เชื่อมงาย และราคาไมแพง โดยเฉพาะเหล็กแผน มีการนํามาใชงานอยางกวางขวาง เชน ตัวถังรถยนต ชิ้นสวนยานยนต กระปองบรรจุอาหาร สังกะสีมงุ หลังคา เครื่องใชในครัวเรือน ในสํานักงาน เปนตน 2) เหล็กกลาคารบอนปานกลาง (Medium Carbon Steel) เปนเหล็กที่มีปริมาณคารบอน 0.2 - 0.5% มีความแข็งแรงและความเคนแรงดึงมากกวาเหล็กกลาคารบอนต่ํา แตมีความเหนียวนอยกวา สามารถ นําไปชุบแข็งได เหมาะกับงานทําชิ้นสวนเครื่องจักรกล รางรถไฟ เฟอง กานสูบ ทอเหล็ก ไขควง เปนตน 3) เหล็กกลาคารบอนสูง (High Carbon Steel) เปนเหล็กที่มีปริมาณคารบอน 0.5 - 1.5% มีความแข็ง ความแข็งแรง และความเคนแรงดึงสูง เมื่อชุบแข็งแลวจะเปราะ เหมาะสําหรับงานที่ทนตอการสึกหรอ ใชในการทําเครื่องมือ สปริงแหนบ ลูกปน เปนตน 1.2 เหล็กกลาประสม (Alloys Steel) หมายถึง เหล็กที่มีธาตุอื่นนอกจากคารบอนผสมอยูในเหล็ก ธาตุบางชนิดที่ผสมอยู อาจมีปริมาณมากกวาคารบอนโดยคิดเปนเปอรเซ็นต ซึ่งน้ําหนักในเหล็กไดจากธาตุที่ผสมลงไป ไดแก โมลิบดีนัม แมงกานีส ซิลิคอน โครเมียม อะลูมิเนียม นิกเกิล และวาเนเดียม จุดประสงคที่ตองเพิ่มธาตุตาง ๆ เขาไปในเนือ้ เหล็ก เพื่อเปลี่ยนแปลงสมบัติของเหล็ก ดังตอไปนี้ - เพิ่มความแข็ง - เพิ่มความแข็งแรงที่อุณหภูมิปกติและอุณหภูมิสูง 16 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

- เพิ่มสมบัติทางฟสิกส - เพิม่ ความตานทานการสึกหรอ - เพิ่มความตานทานการกัดกรอน - เพิม่ สมบัติทางแมเหล็ก - เพิ่มความเหนียวแนนทนตอแรงกระแทก โดยเหล็กกลาประสม แบงออกเปน 2 ประเภท ดังนี้ 1) เหล็กกลาประสมต่ํา (Low Alloy Steels) เปนเหล็กกลาที่มีธาตุประสมรวมกันนอยกวา 8% ธาตุที่ผสมอยู คือ โครเมียม นิกเกิล โมลิบดีนัม และแมงกานีส ปริมาณของธาตุที่ใชผสมแตละตัวจะอยูที่ประมาณ 1 - 2% ซึ่งผลจากการผสมทําใหเหล็กสามารถชุบแข็งได มีความแข็งแรงสูง เหมาะสําหรับใชในการทําชิ้นสวน เครื่องจักรกล เชน เฟอง เพลาขอเหวี่ยง เปนตน เหล็กกลาประสมต่ําจึงมีอีกชื่อวา เหล็กกลาเครื่องจักรกล (Machine Steels) ซึ่ง เหล็ก กลากลุม นี้จ ะตอ งใชง านในสภาพชุบ แข็ง และอบกอ นเสมอจึง จะมีคา ความแข็งแรงสูง 2) เหล็กกลาประสมสูง (High Alloy Steels) เหล็กกลาประเภทนี้จะถูกปรับปรุงสมบัติสําหรับการใชงาน เฉพาะอยาง ซึ่งจะมีธาตุประสมรวมกันมากกวา 8% เชน เหล็กกลาทนความรอน เหล็กกลาทนการเสียดสี เหล็กกลาทนการกัดกรอน เปนตน 2. สมบัติของโลหะชิ้นงาน สมบัติเปนตัวบงบอกความสามารถเฉพาะตัวของโลหะชิ้นงานซึ่งแบงออกเปน 2 ดานดวยกัน คือ 2.1 สมบัติทางกล (Mechanical Properties) เปนสมบัติที่เกี่ยวกับปฏิกิรยิ าที่เกิดขึ้นของวัสดุเมื่อมีแรงจากภายนอก มากระทําตอ วัสดุ ซึ่ง สมบัติทางกลไดแก ความแข็ง แรง ความแข็ง ความสามารถในการยืดตัว ความยืดหยุน ความเหนียว เปนตน ดังนั้น สมบัติทางกลเปนสิ่งสําคัญที่ใชในการพิจารณาเลือกวัสดุเพื่อนําไปใช ซึ่งสมบัติเชิงกล มีดังตอไปนี้ 1) ความแข็งแรง (Strength) ความสามารถของวัส ดุในการรับแรงที่มากระทําโดยวัสดุยังคงสภาพเดิมไมเกิดความเสียหาย ซึ่ง คา ความแข็งแรงของวัสดุวัดเปนแรงตอพื้นที่หนาตัดของวัสดุที่รับแรง โดยมีหนวยเปนปอนดตอตารางนิ้ว (PSI) หรือนิวตันตอตารางเมตร (N/m2)

17 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

2) ความแข็ง (Stiffness and Hardness) ความแข็งของวัสดุแบงไดเปน ความสามารถในการรับแรงที่เขามากระทํา (Stiffness) และความสามารถ ในการต านทานต อ การขีด ข ว นและการกดเจาะ (Hardness) ซึ่ ง การกํา หนดค าความแข็ ง แรงจะอาศัย มาตรฐานความแข็งโมหสเกล (Mohs Scale) ซึ่งใชสําหรับเปรียบเทียบความแข็งของแร โดยแบงออกเปน 10 หมายเลข ตั้งแต 1 ถึง 10 โดยโมหสเกลหมายเลข 1 มีคาความแข็งนอยที่สุด ไดแก แรจําพวกแปง (Tale) และโมหสเกลหมายเลข 10 มีคาความแข็งมากที่สุด ไดแก เพชร (Diamond) 3) ความสามารถในการยืดตัว (Ductility) ความสามารถในการเปลี่ยนแปลงขนาดของวัสดุกอ นที่วัส ดุจะเกิดความเสียหาย เมื่อมีแรงมากระทํา ความสามารถในการยืดตัวดูไดจากเปอรเ ซ็นตก ารยืดตัวของวัสดุ (Percentage Elongation) ซึ่ง ไดจาก การทดสอบทางแรงดึง โดยความสามารถในการยืดตัวเปนสมบัติที่สําคัญในการพิจารณาเพื่อเลือกกรรมวิธี ในการขึ้นรูป 4) ความสามารถในการเปลี่ยนรูป (Malleability) การที่วัสดุเปลี่ยนรูป อยางถาวรเมื่อ ไดรับ แรงกดโดยไมเกิดความเสียหาย เปนวัสดุที่มีความสามารถ ในการเปลี่ยนรูป ที่ดี สามารถนํามาทําการรีดขึ้นรูป (Rolling) หรือการตีขึ้นรูปดวยคอนตี (Hammering) โดยไมเกิดการแตกหักได 5) ความเหนียว (Toughness) ความตานทานตอการแตกหักของวัสดุ ซึ่งความเหนียวเปนความสามารถของวัสดุในการดูดซึมพลังงาน ที่เกิดขึ้นจากแรงภายนอกที่มากระทํา การวัดคาความเหนียวของวัสดุอาศัยการทดสอบทางแรงกระแทก (Impact) 6) สภาพยืดหยุน (Elasticity) ความสามารถของวัสดุในการรับแรงและโคงงอไดในทิศทางตาง ๆ แลวกลับเขาสูสภาพเดิม 7) สภาพพลาสติก (Plasticity) ความสามารถของวัสดุในการเปลี่ยนรูปรางไปอยางถาวร 2.2 สมบัติทางเคมี (Chemical Properties) เปนสมบัติที่เกี่ยวกับปฏิกิริยาทางเคมีของวัสดุ การเลือกวัสดุเพื่อนําไปใช ในงานชางจะตองพิจารณาถึงสมบัติทางเคมีของวัสดุ ไดแก การกัดกรอน สวนผสม และลักษณะโครงสรางทางเคมี ของสวนผสมในวัส ดุ ซึ่ง ธาตุแตล ะธาตุที่ป ะปนอยูในเหล็ก ลวนแลวแตมีผ ลกระทบตอ สมบัติของเหล็กทั้งสิ้น

