Home    |    Contact us    |    Features     |    Links       

โลหะผสมพิเศษ Superalloys

โลหะผสมพิเศษ (Superalloy) เป็นโลหะที่มีสมบัติพิเศษกว่าโลหะผสมทั่วไปคือ การทนต่อการคืบ(Creep Resistant) ทนต่อการกัดกร่อน (Corrosion Resistant) มีความแข็งแรงสูงและสามารถคงความแข็งแรงไว้ได้เมื่อใช้งานที่อุณหภูมิสูง มักจะถูกใช้งานเป็นชิ้นส่วนต่างๆที่ใช้งานในสภาวะที่มีความดันและอุณหภูมิสูง เช่น ใบพัดกังหันของโรงไฟฟ้า ใบพัดในเครื่องยนต์ ที่ต้องการสมบัติการทนความร้อนและความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง

Read more >>

โลหะจำรูปแบบสองทิศทาง(Two-way Shape Memory Alloy)

       โลหะจำรูปคือ วัสดุที่มีสมบัติในการคืนรูปภายหลังได้รับแรงกระทำทางกลจนเกิดการเสียรูปอย่างถาวร โดยสามารถกลับสู่รูปร่างเดิมเมื่อได้รับความร้อนหรืออุณหภูมิที่เหมาะสม โดยโลหะจำรูปนั้นสามารถแบ่งตามการเปลี่ยนแปลงเนื่องจากอุณหภูมิได้เป็น 2 แบบ คือ การจำรูปแบบทิศทางเดียว(One-way Shape Memory Effect-OWSME) และการจำรูปแบบสองทิศทาง(Two-way Shape Memory Effect-TWSME) โดยจุดที่แตกต่างของโลหะจำรูปแบบสองทิศทางกับลักษณะโลหะจำรูปแบบอื่นๆคือความสามารถในการตอบสนองของรูปร่างโครงสร้างระดับมหภาค (Macroscopic) ที่สามารถมีการตอบสนองกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเพียงอย่างเดียวได้โดยที่ไม่จำเป็นต้องมีแรงกระทำจากภายนอก

Read more >>

การพิมพ์ภาพ 3 มิติในโลหวิทยา (3D Printing of Metal)

เทคนิคการพิมพ์ภาพ 3 มิตินั้น เป็นเทคนิคการพิมพ์ภาพให้มีรูปร่างเหมือนจริงจากรูปแบบดิจิตอล โดยอาศัยหลักการออกแบบชิ้นงานด้วยโปรแกรมออกแบบทางวิศวกรรม (Computer Aided Design; CAD) ซึ่งช่วยสร้างชิ้นงานต้นแบบในเวลาอันรวดเร็ว และลดขั้นตอนการตัดแต่งชิ้นงาน แล้วพิมพ์ชิ้นงานต้นแบบด้วยเครื่องพิมพ์ภาพ 3 มิติ[1.]

กระบวนการผลิตสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่ 1. Removable Process คือ การนำส่วนที่ไม่ต้องการออกไปเรื่อยๆจนได้รูปร่างชิ้นงานตามที่ต้องการด้วยการกัด (Milling) การกลึง (Machining) การไส(Sharping) เป็นต้น และ 2. Addition Process คือ การเพิ่มส่วนต่างๆเข้าไปเพื่อให้ได้รูปร่างชิ้นงานที่ต้องการด้วยการเชื่อม (Welding) การต่อ (Jointing) เป็นต้น รวมถึงการพิมพ์ภาพ 3 มิติ (3D Printing) นั้นเอง

Read more >>

Metallic Foam

      โลหะโฟม คือวัสดุประเภทโลหะที่มีลักษณะโครงสร้างคล้ายโฟมคือ มีโครงสร้างภายในเป็นรูพรุนจำนวนมากโดยจะประกอบไปด้วยเนื้อโลหะเพียง 5-25 โดยส่วนที่เหลือทั้งหมดเป็นอากาศที่อยู่ในรูพรุน ทำให้โลหะโฟมมีสมบัติเด่นคือ น้ำหนักที่เบากว่าโลหะทั่วไปมาก และยังคงความแข็งแรงโลหะไว้ได้

Read more >>

การบัดกรีอ่อนในอุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (Soldering in microelectronics)