18 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

โดยมาตรฐานสวนใหญจะใชธาตุหลัก ๆ อยู 5 ธาตุในการพิจารณา คือ คารบอน ซิลิกอน แมงกานีส ซัลเฟอร และฟอสฟอรัส โดยธาตุที่เกี่ยวของสงผลตอสมบัติทางเคมี ดังนี้ 1) คารบอน (Carbon; C) เปนธาตุหลักที่มีผลโดยตรงตอสมบัติเหล็ก การเปลี่ยนแปลงปริมาณของคารบอน ที่ผ สมอยูในเหล็กจะทําใหอุณหภูมิหลอมเหลวของเหล็ก เปลี่ยนแปลงตามไปดวย ในขณะที่ป ริมาณ ของธาตุคารบอนเพิ่มขึ้น คาความแข็งแรง (Strength) คาความแข็ง (Hardness) และคาความตานทาน การสึกหรอ (Wear Resistance) ของเหล็กก็จะเพิ่มขึ้นดวย แตอัตราการยืด (Elongation) จะลดลง 2) ซิลิก อน (Silicon; Si) เมื่อ ปริม าณของธาตุซิลิก อนมีม ากกวา 0.25% จะมีผ ลตอ คาความแข็ง แรง และคาความสามารถในการอบชุบแข็ง โดยปริมาณซิลิกอนที่สูงขึ้นอาจทําใหเกิดผิวเหล็กที่มีความขรุขระ ไมเรียบ ไมลื่น ซึ่งธาตุซิลิกอนมีผลโดยตรงตอความสามารถในการชุบสังกะสี (Galvanizing) โดยปริมาณ ซิลิกอนที่เหมาะสมสําหรับการชุบสังกะสีคือ นอยกวา 0.03% และ 0.14 - 0.25% และธาตุซิลิกอนยังใช เปนตัวทําใหเกิดปฏิกิริยาออกซิไดซิง (Oxidizing) ทําใหเหล็กแข็งแรง และทนทานตอการเสียดสีไดดีขึ้น รวมถึงเพิ่มคาแรงดึงที่จุดคราก (Yield Point) ของเหล็กใหสูงมากขึ้น 3) แมงกานีส (Manganese; Mn) แมงกานีสใชเปนตัวไลซัลเฟอร (S) ซึ่งเปนตัวที่ไมตองการในเนื้อเหล็ก และถูกกําจัดออกในขณะหลอม ทําใหเหล็กอบชุบแข็งงายขึ้น ชวยเพิ่มคาความเคนที่จุดคราก (Yield Strength) เมื่อปริมาณของแมงกานีสในเนื้อเหล็กเพิ่มขึ้น ถาเปรียบเทียบกับคารบอน แมงกานีสจะมีสว น ในการชวยเพิ่มความแข็งแรงใหกับเหล็กเปนอัตราสวน 1 ตอ 6 เทาของคารบอน นอกจากนั้น แมงกานีส สามารถที่จะไปรวมตัวกับซัลเฟอร เกิดเปนแมงกานีสซัลไฟดในเนื้อเหล็กได ซึ่งจะไปทําลายสมบัติทางกล ของเหล็ก ทําใหเกิดรอยแตกที่ผิว 4) ซัล เฟอร (Sulphur; S) เปนธาตุที่ไมตองการใหมีในเหล็ก เนื่อ งจากเปนตัวที่ทําใหคาความแข็งแกรง ของเหล็กลดลง และยังสามารถทําใหเกิดรอยแตกในเหล็กไดอีกดวย 5) ฟอสฟอรัส (Phosphorus; P) เปนธาตุที่ไมตองการใหมีอยูในเหล็ก สามารถกําจัดออกไดโดยขบวนการ Electric Arc Furnace ซึ่ง ฟอสฟอรัสจะทําใหเหล็กเปราะและเกิดรอยแตกงาย แตในบางครั้งการใส ฟอสฟอรัสในเหล็กเพื่อเพิ่มความแข็งแรง ทําใหความสามารถในการกลึง ไส กัดเจาะ (Machinability) และความสามารถในการทําสีเพิ่มขึ้น 6) อะลูมิเนียม (Aluminium; Al) เปนตัวลดปริมาณออกซิเจนในน้ําเหล็กไดมากที่สุด (Al-Killed Steel) โดยอะลูมิเนียมสามารถรวมตัวกับ ธาตุไนโตรเจนเกิดเปน AlN ซึ่ง มีส มบัติเปราะมาก อาจทําใหเกิด รอยแตกราวในการหลอได 19 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

7) โครเมียม (Chromium; Cr) ชวยปรับปรุงสมบัติดานความตานทานการกัดกรอน ชวยปรับปรุงสมบัติ ดานความตานทานการสึกหรอ และชวยเพิ่มความแข็งแรงของเหล็กกลา 8) นิกเกิล (Nickel; Ni) ชวยเพิ่มความแข็งแรง ความแข็ง ความแกรง (Toughness) และความตานทาน การกัดกรอ น ไมเปนสนิมงาย ทนความรอ น สามารถชวยลดผลเสียของทองแดงที่มีตอ เหล็กกลาได โดยจะชวยเพิ่มความสามารถในการละลายของทองแดงในเกรนเหล็กใหมากขึ้น ทําใหไมเกิดทองแดงบริสุทธิ์ ตกตะกอนอยูตามขอบเกรน ซึ่งนิกเกิลไมสามารถขจัดออกไดในขั้นตอนการผลิตเหล็กกลา 9) ทองแดง (Copper; Cu) เปนธาตุที่ไมสามารถขจัดออกไดในขั้นตอนการทํา Steel Making ระบบการผลิต ที่ใชเศษเหล็กเปนวัตถุดิบ สามารถลดปริมาณทองแดงในเหล็กไดโดยการคัดเลือกชนิดของเศษเหล็กผสมกัน ในแงลบทองแดงทําใหเกิดรอยแตกเล็ก ๆ (Fissure Crack) และการแตกที่ขอบของเหล็ก (Edge Crack) ในแงบวกทองแดงจะชวยเพิ่มความตานทานการกัดกรอนของเหล็กกลา (Corrosion Resistance) 10) ไนโอเบียม (Niobium; Nb) ทําหนาที่เหมือนวาเนเดียม คือ ชวยเพิ่มความแข็งแรงและความตานทาน การสึกหรอ โดยทําใหเม็ดเกรนของเหล็กกลามีขนาดเล็ก 11) ไทเทเนียม (Titanium; Ti) สามารถเพิ่มความแข็งแรงไดอยางมากในเหล็กกลา โดยไทเทเนียมจะไปจับ ตัวกับคารบอนเกิดเปนสารประกอบคารไบด เปนธาตุผสมที่สําคัญในเหล็กสแตนเลส เพื่อปองกันการผุกรอน ตามขอบเกรน นอกจากนั้น ไทเทเนียมยังชวยทําใหเหล็กมีเกรนละเอียด 12) วาเนเดียม (Vanadium; V) การเพิ่มวาเนเดียมลงในเหล็กกลาเพื่อตองการเพิ่มความแข็งแรง โดยทําให เม็ดเกรนของเหล็กกลามีขนาดเล็กลง สามารถเพิ่มความตานทานการสึกหรอของเหล็กกลา และทําให เหล็กทนตอความรอนไดดี 13) ดีบุก (Tin; Sn) ทําใหเหล็กกลาเปราะและแตกไดงา ย ไมสามารถขจัดออกจากเหล็กกลาได โดยแหลงที่มา ของดีบ ุก ในเหล็ก กลา มาจากขบวนการผลิต แบบใชเ ศษเหล็ก เปน วัต ถุดิบ คือ กระปอ งน้ํา อัดลม กระปองตาง ๆ ที่เคลือบดวยดีบุก 14) โมลิบดีนัม (Molybdenum; Mo) ไมสามารถถูกขจัดออกไดในขั้นตอนการผลิตเหล็กกลา ชวยเพิ่มความแข็ง และความแข็งแรงใหกับเหล็กกลา และชวยเพิ่มความตานทานการสึกกรอนใหกับเหล็กกลา

20 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

3. รูปทรงของโลหะชิ้นงาน ในปจจุบันเหล็กกลาไดมีการแปรรูปเปนรูปทรงตาง ๆ ตามลักษณะการใชงานมากมาย โดยสวนมากแลวในงานเชื่อมทั่วไป เหล็กกลาที่จะพบคือ เหล็กแผน เหล็กเสน เหล็กกลม เหล็กฉาก เหล็กราง เหล็กตัวไอ เหล็กตัวเอช หนาแปลน ทอ และทอบาง โดยเหล็กแตละแบบนั้นจะมีลักษณะดังนี้

ภาพที่ 1.1 เหล็กแผน

ภาพที่ 1.2 เหล็กเสน

ภาพที่ 1.3 เหล็กรูปตัวไอ

ภาพที่ 1.4 เหล็กรูปตัวเอช

ภาพที่ 1.5 Tube

ภาพที่ 1.6 Pipe

จากภาพ จะเห็นไดวาเหล็กรูปตัวไอและเหล็กรูปตัวเอชมีความใกลเคียงกัน แตจะมีความแตกตางกันที่เหล็กรูปตัวเอช ดานกวางและดานยาวจะมีขนาดเทากันเสมอ แตเหล็กรูปตัวไอจะไมเทากัน ซึ่งนอกจากเหล็กรูปตัวไอและเหล็กรูปตัวเอช ที่มีความคลายกันแลว เหล็กรูปแบบ Tube และ Pipe ก็มีความคลายคลึงเชนกัน แตเหล็กรูป Tube จะมีทรงกลวงที่มีความยาว ตอเนื่อง และมีหนาตัดเปนรูปทรงตาง ๆ เชน กลม สี่เหลี่ยม เปนตน สวนเหล็กรูป Pipe ถือเปนสวนหนึ่งของ Tube นั่นเอง 21 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

แตในเชิงพาณิชยของผลิตภัณฑทอไดจําแนกความตางของ Tube และ Pipe ไวดังนี้ - Tube หมายถึง ผลิต ภัณ ฑทอ ที่กํา หนดขนาดโดยการระบุคา Outside Diameter (คา มิติจ ริง ของ เสน ผา นศูน ยก ลางภายนอก) และกํา หนดความหนาของผนัง ทอ เปน มิล ลิเ มตร หรือ นิ้ว หรือ Gauge โดยในการใชง าน Tube จะถูกนํามาใชเปนทอขนาดเล็ก ภายในอุปกรณตาง ๆ เชน Heat Exchangers, Air-compressors, Boilers เปนตน ซึ่งขนาดที่นํามาใชเริ่มตนที่ OD. 1/8 นิ้ว (3.175 มิลลิเมตร) ถึง 3 นิ้ว (76.2 มิลลิเมตร) - Pipe หมายถึง ผลิตภัณฑทอที่กําหนดขนาดโดยการระบุคา Nominal Size เชน ประเทศสหรัฐ อเมริก า ระบุข นาดเปน Nominal Pipe Size (NPS) และนานาชาติร ะบุข นาดเปน Diameter Nominal (DN) สวนประเทศญี่ปุนระบุขนาดเปน Nominal Diameter (ND) สําหรับความหนาของผนังทอถูกกําหนดเปน Schedule Number หรือ Weight Class โดย Pipe จะใชเปนทอเชื่อมระหวางอุปกรณหนึ่งไปยังอุปกรณหนึ่ง โดยขนาดที่นํามาใชเริ่มตนที่ NPS 1/8 (DN 6) ถึง NPS 80 (DN 2000)

22 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ใบทดสอบ คําชี้แจง ใหผูรบั การฝกทําเครื่องหมาย x ลงในกระดาษคําตอบขอที่ถูกทีส่ ุดเพียงขอเดียว 1. เหล็กกลาคารบอนต่ําจะมีปริมาณคารบอนอยูทเี่ ทาใด ตามน้ําหนักในมาตรฐาน AISI1010-1030, St37 ก. 0.1 - 0.5 % ข. 0.01 - 0.1 % ค. 0.1 - 0.30 % ง. 0.01 - 0.30% 2. ความสามารถในการเชื่อมสามารถดูไดจากสิง่ ใด ก. เหล็กทีม่ ีปริมาณคารบอนอยูนอย ความสามารถในการเชื่อมต่ํา ข. เหล็กทีม่ ีปริมาณคารบอนอยูมาก ความสามารถในการเชื่อมต่ํา ค. เหล็กทีม่ ีปริมาณกํามะถันอยูม าก ความสามารถในการเชื่อมต่ํา ง. เหล็กทีม่ ีปริมาณซิลิคอนอยูมาก ความสามารถในการเชื่อมต่าํ 3. ธาตุใดชวยลดปริมาณออกซิเจนในน้ําเหล็กไดดีทสี่ ุด ก. คารบอน (C) ข. แมงกานีส (Mn) ค. ซัลเฟอร (S) ง. อะลูมเิ นียม (Al) 4. เหล็กกลาคารบอนประเภทใด มีคาความเคนแรงตึงสูง ไมเหมาะแกการชุบแข็ง ก. เหล็กกลาคารบอนปานกลาง ข. เหล็กกลาคารบอนต่ํา ค. เหล็กกลาคารบอนสูง ง. เหล็กกลาประสมสูง

23 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

5. เมื่อมีแรงภายนอกมากระทําตอชิ้นงาน สมบัติเชิงกลใด สามารถดูดซึมพลังงานที่เกิดขึ้นเพื่อปองกันการแตกหักของ ชิ้นงาน ก. ความแข็ง ข. ความเหนียว ค. ความสามารถในการยืดตัว ง. ความสามารถในการเปลี่ยนรูป 6. ขอใดอธิบายความแตกตางของเหล็กรูปตัวไอและเหล็กรูปตัวเอช ไดถูกตอง ก. เหล็กตัวไอขนาดความกวางและความสูงแตละดานไมเทากัน แตเหล็กตัวเอชทุกดานยาวเทากัน ข. เหล็กตัวไอขนาดความกวางและความสูงแตละดานเทากันเสมอ แตเหล็กตัวเอชจะไมเทากัน ค. เหล็กตัวไอเปนสวนหนึง่ ของเหล็กตัวเอช ง. เหล็กตัวเอชเปนสวนหนึ่งของเหล็กตัวไอ

24 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

กระดาษคําตอบ ขอ

ก

ข

ค

1 2 3 4 5 6

25 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ง

รายละเอียดหัวขอวิชาที่ 2

0920721302 มาตรฐานเกีย่ วกับโลหะชิ้นงาน (ใบแนะนํา) 1. ผลลัพธการเรียนรู - อธิบายมาตรฐานเกี่ยวกับโลหะชิ้นงาน เชน ISO 630, JIS G3101, DIN 17100, ASTM A36 ฯลฯ ไดอยางถูกตอง

2. หัวขอสําคัญ - มาตรฐานเกี่ยวกับโลหะชิ้นงาน 3. วิธีการฝกอบรม การฝกอบรมสามารถเลือกได 3 รูปแบบ คือ 1) การฝกอบรมดวยการสงมอบสื่อสิ่งพิมพ 2) การฝกอบรมที่ศูนยฝกอบรม 3) การฝกอบรมดวยสื่อในระบบออนไลน ดังรายละเอียดในขอแนะนําสําหรับผูรับการฝก

4. อุปกรณชวยฝก อุปกรณชวยฝกสามารถเลือกใชงานได 2 รูปแบบ คือ 1. รูปแบบสื่อสิ่งพิมพ (Offline) ประกอบดวย - คูมือผูรับการฝก เพื่อใชศึกษาภาคทฤษฎีและปฏิบัติ - คูมือการประเมิน เพื่อใชในการทดสอบ - สื่อวีดิทัศน (DVD) เพื่อประกอบการศึกษาภาคทฤษฎีและปฏิบัติ 2. รูปแบบอิเล็กทรอนิกส (Online) ประกอบดวย - คูมือผูรับการฝกรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (.pdf) เพื่อใชศึกษาภาคทฤษฎีและปฏิบัติ - คูมือการประเมินรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (.pdf) เพื่อใชในการทดสอบ - สื่อวีดิทัศน (Online) เพื่อประกอบการศึกษาภาคทฤษฎีและปฏิบัติ

26 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

7. บรรณานุกรม สถาบันเหล็กและเหล็กกลาแหงประเทศไทย. ม.ป.ป. ความรูทั่วไปเกี่ยวกับมาตรฐานเหล็ก. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : www.isit.or.th/

27 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ใบขอมูล หัวขอวิชาที่ 2 มาตรฐานเกี่ยวกับโลหะชิ้นงาน มาตรฐานเหล็กอุตสาหกรรมไดกําเนิดมาหลายมาตรฐาน เนื่องจากประเทศบริวารในเครือของตนเองหรือประเทศที่มี การจัดการอุตสาหกรรมแบบเดียวกันยอมรับและนําไปใช ซึ่ง ปรากฎวาในปจ จุบันมีมาตรฐานเหล็กอุตสาหกรรมที่นิยม นํามาใชงานมีดังนี้ 1. ระบบอเมริกัน AISI (American Iron and Steel Institute) การกําหนดมาตรฐานแบบนี้ ตัวเลขดัชนีจะมีจํานวนหลักและตัวชี้บอกสวนประสมเหมือนกับระบบ SAE แตตางกันตรงที่ ระบบ AISI จะมีตัวอักษรนําหนาตัวเลข ซึ่งตัวอักษรนี้จะบอกถึงกรรมวิธีการผลิตเหล็กวาไดผลิตมาจากเตาชนิดใด ตัวอักษรที่ บอกกรรมวิธีการผลิตเหล็กจะมีดังนี้ - A คือ เหล็กประสมที่ผลิตจากเตาเบสเซมเมอร (Bessemer) ชนิดที่เปนดาง - B คือ เหล็กประสมที่ผลิตจากเตาเบสเซมเมอร (Bessemer) ชนิดที่เปนกรด - C คือ เหล็กที่ผลิตจากเตาโอเพนฮารท (Open Hearth) ชนิดที่เปนดาง - D คือ เหล็กที่ผลิตจากเตาโอเพนฮารท (Open Hearth) ชนิดที่เปนกรด - E คือ เหล็กที่ผลิตจากเตาไฟฟา ตัวเลขที่กําหนดในหลักที่ 1 คือ - เลข 1 คือ เหล็กกลาคารบอน - เลข 2 คือ เหล็กกลานิกเกิล - เลข 3 คือ เหล็กกลาผสมนิกเกิลและโครเมียม - เลข 4 คือ เหล็กกลาผสมโมลิบดีนัม - เลข 5 คือ เหล็กกลาผสมโครเมียม - เลข 6 คือ เหล็กกลาผสมโครเมียมและวานาเดียม - เลข 7 คือ เหล็กกลาผสมทังสเตน - เลข 8 คือ เหล็กกลาผสมนิกเกิล โครเมียม และโมลิบดีนัม - เลข 9 คือ เหล็กกลาผสมซิลิกอนและแมงกานีส ตัวเลขที่กําหนดในหลักที่ 2 คือ ตัวเลขบอกสวนผสมของปริมาณของธาตุที่ผสมอยูในเหล็ก ตัวเลขที่กําหนดในหลักที่ 3 คือ ตัวเลขที่บอกจํานวนคารบอนที่ผสมอยูเปนเปอรเซ็นตโดยตัวเลขที่เหลือหารดวย 100

28 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ตัวอยาง AISI E 5 2 100 AISI E 5