การบัดกรีอ่อน (Soldering) คือกระบวนการเชื่อมต่อโลหะโดยอาศัยโลหะบัดกรี ซึ่งอุณหภูมิที่ใช้ในการบัดกรีอ่อนมีอุณหภูมิต่ำกว่า 425 องศาเซลเซียส โดยในอุตสาหกรรมไมโคร-อิเล็กทรอนิกส์ กระบวนการบัดกรีอ่อนได้ถูกนำมาใช้ในการประกอบอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์อย่างกว้างขวาง โดยมักใช้ในการเชื่อมระหว่างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และแผ่นฐานรองรับ ซึ่งมีกระบวนการที่นิยมใช้อยู่สองแบบคือ Flip Chip และBall Grid Array (BGA) นอกจากนั้นยังพบว่าสัดส่วนของส่วนผสมของโลหะบัดกรี โครงสร้างจุลภาค จุดหลอมเหลว ความแข็งแรง ความคืบและปัจจัยต่างๆ นั้นส่งผลต่อการพัฒนาโลหะบัดกรีในกระบวนการเชื่อมของลักษณะงานไมโครอิเล็กทรอนิกส์ รวมถึงการศึกษาทางด้านกระบวนการเชื่อมรูปแบบต่างๆในการเชื่อมนั้นส่งผลต่อการพัฒนาให้ชิ้นงานไมโครอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำการบัดกรีนั้นมีคุณภาพตามที่ต้องการมากขึ้น

Read more >>

กระบวนการหล่อโลหะกึ่งของแข็ง (Semi-Solid Metal Casting)

กระบวนการหล่อโลหะกึ่งของแข็ง (Semi-Solid Metal Casting) เป็นกระบวนการหล่อชิ้นงานโลหะที่มีสถานะกึ่งของแข็งซึ่งมีลักษณะคล้ายเนยโดยมีเปอร์เซ็นต์ของแข็งอยู่ที่ประมาณ 30-65% จึงทำให้ใช้แรงทางกลต่ำในการทำการขึ้นรูป และยังช่วยลดพลังงานที่ใช้ในการขึ้นรูปโลหะ เพราะจะทำการเพิ่มอุณหภูมิของโลหะไปที่สถานะกึ่งของแข็งซึ่งต่ำการอุณหภูมิหลอมเหลว รวมไปถึงระยะเวลาในการขึ้นรูปก็ลดลง และปัญหาที่เกิดขึ้นจากการหดตัวของโลหะหลังจากการหล่อก็ลดลงเนื่องจากการที่รูพรุนในขณะทำการหล่อแบกึ่งของแข็งนั้นจะเกิดน้อยมาก ซึ่งการหล่อโลหะแบบกึ่งของแข็งนั้นจะใช้สมบัติความเป็นของไหลแบบธิโซโทรปิค คือ การไหลของคอลลอยด์ (Colloid) โดยจะมีความหนืดลดลงเมื่อมีการไหลเพิ่มขึ้นอันเนื่องมาจากแรงเฉือน ทำให้ในขณะทำการหล่อโลหะแบบกึ่งของแข็ง เฟสของแข็งจะถูกทำให้เป็นทรงกลมทำให้งายต่อการไหล โดยกระบวณการผลิตโลหะกึ่งแข็งในปัจุบันนั้นมีหลายวิธี เช่นการใช้แรงทางกล แรงทางแม่เหล็กไฟฟ้า และการใช้การสั่น เป็นต้น โดยจะถูกแบบออกเป็น 2 ประเภทหลักๆ ได้แก่  กระบวนการผลิตจากของเหลว (Rheo-route) เป็นกระบวนการที่เตรียมน้ำโลหะกึ่งแข็ง (Slurry) จากโลหะหลอมเหลว โดยการให้แรงเฉือนระหว่างเกิดการแข็งตัว และส่งผ่านน้ำโลหะกึ่งแข็งที่ได้สู่แม่พิมพ์เพื่อขึ้นรูปโดยตรง และ กระบวนการผลิตจากของแข็ง (Thixo-route) เป็นกระบวน การที่แบ่งเป็น 2 ขั้นตอน คือขั้นตอนการเตรียมวัสดุตั้งต้นที่มีสมบัติธิโซโทรปิค และขั้นตอนการนำวัสดุที่ได้ไปให้ความร้อนอีกครั้งให้อยู่ในช่วงอุณหภูมิที่วัสดุกึ่งแข็ง เพื่อให้ได้น้ำโลหะกึ่งแข็งที่พร้อมสำหรับกระบวนการขึ้นรูป