หมายถึง หมายถึง หมายถึง

เหล็กมาตรฐานระบบ AISI เหล็กที่ผลิตจากเตาไฟฟา เหล็กกลาผสมโครเมียม

2 100

หมายถึง หมายถึง

มีโครเมียมผสม 2% มีคารบอน 100%

2. ระบบเยอรมัน DIN (Deutsch Institute Norms) การจําแนกประเภทของเหล็กตามมาตรฐานเยอรมันจะแบงเหล็กออกเปน 4 ประเภท ดังนี้ 1) เหล็กกลาคารบอน (เหล็กไมผสม) 2) เหล็กกลาผสมต่ํา 3) เหล็กกลาผสมสูง 4) เหล็กหลอ เหล็กทีน่ ําไปใชงานไดเลยโดยไมตอ งผานกรรมวิธีปรับปรุงสมบัติโ ดยใชความรอน (Heat Treatment) เหล็กพวกนี้ จะบอกยอคําหนาวา St. และจะมีตัวเลขตามหลัง ซึ่งบอกถึงความสามารถที่จะทนแรงดึงสูงสุดของเหล็กชนิดนั้น โดยมี หนวยเปน กิโลกรัมตอตารางมิลลิเมตร (Kg/mm2) การกําหนดมาตรฐานเหลานี้จะเห็นมากในแบบสั่งงาน ชิ้นสวนบางชนิดตองนําไปชุบแข็งกอนใชงานก็จะกําหนดวัสดุ เปน C นําหนา สวนชิ้นงานที่ไมตองนําไปชุบแข็งซึ่งนําไปใชงานไดเลย จะกําหนดวัสดุเปนตัว St. นําหนา โดยที่วัสดุงาน ทั้งสองชิ้นนี้ใชวัสดุอยางเดียวกัน หมายเหตุ การกําหนดมาตรฐานนี้ เหล็กที่มีความเคนแรงดึงสูงสุดประมาณ 37 กิโลกรัมตอตารางมิลลิเมตร (Kg/mm2 ) จะสามารถใชสัญลักษณแทนเหล็กชนิดนี้ได 2 ลักษณะ คือ เขียนเปน St. หรือ C20 เหล็กกลาผสมต่ํา การกําหนดมาตรฐานเหล็กประเภทนี้จะบอกจํานวนคารบอนไวขางหนาเสมอ แตไมนิยมเขียนตัว C กํากับไว ตัวถัดมาจะเปนชนิดของโลหะที่เขาไปประสม ซึ่งอาจมีชนิดเดียวหรือหลายชนิดก็ได ขอสังเกต เหล็กกลาผสมต่ําตัวเลขที่บอกปริมาณของโลหะผสมจะไมใชจํานวนเปอรเซ็นตท่ีแทจริงของโลหะผสมนั้น หากอยากทราบจํานวนเปอรเซ็นตดังกลาวเพียงนําแฟกเตอร (Factor) ของโลหะผสมแตละชนิดไปหาร โดยคาแฟกเตอร (Factor) ของโลหะผสมตาง ๆ มีดังนี้ 29 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

- หารดวย 4 ไดแก Co, Cr, Mn, Ni, Si, W - หารดวย 10 ไดแก Al, Cu, Mo, Pb, Ti, V - หารดวย 100 ไดแก C, N, P, S - ไมตองหาร ไดแก Zn, Sn, Mg, Fe ในการใชสัญ ลัก ษณ เ ปน การบอกส ว นผสมทางเคมี แตบ างครั้ง จะมีก ารเขียนสัญ ลัก ษณบ อกกรรมวิธีก ารผลิต ไว ขางหนาอีก ดวย เชน - B = ผลิตจากเตาเบสเซมเมอร - E = ผลิตจากเตาไฟฟาทั่วไป - F = ผลิตจากเตาน้ํามัน - I = ผลิตจากเตาไฟฟาชนิดเตาเหนี่ยวนํา (Induction Furnace) - LE = ผลิตจากเตาไฟฟาชนิดอารก (Electric Arc Furnace) - M = ผลิตจากเตาซีเมนตมารติน หรือเตาพุดเดิล - T = ผลิตจากเตาโทมัส - TI = ผลิตโดยกรรมวิธี (Crucible Cast Steel) - W = เผาดวยอากาศบริสุทธิ์ - U = เหล็กที่ไมไดผานการกําจัดออกซิเจน (Unkilled Steel) - R = เหล็กที่ผานการกําจัดออกซิเจน (Killed Steel) - RR = เหล็กที่ผานการกําจัดออกซิเจน 2 ครั้ง นอกจากนี้ยังมี สัญลักษณแสดงสมบัติพิเศษของเหล็กนั้นอีกดวย เชน - A = ทนตอการกัดกรอน - Q = ตีขึ้นรูปงาย - X = ประสมสูง - Z = รีดไดงาย เหล็กกลาผสมสูง (High Alloy Steel) หมายถึง เหล็กกลาที่มีวัสดุผสมอยูในเนื้อเหล็กเกินกวา 8% การเขียนสัญลักษณ ของเหล็กประเภทนี้ เขียนนําหนาดวยตัว X กอน ตอมาเปนจํานวนสวนผสมของคารบอนและชนิดของโลหะผสม ซึ่งจะมีชนิดเดียว หรือหลายชนิดก็ได แลวจึงตามดวยตัวเลขแสดงปริมาณของโลหะผสม ตัวเลขที่แสดงปริมาณของโลหะผสมไมตอ งหารดวยแฟกเตอร (Factor) ซึ่ง แตกตางจากโลหะผสมต่ํา สวนคารบอน ยังตองหารดวย 100 เสมอ 30 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ตัวอยาง DIN St 42 DIN หมายถึง St 42 หมายถึง

เหล็กมาตรฐานเยอรมัน เหล็กกลารับแรงดึงไดไมเกิน 42 กิโลกรัมตอตารางมิลลิเมตร (Kg/mm2)

3. ระบบญี่ปุน JIS (Japanese Industrial Standards) การจําแนกประเภทของเหล็กตามมาตรฐานญีป่ ุน ซึ่งจัดวางระบบโดยสํานักงานมาตรฐานอุตสาหกรรมญี่ปุน (Japanese Industrial Standards, JIS) จะแบงเหล็กตามลักษณะงานที่ใชตัวอักษรชุดแรก จะมีคําวา JIS หมายถึง Japanese Industrial Standards ตัวอักษรสัญลักษณตัวถัดมาจะมีไดหลายตัว แตละตัวหมายถึง การจัดกลุมผลิตภัณฑอุตสาหกรรมตาง ๆ เชน - A งานวิศวกรรมกอสรางและงานสถาปตย - B งานวิศวกรรมเครื่องกล - C งานวิศวกรรมไฟฟา - D งานวิศวกรรมรถยนต - E งานวิศวกรรมรถไฟ - F งานกอสรางเรือ - G โลหะประเภทเหล็กและโลหะวิทยา - H โลหะที่ไมใชเหล็ก - K งานวิศวกรรมเคมี - L งานวิศวกรรมสิ่งทอ - M แร - P กระดาษและเยื่อกระดาษ - R เซรามิค - S สินคาที่ใชภายในบาน - T ยา - W การบิน ถัดจากตัวอักษรจะเปนตัวเลขซึ่งมีอยูดวยกัน 4 ตัว มีความหมายดังนี้ ตัวเลขตัวแรก หมายถึง กลุมประเภทของเหล็ก เชน - 0 เรื่องทัว่ ๆ ไป การทดสอบและกฎตาง ๆ 31 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

- 1 วิธีวิเคราะห - 2 วัตถุดิบ เหล็กดิบ ธาตุประสม - 3 เหล็กคารบอน - 4 เหล็กกลาประสม ตัวเลขตัวที่ 2 จะเปนตัวแยกประเภทของวัสดุในกลุมนั้น โดยในกรณีเหล็กจะมีดังตอไปนี้ - 1 เหล็กกลาผสมนิกเกิลและโครเมียม - 2 เหล็กกลาผสมอะลูมิเนียมและโครเมียม - 3 เหล็กไรสนิม - 4 เหล็กเครื่องมือ - 8 เหล็กสปริง - 9 เหล็กกลาทนการกัดกรอนและความรอน ตัวเลข 2 หลักสุดทายจะเปนตัวแยกชนิดของสวนผสมที่มีอยูในวัสดุนั้น เชน ถาเปนเหล็กจะเปนตัวแยกชนิดเหล็กตาม สวนผสมธาตุที่มีอยูในเหล็กชนิดนั้น ๆ เชน - 01 เหล็กเครื่องมือคารบอน - 03 เหล็กไฮสปด - 04 เหล็กเครื่องมือประสม ตัวอยาง มาตรฐาน JIS G 3101 JIS G 3

หมายถึง หมายถึง หมายถึง

เหล็กตามมาตรฐานญี่ปุน โลหะประเภทเหล็กและโลหะวิทยา เหล็กคารบอน

1 01

หมายถึง หมายถึง

เหล็กกลาผสมนิกเกิลและโครเมียม เหล็กเครื่องมือคารบอน

ซึ่งสัญลักษณของ JIS G 3101 คือ SS เชน SS 400 หมายถึง เหล็กกลาที่มีความตานทานแรงดึงต่ําสุดที่ 400 นิวตันตอ ตารางมิลลิเมตร (N/mm2)

32 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

4. มาตรฐาน ISO มาตรฐานที่ย อมรับ ไดใ นระดับ สากลคือ มาตรฐาน ISO ซึ่ง การจําแนกเหล็ก จะเปน ไปตามมาตรฐาน ISO 630 ซึ่ง เปนมาตรฐานในการจําแนกเหล็ก แผนหนาอยางนอ ย 3 มิล ลิเ มตร เหล็ก แทง และเหล็ก มวน โดยเหล็ก โครงสราง Structural Steel ซึ่งการเรียกชื่อจะเรียกตามโครงสรางทางเคมีของโลหะชิ้นงาน ตารางที่ 2.1 แสดงการเรียกชื่อโลหะชิ้นงานตามโครงสรางทางเคมี มาตรฐาน

คุณภาพ

E 185 (Fe 310)

E 235 (Fe 360)

ความหนา ℓ (มม.)

C %สูงสุด

P S Mn Si %สูงสุด %สูงสุด %สูงสุด %สูงสุด

0.22

0.050

0.50

≤16

0.17

0.045

11.40

00.40

16 < ℓ ≤25

0.20

0.045

11.40

00.40

≤ 40

0.17

0.045

11.40

00.40

> 40

0.20

0.045

11.40

00.40

0.17

0.040

11.40

00.40

0.17

0.035

11.40

00.40

E 275

0.24

0.050

(Fe 430)

0.21 0.22

0.045 0.045

11.50 11.50

00.40 00.40

0.20

0.040

11.50

00.40

0.20

0.035

11.50

00.40

≤ 30

0.20

0.040

11.60

0.55

> 30

0.22

0.040

11.60

0.55

≤ 30

0.20

0.035

11.60

0.55

> 30

0.22

0.035

11.60

0.55

E355 (Fe 510)

C D

≤ 40 > 40

33 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

5. มาตรฐาน ASTM มาตรฐานที่ผานการรับรองของสมาคมวิชาชีพ ทางดานวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี และประกาศใชเปนมาตรฐาน สามารถ แบงตามเนื้อหา ออกเปนประเภทตาง ๆ ดังนี้ - Classification เปนมาตรฐานของระบบการจัดการ และการจัดแบงวัส ดุ ผลิตภัณฑ การบริการ ระบบ หรือการใชงานออกเปนกลุม ๆ โดยอาศัยคุณลักษณะที่เหมือนกัน เชน แหลงกําเนิด สวนประกอบ สมบัติ หรือประโยชนใชสอย - Specification เปนขอกําหนดที่ระบุแนนอนถึงคุณลักษณะและสมบัติตาง ๆ ที่ตองการของวัสดุ ผลิตภัณฑ ระบบหรือการใชงาน ขอกําหนดเหลานี้มักจะแสดงคาเปนตัวเลขและมีขอจํากัดกําหนดไว พรอมทั้งวิธีหาคา เหลานั้นดวย - Terminology เปนเอกสารมาตรฐานที่กําหนดคํานิยาม คุณลักษณะ คําอธิบายของศัพทตาง ๆ เครื่องหมาย ตัวยอ คํายอที่ใชในมาตรฐานตาง ๆ - Test Method เปนมาตรฐานเกี่ยวกับกรรมวิธีที่กําหนดใหใชในการตรวจสอบ พิสูจนวัด ปริมาณและคุณภาพ คุณลักษณะ สมบัติอยางใดอยางหนึ่งหรือหลายอยางของวัสดุ ระบบหรือการใชงานซึง่ มีผลการทดสอบที่สามารถ นําไปใชในการประเมินคาตามขอกําหนด - Guide เปนคําแนะนําหรือทางเลือก ใหผูใชเลือกใชเทคนิคตาง ๆ ที่มีอยู รวมทั้งสิ่งที่จะไดจากการประเมิน และมาตรฐานที่ใชดวย - Practice เปนวิธีการปฏิบัติเฉพาะสําหรับงานเฉพาะอยาง ไดแก การเขียนรายงาน การสุมตัวอยาง ความแมนยํา ความละเอียด การเลือก การเตรียม การประยุกต การตรวจสอบ ขอควรระวังในการใช การกําจัดทิ้ง การติดตั้ง การบํารุงรักษา ตลอดจนการใชเครื่องมือทดสอบ นอกจากนี้ ASTM มีการจัดแบงมาตรฐานออกเปนกลุม ๆ เฉพาะเรื่อง โดยใชตัวอักษรเปนสัญลักษณแทนกลุมของเนื้อเรื่อง เรียงตามลําดับดังนี้ - A : Ferrous Metals - B : Nonferrous Metals - C : Cementitious, Ceramic, Concrete and Masonry Meterials - D : Miscellaneous Materials - E : Miscellaneous Subjects - F : Materials for Specific Applications - G : Corrosion, Deterioration and Degradation of Materials 34 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

เดิม ASTM ไดแบงประเภทมาตรฐาน ตามลักษณะการกําหนดมาตรฐาน ออกเปน 3 ชนิด คือ - Standards เปนมาตรฐานที่จัดทําขึ้นตามมติเอกฉันทของสมาชิก และผานการรับรองตามขั้นตอนและกฎ ของสมาคมฯ เรียบรอยแลว - ES. (Emergency Standard) เปนเอกสารที่จัดพิมพตามความตองการเรงดวน แตยังไมผานการรับ รอง ของสมาคมฯ เพียงแตผานการพิจารณาของคณะอนุกรรมการบริหาร - P. (Proposal) เปนเอกสารมาตรฐานที่พิมพเพื่อเผยแพร แนะนํา กอนที่จะพิจารณาลงมติใหใชเปนมาตรฐาน แตในป ค.ศ.1995 สมาคม ASTM ไดกําหนดใหใช PS. (Provisional Standards) ซึ่งเปนเอกสารที่ถูกจัดพิมพข้ึนมา ใชแทน ES. และ P ดังนั้น มาตรฐานโลหะชิ้นงาน ASTM36 คือ มาตรฐานของสมาคมอเมริกันเพื่อการทดสอบวัสดุวาดวยเรื่องเหล็กกลา ซึ่งเปนเหล็กกลาคารบอนที่ใชกันทั่วไป เปนแผนรีดหรือมวนควบคุมความหนาตามปกติ 40 มิลลิเมตร (1.5 นิ้ว) มีชื่อเรียกวา A36 ตารางที่ 2.2 ตารางแสดงสมบัติดานเทคนิคของเหล็กกลา A36 ความหนา (มม.)

ความแข็งแรงของผลผลิต (≥Mpa)

ความตานทานแรงดึง (Mpa)

T≤ 200

250

400 - 550

6. มาตรฐาน TIS เป น คํ า ย อ มาจาก มาตรฐานผลิ ต ภั ณ ฑ อุ ต สาหกรรม หมายถึ ง ข อ กํ า หนดทางวิ ช าการที่ สํ า นั ก งานมาตรฐาน ผลิตภัณฑอุตสาหกรรม (สมอ.) ไดกําหนดขึ้นเพื่อเปนแนวทางแกผูผลิตในการผลิตสินคาใหมีคุณภาพในระดับที่เหมาะสมกับ การใชงานมากที่สุด โดยจัดทําออกมาเปนเอกสารและจัดพิมพเปนเลม ภายใน มอก. แตละเลมประกอบดวยเนื้อหาที่เกี่ยวของ กับการผลิตผลิตภัณฑนั้น ๆ เชน เกณฑทางเทคนิค สมบัติที่สําคัญ ประสิทธิภาพของการนําไปใชงาน คุณภาพของวัต ถุ ที่นํามาผลิต วิธีการทดสอบ เปนตน สําหรับมาตรฐานที่ถูกกําหนดใหใชกับโลหะชิ้นงาน แบงออกตามประเภทของขิ้นงาน ดังนี้ - TIS 20

เหล็กเสนกลม

- TIS 24

เหล็กขอออย

- TIS 50

เหล็กแผนเคลือบสังกะสี

- TIS 107

เหล็กกลวง 35 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

- TIS 528

เหล็กแผน

- TIS 1227 เหล็กโครงสราง นอกจากมาตรฐานสําหรับโลหะชิ้นงานแลว ในปจจุบันสินคาที่ สมอ. กําหนดเปนมาตรฐานปจจุบันมีอยูกวา 2,000 เรื่อง ครอบคลุมสินคาที่เราใชอยูในชีวิตประจําวันหลาย ๆ ประเภท ไดแก ประเภทอาหาร เครื่องใชไฟฟา ยานพาหนะ สิ่งทอ วัสดุ กอสราง เปนตน มอก. มีประโยชนตอผูเกี่ยวของในหลายดานดวยกัน ดังนี้ ประโยชนตอผูผลิต - ชวยเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิต - ลดรายจาย ลดเครื่องจักร ลดขั้นตอนการทํางานซ้ําซอน - ชวยใหไดสินคาที่มีคุณภาพสม่ําเสมอ - ทําใหสินคามีคุณภาพดีขึ้น และมีราคาถูกลง - เพิ่มโอกาสทางการคา ในการจัดซื้อจัดจางของหนวยงานราชการที่มีการกําหนดใหสินคานั้น ๆ ตองไดรับ มอก. ประโยชนผูบริโภค - ชวยในการตัดสินใจเลือกซื้อสินคา - สรางความปลอดภัยในการนําไปใช - ในกรณีที่ชํารุดสามารถหาอะไหลไดงาย เพราะสินคามีมาตรฐานเดียวกันใชทดแทนกันได - วิธีการบํารุงรักษาใกลเคียงกัน ไมตองศึกษาขอมูลเพิ่มเมื่อใชสินคาใหมทุกครั้งที่ซื้อ - ไดสินคาคุณภาพดีขึ้นในราคาที่เปนธรรมและคุมคากับการใชงาน ประโยชนตอเศรษฐกิจสวนรวมหรือประโยชนรวมกัน - ชวยเปนสื่อกลางของบรรทัดฐานทางการคา ทําใหผูผลิตและผูบริโภคมีความเขาใจที่ตรงกัน - กอใหเกิดความยุติธรรมในการซื้อขาย - ประหยัดการใชทรัพยากรของชาติ ทําใหมีการใชทรัพยากรอยางเกิดประโยชนสูงสุด - สรางโอกาสทางการแขงขันใหกับผูประกอบการไทย - ปองกันสินคาคุณภาพต่ําเขามาจําหนายในประเทศ - สรางความเขมแข็งใหกับอุตสาหกรรมและเศรษฐกิจ

36 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ใบทดสอบ คําชี้แจง ใหผูรบั การฝกทําเครื่องหมาย x ลงในกระดาษคําตอบขอที่ถูกทีส่ ุดเพียงขอเดียว 1. การกําหนดมาตรฐานเหล็กในงานอุตสาหกรรม มีจุดประสงคเพื่ออะไร ก. เพื่อทําใหอุตสาหกรรมการผลิตเหล็กมีความเปนอันหนึ่งอันเดียวกัน ข. เพื่อกระบวนการผลิตจากแหลงตาง ๆ จะไดเหมือนกัน ค. เพื่อพัฒนากรรมวิธีการผลิตของเหล็กประเทศตาง ๆ ใหเหมือนกัน ง. เพื่อสามารถนําเหล็กทีผ่ ลิตจากแหลงตาง ๆ มาใชแทนกันได 2. มาตรฐานเหล็กอเมริกา ระบบ SAE กับ AISI แตกตางกันอยางไร ก. AISI จะบอกกรรมวิธีการผลิตเหล็ก ข. ความหมายของตัวเลขแตกตางกัน ค. SAE เปนการกําหนดมาตรฐานเหล็กกลา ง. AISI เปนการกําหนดมาตรฐานเหล็กหลอ 3. ตัวเลขในระบบ JIS มี 4 ตัว ตัวแรกบอกถึงอะไร ก. กลุมประเภทของเหล็ก ข. ตัวแยกประเภทของเหล็ก ค. ตัวแยกสวนผสมของเหล็ก ง. อายุการใชงานของเหล็ก

37 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

กระดาษคําตอบ ขอ

ก

ข

ค

1 2 3

38 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ง

รายละเอียดหัวขอวิชาที่ 3

0920721303 การตรวจสอบคุณภาพเกีย่ วกับโลหะชิ้นงาน (ใบแนะนํา) 1. ผลลัพธการเรียนรู - อธิบายกรรมวิธีของการตรวจสอบคุณภาพ รวมไปถึงการทดสอบแบบทําลาย และการทดสอบแบบไมทําลายไดอยาง ถูกตอง

2. หัวขอสําคัญ 1. การตรวจสอบคุณภาพ 2. การทดสอบแบบทําลาย 3. การทดสอบแบบไมทําลาย

7. บรรณานุกรม สํานักพัฒนามาตรฐานและทดสอบฝมือแรงงาน. 2558 คุมือเตรียมทดสอบมาตรฐานฝมือแรงงานแหงชาติ กลุม สาขา อาชีพชางอุตสาหการ สาขาอาชีพชางเชื่อมแม็ก ระดับ ๑ (ภาคความรู). ม.ป.ท.