Read more >>

กระบวนการ Nitriding

Nitriding เป็นกรรมวิธี Surface Treatment ชนิดหนึ่งเพื่อให้ทนทานต่อการสึกหรอและทนทานต่อ Dynamic Stresses โดยเป็นการให้ไนโตรเจนแพร่เข้าไปทำปฎิกิริยากับอัลลอยของธาตุโลหะหลักของโลหะนั้นๆที่บริเวณผิวของโลหะ ซึ่งจะทำให้ที่ผิวมีความแข็งเพิ่มมากขึ้นจากโลหะไนไตรน์ ซึ่งเป็นเฟสเซรามิกทำให้มีผิวแข็งประมาณ 1050-1100 HV ที่ความลึก 0.25-0.90 มม.รวมทั้งยังทำให้สามารถเพิ่มอายุการใช้งานจากการเพิ่มความต้านทานต่อความล้าได้เพิ่มมากขึ้น โดยวิธี Nitriding นี้จะนำมาเพิ่มความแข็งที่ผิวให้ กับชิ้นงานโลหะที่ผ่านการขึ้นรูปมาแล้ว ซึ่งมักจะนำมาเพิ่มความแข็งแรงให้กับเหล็กกล้าชนิดต่างๆ วิธีการทำ Nitriding จะทำในช่วงอุณหภูมิที่ไม่สูงมากนัก (ประมาณ 450-600C) ซึ่งยังไม่ถึงอุณหภูมิที่จะทำให้เหล็กกล้าเปลี่ยนโครงสร้างเป็นเฟส Austenite ทำให้สามารถลดปัญหาด้านการงอและโก่งตัวระหว่างกระบวนการได้ โดยที่มีเทคนิคในการ Nitriding ตามอุตสาหกรรม ต่างๆ มีดังนี้

Read more >>

TRIP & TWIP Steels

Transformation Induced Plasticity (TRIP) & Twinning Induced Plasticity (TWIP): โลหะ TRIP และ TWIP เป็นโลหะวิศวกรรมรูปแบบหนึ่งที่มีการศึกษาและทำการวิจัยเป็นอย่างมาก ด้วยสมบัติที่ดีกว่าโลหะทั่วไป เนื่องจากโลหะ TRIP มีสมบัติเด่นด้านการเพิ่มความแข็งแรงโดยอาศัยโครงสร้างจุลภาคของเหล็กกล้า โดยการเปลี่ยนเฟสออสเตนไนต์ตกค้างเป็นโครงสร้างมาเทนไซด์ สามารถผลิตโดย อาศัยกระบวนการรีดร้อน (Hot work) หรือกระบวนการรีดเย็น (Cold work) ในส่วนของโลหะ TWIP มีสมบัติเด่นทั้งความแข็งแรงและความเหนียว (Plasticity) รวมอยู่ด้วยกัน โดยทำให้เกิด Twins boundary ซึ่งต้องอาศัยการควบคุมโดย Pole mechanism จนเกิดเป็น stacking fault ส่งผลให้เกิด Twins ขึ้นในโครงสร้าง จากสมบติที่ดีของโลหะทั้งสองชนิดทำให้โลหะ TRIP และ TWIP เริ่มเป็นที่นิยมในการนำมาใช้งานอุตสาหกรรมยานยนต์ในปัจจุบันเพิ่มมากขึ้น

Read more >>

โลหะแก้ว (Metallic glasses) - Alloying and Mechanical Properties

โลหะแก้วเป็นนวัตกรรมใหม่ที่แตกต่างไปจากโลหะธรรมดา จากการนำธาตุที่มีขนาดต่างกันหลายๆธาตุมาผสมกัน เพื่อให้โลหะผสมนี้มีโครงสร้างภายในเป็นแบบอสัญฐานคล้ายคลึงกับแก้วจากการเย็นตัวอย่างรวดเร็วจนอะตอมไม่มีเวลาในการจัดเรียงตัวกันเป็นผลึกได้ ทำให้มีสมบัติด้านต่างๆดีขึ้นกว่าโลหะธรรมดา จึงมีการนำไปใช้งานกันอย่างแพร่หลายด้วยกระบวนการขึ้นรูปต่างๆที่จะทำให้โลหะสามารถเย็นตัวได้อย่างรวดเร็วจนไม่สามารถมีโครงสร้างเป็นผลึกได้ แต่ด้วยข้อจำกัดที่โลหะแก้วยังไม่สามารถผลิตเป็นชิ้นงานขนาดใหญ่และหนาได้ จึงมีงานวิจัยมากมายที่พยายามศึกษาและพัฒนาเพื่อให้โลหะแก้วสามารถนำไปใช้งานได้หลากหลายมากขึ้นในอนาคต

Read more >>

โลหะจำรูป (Shape memory alloys)