40 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ใบขอมูล หัวขอวิชาที่ 3 การตรวจสอบคุณภาพเกี่ยวกับโลหะชิ้นงาน 1. การตรวจสอบคุณภาพ ในการที่เราจะเลือกวัสดุใดมาใชงาน เราจะตองทราบเสียกอนวาวัสดุนั้นมีสมบัติตามที่เราตองการหรือไม เชน รอยราว รูพรุน ความแข็ง หรือสวนผสมทางเคมี ซึ่งสิ่งเหลานี้เราสามารถทําการตรวจสอบดวยเครื่องมืองาย ๆ ในโรงงาน การตรวจสอบวัสดุ สามารถแบงออกได 2 แบบ สามารถตรวจสอบไดทั้งโลหะที่ผานการเชื่อมแลว และยังไมไดผานการเชื่อมมา คือ แบบทําลาย และไมทําลาย 1.1 การตรวจสอบวัสดุแบบทําลาย การตรวจสอบวัสดุแบบทําลาย หมายถึง การตรวจสอบที่ชิ้นตรวจสอบ เพื่อใหทราบวาวัสดุนั้นจะเกิดการแตกหัก เสียหาย หรือเปลี่ยนรูปไปจากเดิม เหมาะสมที่จะนํามาใชงานไดหรือไม ไดแก 1) การทดสอบดัดโคง เปนการทดสอบเพื่อศึกษาพฤติกรรมการแปรรูปของวัสดุเมื่อไดรับแรงดัดโคงดวยรัศมี ความโคงที่กําหนด จนไดมุมที่กําหนดไวตามมาตรฐานการทดสอบ โดยพิจารณาดูวาที่ผิวดานนอกของชิ้นงาน ตรงบริเ วณที่ทําการดัดโคง เกิด รอยแตกขึ้นหรือ ไม การที่ชิ้นงานไดรับ แรงดานหนึ่ง จะเกิด แรงดึง สวนอีก ดานหนึ่ง จะไดรับแรงกด ทําใหชิ้นงานเกิดการโกงงอ ซึ่งชิ้นงานที่อยูภายใตแรงดังกลาวเรียกวา วัสดุอยูภายใตแรงดัด (Bending) ในการทดสอบการดัดโคงดานราก (Root Bend) จะใหดานรากแนวเชื่อม (Root) รับแรงดึง แตถาทําการทดสอบการดัดโคงดานหนา (Face Bend) จะใหดานหนาแนวเชื่อม (Face) รับแรงดึง

ก. ทดสอบกอนเชื่อม

ข. ทดสอบหลังเชื่อม ภาพที่ 3.1 การทดสอบดัดโคง

41 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

2) การทดสอบโดยการตีหัก (Fracture Test) เปนการทดสอบเพื่อหารอยบกพรองที่อยูภายในเนื้อเชื่อม สวนใหญใชท ดสอบชิ้นงานเชื่อมฟลเล็ท (Fillet Weld) เพื่อ ตรวจหารอยบกพรอ งชนิดโพรงอากาศ การหลอมไมสมบูรณ เปนตน

ก.ทดสอบกอนเชื่อม

ข. ทดสอบหลังเชื่อม

ภาพที่ 3.2 การทดสอบโดยการตีหัก 3) การทดสอบการดึง (Tensile Testing) เปนการทดสอบวัสดุที่สําคัญ เนื่องจากการออกแบบสวนใหญ จะใชคาที่ไดจากการทดสอบนี้ไปคํานวณ ในการกําหนดขนาดรูปรางของชิ้นงาน โดยมีวัตถุประสงค เพื่อ หาคาความตานทานแรงดึงสูง สุด ความเคนคราก และเปอรเซ็นตก ารยืดตัวของวัสดุ โดยทั่วไป จะดึงชิ้นทดสอบจนขาดออกจากกัน ในขณะเดียวกันก็จะบันทึกแรงที่ใชในการดึงและระยะยืดของชิ้นงาน ที่ทดสอบดวยเครื่องบันทึก

ก. ทดสอบกอนเชื่อม ข. ทดสอบหลังเชื่อม ภาพที่ 3.3 การทดสอบโดยการดึง

42 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

4) การทดสอบความแข็ง (Hardness Test) คาความแข็ง เปนสมบัติท างกลที่สําคัญ คาหนึ่ง บง บอกถึง ความสามารถในการตานทานการเปลี่ยนรูปถาวรของวัสดุ เนื่องจากการกดหรืออัด มีการทดสอบ ดังนี้ - การทดสอบความแข็ ง ของบริ เ นลล (Brinell Hardness Test) ใช ลู ก บอลเหล็ ก กดแล ววัด เสนผานศูนยกลางรอยกด - การทดสอบความแข็งแบบวิกเกอร ใชตัวกดทําดวยเพชรเจียระไน แลววัดเสนทแยงมุมของรอยกด - การทดสอบความแข็งแบบรอกเวลล วัดความลึกของหัวกดซึ่งทําดวยเพชรทรงกรวย - การทดสอบความแข็งดวยคอนโพลดี้ ใชคอนมือ 100 กรัม ตีแกนสลักที่มีลูกบอลกับวัสดุทดสอบ - การทดสอบความแข็งโดยการกระดอนแบบชอร ใชลูกตุมน้ําหนัก 0.2 นิวตัน ตกจากความสูง 112 มิลลิเมตร กระแทกกับผิวชิ้นทดสอบ แลววัดความกระดอนของตุมน้ําหนัก ถาวัสดุทดสอบ มีความแข็งสูงตุมน้ําหนักจะกระดอนสูง

ภาพที่ 3.4 การทดสอบความแข็ง 5) การทดสอบแรงกระแทก (Impact Testing) เปนการใชแรงกระทําเคลื่อนที่ดวยความเร็วกระแทกชิ้นทดสอบ ใหแตกในเวลาอันสั้น เพื่อศึกษาพฤติกรรมของวัสดุเมื่อถูกแรงกระแทก ใชหลักการคอนเหวี่ยง และชิ้นทดสอบ ตองมีรองบาก นิยมใชแบบชารป โดยในการทดสอบนี้ทําเพื่อหาคาความเหนียว โดยความเหนียวคือ ความสามารถของวัสดุที่จะดูดซับพลังงานไวไดโดยไมเกิดการแตกหัก ความเหนียวมีความสัมพันธกับ ความแข็งแรงและความสามารถในการยืดตัวของวัสดุ เนื่องจากโดยทั่วไปเรามักจะประเมินคาความเหนียว จาก Modulus of Toughness ซึ่ง กําหนดใหมีคาเทากับ พื้นที่ใตเ สนโคง ความเคน - ความเครียด ที่ไดจากการทดสอบแรงดึง (Tensile Test) ซึ่งคา Modulus of Toughness นี้ จะแสดงถึงพลังงาน ตอ หนวยปริมาตรของวัสดุที่ตองใชในการทําใหวัสดุเกิดการแตกหักเสียหาย วัสดุที่มีความเหนียวสูงกวา จะใชพลังงานตอหนวยปริมาตรของวัสดุที่สูงกวาในการทําใหวัสดุเกิดการแตกหักเสียหาย

43 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ภาพที่ 3.5 เครื่องทดสอบแรงกระแทก 6) การทดสอบการลา หาความตานลาของวัสดุ หมายถึง ความเคนสูงสุดแบบเปลี่ยนแปลงที่กระทําตอชิ้นงาน เปนจํานวนครั้งไมสิ้นสุดโดยชิ้นงานไมเสียหาย ถาความเคนที่กระทําตอชิ้นงานมีคาสูง กวาความเคนลา ของวัสดุ ก็จะทําใหชิ้นงานแตกหักแบบลาได อาจจะภายในไมกี่นาที หรือไดรับแรงเปนระยะเวลานานเปนป

ภาพที่ 3.6 เครื่องทดสอบการลา 7) การทดสอบความแข็งแรงของวัสดุที่อุณหภูมิสูง เพื่อหาคาความเคนครากที่อุณหภูมิสูง 8) การทดสอบการคืบ (Creep) คือ การที่วัสดุไดรับความเคนนําไปสูการยืดตัว คาความตานการคืบ (Creep Strength) ที่อุณหภูมิหนึ่ง คือ คาความเคนสูงสุดเมื่อเริ่มตนมีความคืบและเวลาผานไปจนหยุดความคืบ แตถาความเคนสูงกวาคานี้จะนําไปสูการแตกหัก