โลหะจำรูป (Shape Memory Alloys; SMA) เป็นวัสดุวิศวกรรมซึ่งได้รับความสนใจทั้งในเชิงงานวิจัยและการใช้งานหลากหลายประเภทเนื่องจากสมบัติที่โดดเด่นในการถูกเปลี่ยนรูปและสามารถคืนรูปได้เมื่อให้ความร้อนถึงอุณหภูมิที่เหมาะสม (Shape Memory Effect) หรือสามารถคืนรูปได้โดยการคลายตัวเมื่อปล่อยแรงที่มากระทำ คือมีสมบัติความยืดหยุ่นยิ่งยวด (Super Elasticity)โลหะจำรูปพบได้ในโลหะผสมหลากหลายชนิดแต่ที่นิยมใช้ในภาคอุตสาหกรรมและใช้ทั่วไปในท้องตลาด ได้แก่ โลหะผสม NiTi โดยสมบัติที่โดดเด่นของโลหะจำรูปเกิดจากการเปลี่ยนรูปของมาร์เทนไซต์ (Matensitic Transformation) ทำให้โลหะจำรูปสามารถเปลี่ยนรูปได้ง่ายโดยใช้แรงทางกลต่ำ ซึ่งในปัจจุบันโลหะจำรูปเป็นที่นิยมในการใช้งานอย่างหลากหลายโดยมีการใช้งานทั้งจากสมบัติความยืดหยุ่นยิ่งยวด (Super Elasticity) และแบบใช้สมบัติจำรูป (Shape Memory Effect) ทำให้ในปัจจุบันมีการวิจัยเพื่อพัฒนาปรับปรุงโลหะจำรูป NiTi อย่างต่อเนื่องเพื่อให้มีลักษณะเหมาะสมต่อการใช้งานมากขึ้น นำไปสู่การใช้งานอย่างแพร่หลายในอนาคต

Read more >>

การชุบเคลือบสังกะสีแบบจุ่มร้อน (Hot dip galvanizing)

เหล็กเคลือบสังกะสีนิยมใช้ในการเพิ่มความแข็งแรงและป้องกันการกัดกร่อนให้กับโลหะที่นำมาเคลือบ โดยปัจจุบันกระบวนการเคลือบได้ถูกนำมาใช้ในวงการอุตสาหกรรมเช่น อุตสาหกรรมชิ้นส่วนรถยนต์ อุตสาหกรรมก่อสร้าง หรืออุตสาหกรรมชิ้นส่วนอุปกรณ์ไฟฟ้า การชุบเคลือบสังกะสีมีด้วยกันหลายวิธี หนึ่งในนั้นคือการชุบเคลือบสังกะสีแบบจุ่มร้อน( hot dip galvanizing) โดยโครงสร้างในชิ้นงานที่ผ่านกระบวนการ galvanizing พบว่าจะเกิดการฟอร์มเฟสขึ้นมาทำให้ได้ชั้นเคลือบที่แตกต่างกัน ได้แก่ zeta (ζ), delta (δ), gamma11) และ gamma (Γ) โดยมักจะพบปัญหาอันเกิดจากชั้นของ zeta phase จึงได้มีวิธีการปรับปรุงโครงสร้างของชั้นเคลือบสังกะสีให้ดีขึ้น โดยการสร้างชั้น Inhibition layer หรือการเลือกใช้ฟลักซ์ประเภท NiCl2 จะมีส่วนช่วยในการปรับปรุงโครงสร้างชั้นเคลือบสังกะสี

Read more >>

โลหะแก้ว (Metallic glasses) - I

โลหะแก้วเป็นโลหะวิศวกรรมรูปแบบหนึ่งที่มีการศึกษาและทำการวิจัยเป็นอย่างมาก ด้วยโครงสร้างภายในที่แตกต่างจากโลหะทั่วไป เนื่องจากโลหะแก้วมีโครสร้างแบบไม่เป็นผลึกจากการเย็นตัวอย่างรวดเร็วด้วยกระบวนการแปรรูปต่างๆ อาทิเช่น กระบวนการsuperplastic forming กระบวนการcentrifugal casting กระบวนการmicrowave processing ซึ่งอาศัยหลักการให้เกิดการเย็นตัวอย่างรวดเร็วของโลหะหลอมเหลวโดยใช้แม่พิมพ์ที่นำความร้อน ในส่วนของโลหะหลอมเหลวนอกจากเนื้อพื้นที่ต้องการแล้วจะมีการเติมธาตุผสมอื่นๆผสมเพื่อให้เกิดจุดยูเทคติค(Eutectic) เพื่อให้สามารถเกิดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว รวมไปถึงสมบัติทางด้านอุณหภูมิและขัดขวางการเกิดผลึกของโลหะแก้ว เนื่องด้วยโครงสร้างที่ไม่เป็นผลึกทำให้โลหะแก้วมีสมบัติทางด้านต่างๆที่สูงกว่าโลหะธรรมดาทั้งด้านทางกลหรือการต้านทานต่างๆ ทำให้โลหะแก้วเริ่มเป็นที่นิยมในการนำมาใช้งานจริงในปัจจุบันเพิ่มมากขึ้น