44 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

1.2 การตรวจสอบวัสดุแบบไมทําลาย การตรวจสอบวัสดุแบบไมทําลาย หมายถึง การตรวจสอบวัสดุนั้นจะไมเปลีย่ นรูปและสามารถนํากลับมาใชงานไดอกี ดังนั้น การตรวจวัสดุแบบไมทําลายจึงนับวามีประโยชน แตในการตรวจสอบประเภทนี้ตองใชอุปกรณและเครื่อ งมือ ที่มีราคาแพง วิธีการทดสอบแบบไมทําลายโดยทั่วไปแบงเปน 6 วิธี ดังตอไปนี้ 1) การทดสอบโดยวิธีภาพถายรังสี (Radiographic Testing) เปนการทดสอบโดยการปลอยคลื่นแมเหล็กไฟฟา ที่ มี ความถี่ สู ง จากแหลง กําเนิ ดรัง สีผานชิ้นงาน ซึ่ง อาจทําจากวัสดุชนิดตาง ๆ อาศัยหลัก การดูดซับ พลัง งานที่ไมเ ทากันของวัสดุห รือการที่วัสดุมีความหนาแนนไมเทากัน เชน มีโ พรงอากาศอยูภายใน ทําให พ ลั ง งานของรั งสี ผานชิ้ นงานตรงบริเ วณที่เปนโพรงไดม ากกวา และทําปฏิกิริยากับ สารไวแสง ที่เ คลือ บอยูบ นผิวฟลมไดมากกวาสวนอื่น เมื่อ ลางฟลมออกมาแลวจะมีสีคล้ํากวาบริเวณอื่น ดัง นั้น การถายภาพดวยรังสีจึงเปนการแปรผลจากเงาของภาพชิ้นงานที่ปรากฏอยูบนฟลมนั่นเอง โดยหลักการ ที่ใชทดสอบรอยเชื่อมวัสดุที่เชื่อมแลวหรือยังไมไดเชื่อมจะใชหลักการเดียวกัน

ภาพที่ 3.7 การตรวจสอบดวยการถายรังสี สวนประกอบหลักของการทดสอบดวยวิธีถายภาพรังสีมีอยู 3 สวน คือ - ตนกําเนิดรังสี (Source of Radiation) ไดแก รังสีแกมมา และรังสีเอ็กซ - ชิ้นงานทดสอบ - ฟลม จุดเดนของการทดสอบโดยวิธีภาพถายรังสี - สามารถแปรผลจากฟลม ทําใหงายกวาการแปรผลจากสัญญาณการทดสอบบางวิธี - มีภาพจากฟลมเก็บไวเปนหลักฐาน สามารถตรวจสอบผลยอนหลังได 45 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

- สามารถทดสอบไดกับวัตถุที่เปนโลหะและอโลหะ - การสอบเทียบเครื่องมืออยูที่ 1 - 2 ครั้งตอป และไมตองปรับเทียบทุกครั้งกอนทดสอบ จุดดอยของการทดสอบโดยวิธีภาพถายรังสี - ตองมีวิธีการปองกันอันตรายรังสีที่ใชทดสอบ - ตองเขาถึงชิ้นงานทั้งสองดาน (ดานหนึ่งเปนแหลงกําเนิดรังสีสวนอีกดานหนึ่งติดฟลม) อาจไมสะดวก ตอการทํางานในบางสภาวะ - ในกรณีที่ชิ้นงานมีความหนามาก รังสีไมสามารถสงผานทะลุถึงฟลมได - คาใชจายตั้งตนของเครื่องมือมีราคาสูง และมีคาใชจายในการใชฟลมทุกครั้งที่มีการทดสอบ - ไมเหมาะสมกับชิ้นงานที่มีรูปรางซับซอน 2) การทดสอบโดยวิธีการตรวจพินิจ (Visual Testing) คือ การตรวจพินิจหรืออาจเรียกไดวาการทดสอบ ดวยสายตา อาจใชอุปกรณอื่นชวยตรวจสอบได เชน แวนขยาย ใชท ดสอบผิวชิ้นงานและมักทํากอน การทดสอบแบบไมทําลายวิธีอื่น บอยครั้งที่ชิ้นงานจะถูกตัดสินเปนของเสียดวยการทดสอบโดยวิธีการ ตรวจพินิจ และไมตองทดสอบดวยวิธีอื่นอีกตอไป

ภาพที่ 3.8 การตรวจสอบดวยวิธีการตรวจพินิจ การทดสอบโดยวิธีการตวจสอบแบบพินิจนี้ ผูปฏิบัติงานตองมีความรูเกี่ยวกับ ชิ้นงาน และรูจัก รอยความไมตอเนื่องที่จะเกิดกับชิ้นงานนั้น อีกทั้งยังสามารถวิเคราะหและประเมินชิ้นงานวาเปนของเสีย หรือไม จากความผิดปกติบนรอยเชื่อม หรือวัสดุที่ไมไดผานการเชื่อม จะเห็นวาการทดสอบวิธีนี้ตองใชความรู ความชํานาญ ลักษณะการใชงานของชิ้นงาน กระบวนการผลิต และรอยความไมตอเนื่องที่มีโอกาสเกิดขึน้ รวมไปถึงประวัติการใชงานในกรณีชิ้นงานผานการใชงานมาแลว

46 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ลักษณะการทดสอบวิธีนี้สามารถแบงเปน 3 ประเภท โดยอางอิงตาม มาตรฐาน ASME ดังตอไปนี้ - การทดสอบโดยวิธีการตรวจพินิจโดยตรง ผูทดสอบตองผานการตรวจสอบสายตา และผานขอกําหนดตามมาตรฐานที่อางอิงวิธีการทดสอบ โดยการตรวจพินิจโดยตรงคือ สายตาตองอยูหางจากชิ้นงานไมเกิน 24 นิ้ว และทํามุมไมต่ํากวา 30 ํ กับผิวชิ้นงาน ในพื้นที่ทดสอบตองมีความเขมตามมาตรฐานที่อางอิง (แตละมาตรฐานมีขอกําหนด ตางกัน) - การทดสอบโดยวิธีการตรวจพินิจโดยออม ในบางกรณีที่ทดสอบในบริเวณที่ไมสามารถมองดวยสายตาโดยตรงได จําเปนตองใชอุปกรณ ชวยทดสอบระยะไกล เชน กระจกเงา กลอง Telescope, Borescope หรือเครื่องมืออื่น ๆ ที่มี ความเหมาะสมและมีความสามารถในการแยกแยะไมนอยกวาการทดสอบโดยวิธีตรวจพินิจโดยตรง - การทดสอบโดยวิธีการตรวจพินิจโดยใชแสงสวางชวย เปนการชวยเสริมการทดสอบโดยวิธีการตรวจพินิจโดยตรง โดยใชแสงสวางที่สรางขึ้นมาใชเฉพาะงาน เชน การใชแสงสวางจากหลอดไฟ จํากัดการสองสวางเฉพาะที่เพื่อใหพื้นที่ทดสอบมีความเขมแสง อยางสม่ําเสมอไดตามมาตรฐาน และตองควบคุมไมใหแสงสะทอนผิวงานเขาตา จุดเดนของการทดสอบแบบ Visual Testing - เปนวิธีการทดสอบที่งาย - ใชเวลาในการทดสอบนอยกวาวิธีอื่น - ตนทุนในการทดสอบต่ํา - การอบรมบุคลากรใชเวลานอย - สามารถทําการทดสอบไดทุกขั้นตอนการผลิต - เปนวิธีที่ใชเครือ่ งมือที่ไมซับซอนหรือไมใชเลย - สถานที่และรูปรางของวัสดุไมเปนขอจํากัด จุดดอยของการทดสอบแบบ Visual Testing - ตองใชผูมีความรูและความชํานาญสูง - บางครั้งไมมีมาตรฐานในการกําหนดการตัดสินใจวาเปนของเสียหรือไม - สามารถทดสอบบริเวณผิวหนาของชิ้นงานเทานั้น - การทดสอบตองใชสายตาเปนหลัก สายตาที่ออนลาอาจทําใหตัดสินใจผิดพลาด 47 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

3) การทดสอบโดยคลืน่ ความถี่เหนือเสียง (Ultrasonic Testing) คือ วิธีการทดสอบโดยอาศัยคลืน่ เสียงความถีส่ งู ที่หูมนุษยไมสามารถไดยินได (คลื่นเสียงอัลตราโซนิกจะเปนคลื่นเสียงที่มีความถี่สูงกวา 20,000 เฮิรตซ) เสียงเดินทางในของแข็งเร็วกวาในอากาศหรือแกส เนื่องจากโมเลกุลอยูชิดกันมากกวา เชน ความเร็วของเสียง ในอากาศและอะลูมิเนียม เทากับ 333 เมตร/วินาที และ 6,320 เมตร/วินาที ตามลําดับ เมื่อเสียงเคลื่อนที่ ผานตัวกลางที่เปนของแข็งที่เปนเนื้อเดียวกัน (Homogeneous Solids) ความเขมของเสียงจะลดลงไมมากนัก แตถาเสียงผานรอยความไมตอเนื่อง (Discontinuities) ที่มีขนาดประมาณเทากับความยาวคลื่นหรือ ใหญก วา เสียงจะเกิดการสะทอน (Reflect) หรือถูกดูดกลืนโดยรอยความไมตอเนื่องนั้น คลื่นเสียงความถี่ สูงจะถูกสรางขึ้นจากผลึกซึ่งอยูภายในหัวทดสอบ (Probe) คลื่นเสียงจะเคลื่อนที่สูชิ้นงานโดยผานสารชวย สัมผัส (Couplant) ถา ชิ้น งานไมม ีร อยความไมตอ เนื่อ งจากหนา จอของเครื่อ งมือ ก็จ ะมีสัญ ญาณ สะทอ นจากผิวดานลางของชิ้นงาน (Back Wall Echo) ใชในการทดสอบรอยเชื่อม หรือตัววัสดุโดยตรงได เปนอยางดี และการตรวจสอบจะแสดงผลการตรวจสอบในลักษณะเดียวกัน

ภาพที่ 3.9 การทดสอบโดยคลื่นความถี่เหนือเสียง 4) การทดสอบโดยวิธีกระแสไหลวน (Eddy Current Testing) คือ วิธีการทดสอบโดยอาศัยหลักการเหนี่ยวนํา แมเหล็กไฟฟา (Electromagnetism) ทําใหเกิดกระแสไหลวนบนชิ้นงานทดสอบและสังเกตคา Impedance ของหัวทดสอบที่เ ปลี่ยนแปลง ซึ่ง เปนผลมาจากกระแสไหลวนบนชิ้นงานที่เ ปลี่ยนแปลงเนื่อ งจาก ความแตกตางกันของสมบัติ รูป รางหรือ รอยความไมตอ เนื่อ งที่อ ยูในวัส ดุ หรือ รอยเชื่อ มของวัส ดุ โดยสามารถทดสอบวัสดุที่เปนตัวนําไฟฟาไดเทานั้น

48 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ภาพที่ 3.10 การทดสอบโดยวิธีกระแสไหลวน จุดเดนของการทดสอบโดยวิธีกระแสไหลวน - มีความไวในการทดสอบสูง เหมาะสําหรับชิ้นงานที่บาง - หัวทดสอบมีใหเลือกหลายชนิด เหมาะสําหรับงานที่มีรูปรางซับซอน - หัวทดสอบสามารถทนอุณหภูมิไดสูง - การทดสอบเปนแบบไมสัมผัสกับชิ้นงาน จึงทําใหสามารถทดสอบไดอยางรวดเร็ว - อุปกรณเปนแบบพกพา ใชงานไดสะดวก และสามารถใชงานรวมกับคอมพิวเตอรได จุดดอยของการทดสอบโดยวิธีกระแสไหลวน - สามารถทดสอบไดเฉพาะวัสดุที่เปนตัวนําไฟฟาเทานั้น - ทดสอบไดเฉพาะรอยความไมตอเนื่องที่อยูบนผิวหรือใตผิวลงไปเล็กนอย - ลักษณะพื้นผิวและการสั่นของหัวทดสอบมีผลตอผลการทดสอบ - ตองใชชิ้นงานมาตรฐานสําหรับปรับเทียบ (Calibration) สัญญาณจํานวนมาก - การแปรผลสัญญาณการทดสอบคอนขางซับซอนและตองใชทักษะสูง 5) การทดสอบดวยอนุภาคแมเหล็ก (Magnetic Particle Testing) คือ การทดสอบหารอยราวบนผิวของวัตถุ หรือรอยความไมตอเนื่องของรอยเชื่อมวัสดุ โดยใชหลักการเหนี่ยวนําของสนามแมเหล็ก

49 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ภาพที่ 3.11 การทดสอบดวยอนุภาคแมเหล็ก ขั้นตอนการทดสอบ - ทําความสะอาดผิวชิ้นงาน - โรยผงเหล็กยอมสีขนาดเล็ก หรือสเปรยผงเหล็กลงบนบริเวณที่ทดสอบใหทั่วผิวหนาจนซึมลงไปใน รอยแยก ทิ้งไวสัก 3 - 20 นาที - ขจัดผงเหล็กสวนที่อยูเฉพาะผิวหนาออกไป - หากพบรอยแตกราวขนาดเล็กบนผิวชิ้นงานบริเวณดังกลาว จะปรากฏเปนผงเหล็กเกาะกัน เปนแนวเสนตามรอยราว เนื่องจากผงเหล็กไมสามารถกระโดดขามผานรอยแตกราวไปตาม เสนแรงแมเหล็กได 6) การตรวจสอบโดยใชสารแทรกซึม (Liquid Penetrant Testing) เปนวิธีการหารอยบกพรองหรือความไมตอเนื่อง ที่เปดสูผิว สามารถทดสอบกับวัสดุงานเชื่อม หรือวัสดุทุกชนิดที่ไมเปนรูพรุน เชน แกว พลาสติก เซรามิค โลหะ อโลหะ เปนตน การทดสอบโดยวิธีการนี้อาศัยหลักของปฏิกิริยาแทรกซึม (Capillary Action) ซึ่งเปนปรากฏการณตามธรรมชาติ โดยการทาหรือพนของเหลวยอมสีที่มีสมบัติแทรกซึมเขาไปในรอยราว หรือรูเล็ก ๆ ไดดี จากนั้นจะใชสารเคมีหรือน้ํายาที่มคี ุณลักษณะคลายกระดาษซับ พนหรือโรยตรงบริเวณ 50 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ที่ตองการทดสอบ หากมีรอยแตกราวหรือรอยบกพรองใด ๆ บนผิวงาน จะเกิดเปนเสนหรือแนวของสาร ยอมสีใหเห็นอยางเดนชัด การทดสอบโดยวิธีสารแทรกซึมมีทั้งแบบที่เห็นดวยตาเปลา (Color Contrast) และแบบที่ตองทําในหองมืดโดยใชแสง Black Light (Fluorescent)

ภาพที่ 3.12 การตรวจสอบโดยใชสารแทรกซึม ขั้นตอนการทดสอบ - ทําความสะอาดผิวชิ้นงาน - ใชของเหลวทาใหทั่วผิวหนาใหซึมลงใปในรอยแยก ทิ้งไวสักระยะ 3 - 20 นาที - ขจัดสวนที่อยูเฉพาะผิวหนาออกไป - ใชสารละลายอีกชนิดหนึ่งดูดของเหลวที่ซึมลงใปในรอยแยกออกมา ทําใหมองเห็นไดดวยตาเปลา จุดเดนของวิธีการทดสอบแบบใชสารแทรกซึม - ชิ้นงานไมถูกทําลาย - ทําไดงาย สะดวก รวดเร็ว - สามารถทําใหมองเห็นไดดวยตาเปลา - เทคนิคไมซับซอน - ประหยัด จุดดอยของวิธีการทดสอบแบบใชสารแทรกซึม - ไมสามารถทราบความลึกของรอยราวได - ไมสามารถตรวจสอบบริเวณที่เขาไมถึงได - สารเคมีอาจเสื่อมประสิทธิภาพได

51 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ใบทดสอบ คําชี้แจง ใหผูรบั การฝกทําเครื่องหมาย x ลงในกระดาษคําตอบขอที่ถูกทีส่ ุดเพียงขอเดียว 1. จุดประสงคของการทดสอบการตีหกั (Fracture Test) คือขอใด ก. หารอยแตก ข. หาความแข็งของแนวเชื่อม ค. หาการซึมลึกของแนวฟลเล็ท ง. หาความแข็งแรงโลหะงาน 2. การทดสอบความตานแรงดึงรอยตองานเชื่อม (Weld Joint) เพื่อจุดประสงคหาคาในขอใด ก. ความแข็งแรงลวดเชื่อม ข. ความแข็งแรงรอยตอ ค. ความแข็งแรงโลหะงาน ง. ความเหนียวลวดเชื่อม 3. การตรวจสอบดวยการดึง จะทําใหทราบสมบัติใดของโลหะ ก. การนําไฟฟา ข. ความทนทานความรอน ค. ความเคนคราก ง. ความยืดหยุน

52 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

กระดาษคําตอบ ขอ

ก

ข

ค

1 2 3

53 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ง

คณะผูจัดทําโครงการ คณะผูบริหาร 1. นายสุทธิ 2. นางถวิล 3. นายธวัช

สุโกศล

อธิบดีกรมพัฒนาฝมือแรงงาน

เพิ่มเพียรสิน เบญจาทิกลุ

รองอธิบดีกรมพัฒนาฝมือแรงงาน รองอธิบดีกรมพัฒนาฝมือแรงงาน

4. นายสุรพล พลอยสุข 5. วาที่รอยตรี สมศักดิ์ พรหมดํา

รองอธิบดีกรมพัฒนาฝมือแรงงาน ผูอํานวยการสํานักพัฒนาผูฝ กและเทคโนโลยีการฝก

6. นางเพ็ญประภา 7. นายวัชรพงษ

ศิริรัตน มุขเชิด

ผูอํานวยการกลุมงานพัฒนาระบบการฝก ผูอํานวยการสํานักงานรับรองความรูความสามารถ

คณะที่ปรึกษาโครงการ 1. ผศ. ดร. มนตรี

คําเงิน

ภาควิชาวิศวกรรมโทรคมนาคม คณะวิศวกรรมศาสตร

สุนทรกนกพงศ

สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาเจาคุณทหารลาดกระบัง ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟาสื่อสาร คณะครุศาสตรอุตสาหกรรม

2. รศ. ดร. วิสุทธิ์

สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาเจาคุณทหารลาดกระบัง ภาควิชาครุศาสตรวิศวกรรม คณะครุศาสตรอุตสาหกรรม สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาเจาคุณทหารลาดกระบัง

3. ผศ. สันติ

ตันตระกูล

4. นายสุระชัย

พิมพสาลี

ภาควิชาครุศาสตรวิศวกรรม คณะครุศาสตรอุตสาหกรรม สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาเจาคุณทหารลาดกระบัง

5. นายวินัย

ใจกลา

6. นายวราวิช

กําภู ณ อยุธยา

สํานักบริหารงานวิจัยและนวัตกรรมพระจอมเกลาลาดกระบัง สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาเจาคุณทหารลาดกระบัง

7. นายมนตรี 8. นายธเนศ 9. นายณัฐวุฒิ

ประชารัตน วงควัฒนานุรักษ เสรีธรรม

แผนกวิชาชางไฟฟา วิทยาลัยเทคนิคมีนบุรี แผนกวิชาชางไฟฟา วิทยาลัยเทคนิคมีนบุรี แผนกวิชาชางไฟฟา วิทยาลัยเทคนิคมีนบุรี

10. นายหาญยงค 11. นายสวัสดิ์

หอสุขสิริ บุญเถื่อน

แผนกวิชาโลหะการ วิทยาลัยเทคนิคกาญจนาภิเษก มหานคร แผนกวิชาชางยนต วิทยาลัยเทคนิคกาญจนาภิเษก มหานคร 54 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

55 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน