มาดูกันดีกว่าว่า ทังสเตนคาร์ไบด์มีความแข็งขนาดไหนถึงสามารถนำไปใช้งานอุตสาหกรรมได้หลากหลายรูปแบบ และมีปัจจัยอะไรบ้างที่มีผลต่อความแข็งของทังสเตนคาร์ไบด์

Key Takeaways

• ทังสเตนคาร์ไบด์ความแข็งอยู่ในระดับสูงมาก จึงเหมาะกับงานที่ต้องรับการเสียดสีและการสึกหรออย่างต่อเนื่อง
• ความแข็งของทังสเตนคาร์ไบด์ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น ขนาดเกรน ปริมาณโคบอลต์ และสภาวะการเผาผนึก
• ทังสเตนคาร์ไบด์ถูกนำไปใช้กับงานเจาะ ตัด กัด งานขึ้นรูปโลหะ และชิ้นส่วนที่ต้องการความทนทานสูง
• การเลือกเกรดทังสเตนคาร์ไบด์ควรดูทั้งความแข็งและความเหนียวให้เหมาะกับลักษณะการใช้งานจริง
• ทังสเตนคาร์ไบด์ยังสามารถใช้พ่นเคลือบผิวชิ้นส่วนเครื่องจักร เพื่อช่วยเพิ่มความทนต่อการสึกหรอและยืดอายุการใช้งาน

สารบัญบทความ

• ทังสเตนคาร์ไบด์คืออะไร ทำไมถึงแข็งกว่าทังสเตนบริสุทธิ์?
• ทังสเตนคาร์ไบด์มีความแข็งระดับไหน?
• ปัจจัยอะไรบ้างที่มีผลต่อความแข็งของทังสเตนคาร์ไบด์?
• จุดเด่นของทังสเตนด้านความแข็ง นำไปใช้งานในอุตสาหกรรมได้อย่างไรบ้าง?
• บริการพ่นเคลือบโลหะด้วยทังสเตนคาร์ไบด์จาก VECO เพิ่มความทนทานให้ชิ้นส่วนเครื่องจักร
• คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

ทังสเตนคาร์ไบด์คืออะไร ทำไมถึงแข็งกว่าทังสเตนบริสุทธิ์?

ทังสเตนคาร์ไบด์ (Tungsten Carbide) คือสารประกอบที่เกิดจากทังสเตนและคาร์บอน ผ่านกระบวนการที่ทำให้เกิดโครงสร้างผลึกหนาแน่น จึงมีจุดเด่นด้านความแข็งและความทนต่อการสึกหรอ โดยทังสเตนคาร์ไบด์ความแข็งอยู่ในช่วงประมาณ 1,600-2,000 HV (มาตราความแข็งแบบวิคเตอร์)

เมื่อเทียบกับทังสเตนบริสุทธิ์ที่ยังไม่ได้รวมกับคาร์บอน การเกิดเป็น Tungsten Carbide ทำให้ได้โครงสร้างและคุณสมบัติของวัสดุที่แตกต่างออกไป โดยผสานคุณสมบัติของทังสเตนกับคาร์บอนจนมีความแข็งสูงขึ้น จึงเหมาะกับงานอุตสาหกรรมที่ต้องรับการเสียดสีและการสึกหรอสูงนั่นเอง

ทังสเตนคาร์ไบด์มีความแข็งระดับไหน?

ทังสเตนคาร์ไบด์ความแข็งอยู่ในระดับสูงมาก โดยมีค่าประมาณ 8.5-9.5 บนมาตรา Mohs และประมาณ 1,600-2,000 HV ในหน่วย Vickers ส่วนค่า Rockwell มักอยู่ในช่วงประมาณ 85-95 HRA ทั้งนี้ ตัวเลขอาจแตกต่างกันตามเกรด ส่วนผสม และกระบวนการผลิตของทังสเตนคาร์ไบด์แต่ละชนิด

เปรียบเทียบความแข็งของทังสเตนคาร์ไบด์กับวัสดุอื่น ๆ

เพื่อให้เห็นระดับความแข็งของทังสเตนคาร์ไบด์ชัดขึ้น สามารถเปรียบเทียบกับวัสดุที่คุ้นเคยได้ดังนี้

จากตารางจะเห็นว่าทังสเตนคาร์ไบดมีคุณสมบัติแข็งกว่าเหล็กและไทเทเนียม โดยมีระดับความแข็งใกล้เคียงเพชรมากที่สุด จึงถูกนำไปใช้กับงานเจาะ ตัด กัด และชิ้นส่วนที่ต้องทนต่อการเสียดสีสูง

หมายเหตุ: ค่า Rockwell และ Vickers ของทังสเตนคาร์ไบด์สามารถเปลี่ยนตามเกรดและองค์ประกอบของวัสดุ จึงควรอ้างอิงค่าจากผู้ผลิตหรือ Datasheet ของเกรดที่ใช้งานจริง ไม่ควรแปลงค่าระหว่าง Mohs, Vickers และ Rockwell แบบตรงตัว

ปัจจัยอะไรบ้างที่มีผลต่อความแข็งของทังสเตนคาร์ไบด์?

ทังสเตนคาร์ไบด์ความแข็งไม่ได้ขึ้นอยู่กับตัววัสดุเพียงอย่างเดียว แต่ยังเปลี่ยนตามโครงสร้างและกระบวนการผลิต โดยปัจจัยหลักที่มีผลต่อความแข็ง มีดังนี้

1. ขนาดเกรน 

ขนาดเกรนของเหล็กคาร์ไบด์ มีผลโดยตรงต่อความแข็ง โดยทั่วไปยิ่งเกรนมีขนาดละเอียด ความแข็งและความทนต่อการสึกหรอก็จะยิ่งสูงขึ้น จึงเหมาะกับงานที่ต้องการผิวแข็งและต้องรับแรงเสียดสีมาก

2. ปริมาณโคบอลต์

โคบอลต์ทำหน้าที่เป็นตัวประสานใน Cemented Carbide โดยทั่วไปยิ่งมีโคบอลต์น้อย ความแข็งจะยิ่งสูงขึ้น แต่ความเหนียวจะลดลงและมีแนวโน้มเปราะมากขึ้น จึงต้องเลือกสัดส่วนให้เหมาะกับลักษณะการใช้งาน

3. สภาวะการเผาผนึก (Sintering Conditions)

อุณหภูมิและความดันในกระบวนการ Sintering มีผลต่อความหนาแน่นและโครงสร้างภายในของวัสดุ หากควบคุมได้เหมาะสม จะช่วยให้ทังสเตนคาร์ไบด์คุณสมบัติด้านความแข็งและความทนต่อการสึกหรอเป็นไปตามเกรดที่ต้องการ

จุดเด่นของทังสเตนด้านความแข็ง นำไปใช้งานในอุตสาหกรรมได้อย่างไรบ้าง?

ด้วยทังสเตนคาร์ไบด์ความแข็งที่สูงและทนต่อการสึกหรอได้ดี จึงถูกนำไปประยุกต์ใช้กับงานอุตสาหกรรมที่ต้องรับแรงเสียดสี งานตัดเฉือน และชิ้นส่วนที่ต้องการยืดอายุการใช้งาน โดยมีตัวอย่างการใช้งานหลัก ดังนี้

ใช้ผลิตอุปกรณ์ที่ใช้กับงานเจาะ งานตัด และงานกัด 

ความแข็งของคาร์ไบด์ช่วยให้คมตัดทนต่อการสึกหรอและรักษารูปทรงได้ดี จึงนิยมใช้ทำดอกสว่านทังสเตนคาร์ไบด์ ชุดหัวกรอทังสเตนคาร์ไบด์ รวมถึงเครื่องมือตัดและกัดสำหรับงานที่ต้องเจาะหรือตัดวัสดุแข็งอย่างต่อเนื่อง

ใช้ผลิตอุปกรณ์ช่วยขึ้นรูปโลหะ

ทังสเตนคาร์ไบด์ถูกนำไปใช้กับงานกลึง งานแม่พิมพ์ และอุปกรณ์ช่วยขึ้นรูปโลหะ เพราะความแข็งสูงช่วยลดการสึกของผิวสัมผัส ทำให้ชิ้นส่วนคงรูปและรองรับการใช้งานซ้ำได้ดีขึ้น นอกจากนี้ยังเหมาะกับงานที่ต้องรับแรงกดหรือเสียดสีต่อเนื่อง ช่วยให้เครื่องมือรักษาความแม่นยำของรูปทรงได้นานขึ้น และลดความถี่ในการเปลี่ยนชิ้นส่วนจากการสึกหรอ

ใช้พ่นเคลือบชิ้นส่วนเครื่องจักร

อีกหนึ่งการใช้งานสำคัญของทังสเตนคาร์ไบด์ คือ การนำมาใช้พ่นเคลือบผิวชิ้นส่วนเครื่องจักร เพื่อเพิ่มความแข็งและความทนต่อการสึกหรอของพื้นผิว โดยเฉพาะชิ้นส่วนที่ต้องทำงานภายใต้แรงเสียดสีหรือการใช้งานต่อเนื่อง

โดยที่ VECO มีบริการพ่นเคลือบโลหะด้วยระบบ HVOF และ Wire Arc ซึ่งสามารถประยุกต์ใช้วัสดุทังสเตนคาร์ไบด์เพื่อฟื้นฟูและเสริมความทนทานให้ผิวชิ้นงาน เหมาะกับงานซ่อมบำรุงเครื่องจักรอุตสาหกรรมที่ต้องการยืดอายุการใช้งานของชิ้นส่วนและลดการเปลี่ยนอะไหล่บ่อยครั้ง

บริการพ่นเคลือบโลหะด้วยทังสเตนคาร์ไบด์จาก VECO เพิ่มความทนทานให้ชิ้นส่วนเครื่องจักร

ทังสเตนคาร์ไบด์ความแข็งสูง ทนต่อการสึกหรอ และเหมาะกับงานที่ต้องเจอแรงเสียดสีต่อเนื่อง จึงถูกนำไปใช้ทั้งในเครื่องมือตัด งานขึ้นรูปโลหะ และการพ่นเคลือบชิ้นส่วนเครื่องจักร เพื่อช่วยเพิ่มความทนทานของพื้นผิวและยืดอายุการใช้งานของชิ้นส่วน

VECO ให้บริการพ่นพอกผิวโลหะด้วยเทคโนโลยี HVOF, ระบบ Wire Arc และงาน Surface Engineering สำหรับชิ้นส่วนเครื่องจักรอุตสาหกรรม รองรับอุตสาหกรรมได้ทุกประเภท และทุกรูปแบบ ตั้งแต่การผลิต ปกป้องชิ้นงานไปจนถึงการซ่อมแซม ด้วยเหตุผลดังกล่าว VECO จึงได้รับความไว้วางใจจากทุกกลุ่ม ทุกธุรกิจ ทุกระดับ

Venture Engineering คือผู้นำด้านการพ่นพอกผิวโลหะทุกชนิด

ยินดีให้คำปรึกษาฟรี สอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่

• โทร: 02-987-0370 (อัตโนมัติ)
• โทร: 081-940-2154 (มือถือ), 081-318-5400 (มือถือ)
• LINE: @venture_en
• E-mail: veco@veco.co.th

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

ทังสเตนคาร์ไบด์ (Tungsten Carbide) กับคาร์ไบด์ซีเมนต์ (Cemented Carbide) คือสิ่งเดียวกันหรือไม่?

ไม่เหมือนกันทั้งหมด โดยทังสเตนคาร์ไบด์ คือวัสดุคาร์ไบด์ชนิด WC ส่วน Cemented Carbide คือวัสดุผสมที่นำ WC มายึดด้วยตัวประสาน เช่น โคบอลต์ เพื่อเพิ่มความเหนียวและเหมาะกับงานอุตสาหกรรมมากขึ้น

นอกจากดอกสว่านและเม็ดมีด ทังสเตนคาร์ไบด์นำไปทำผลิตภัณฑ์อะไรได้อีกบ้าง?

ทังสเตนคาร์ไบด์ยังใช้ผลิตแม่พิมพ์ เครื่องมือขึ้นรูปโลหะ ชิ้นส่วนทนสึก และใช้เป็นวัสดุพ่นเคลือบผิวเครื่องจักรที่ต้องรับแรงเสียดสีสูง

คุณสมบัติของทังสเตนคาร์ไบด์ด้านความแข็งเอาไปใช้งานกับอุตสาหกรรมไหนได้บ้าง?

เหมาะกับอุตสาหกรรมที่มีงานตัด เจาะ กัด ขึ้นรูปโลหะ และชิ้นส่วนเครื่องจักรที่ต้องเผชิญการสึกหรอหรือแรงเสียดสีอย่างต่อเนื่อง

The post ทังสเตนคาร์ไบด์ความแข็งสูงแค่ไหน? ทำไมจึงเหมาะกับงานอุตสาหกรรมหนัก appeared first on Venture Engineering.

บทความนี้ได้รวบรวมทุกเรื่องที่ควรรู้เกี่ยวกับเพลา ตั้งแต่คำนิยาม ประเภท วิธีเลือกให้เหมาะกับงาน ไปจนถึงแนวทางซ่อมบำรุงเมื่อเกิดการสึกหรอ เพื่อให้ตัดสินใจได้อย่างถูกต้อง

Key Takeaways

• เพลา คือ แกนรับแรงหลักในเครื่องจักร ทำหน้าที่ถ่ายทอดแรงบิดและการหมุนระหว่างชิ้นส่วนต่าง ๆ อย่างมีประสิทธิภาพ
• เพลามีหลายประเภทตามการใช้งาน เช่น เพลาขับ เพลาข้อเหวี่ยง และเพลาเชิงเส้น แต่ละแบบมีโครงสร้างและฟังก์ชันที่แตกต่างกันชัดเจน
• การเลือกเพลาที่เหมาะสมต้องพิจารณาทั้งวัสดุ ขนาด พิกัดความเผื่อ และมาตรฐานการผลิต ไม่ใช่แค่ราคา
• เมื่อเพลาสึกหรอ มีเทคโนโลยีซ่อมบำรุงสมัยใหม่อย่าง Laser Cladding และ Ceramic Coating ที่ช่วยยืดอายุการใช้งานได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนใหม่ทั้งชิ้น

สารบัญบทความ

• เพลา (Shaft) คืออะไร ทำหน้าที่อะไรในเครื่องจักร?
• เพลามีกี่ประเภท?
• เลือกเพลาอย่างไรให้เหมาะกับการใช้งาน
• ปัญหาเพลาสึกหรอ ชำรุด เสียหาย ซ่อมแซมอย่างไรได้บ้าง?
• เพลาเพลาชำรุด พร้อมซ่อมให้ครบวงจร ที่ VECO
• คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

เพลา (Shaft) คืออะไร ทำหน้าที่อะไรในเครื่องจักร?

เพลา (Shaft) คือ ชิ้นส่วนทรงกระบอกที่ทำจากโลหะ ทำหน้าที่รับและถ่ายทอดแรงบิด (Torque) รวมถึงรับแรงดัด (Bending Load) ระหว่างชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว เช่น เฟือง พูลเลย์ หรือข้อต่อต่าง ๆ ในระบบส่งกำลัง แกนเพลาจึงเป็นจุดศูนย์กลางที่ชิ้นส่วนอื่น ๆ ยึดติดและหมุนรอบเพื่อให้เครื่องจักรทำงานหรือเคลื่อนไปข้างหน้าได้

เครื่องจักรอุตสาหกรรมที่ใช้เพลามีอยู่ทุกภาคการผลิต ไม่ว่าจะเป็นปั๊มน้ำ คอมเพรสเซอร์ มอเตอร์ไฟฟ้า หรือระบบสายพานลำเลียง เพลาในระบบเหล่านี้มักหมุนต่อเนื่องนับพันชั่วโมง จึงต้องมีตลับลูกปืน (Bearing) รองรับน้ำหนักและลดแรงเสียดทาน รวมถึง Babbitt Bearing ที่นิยมในเครื่องจักรรอบสูงหรือรับโหลดหนัก เพราะกระจายแรงกดได้ดีและเป็นมิตรกับเพลา

เพลามีกี่ประเภท?

เพลามีหลายรูปแบบตามลักษณะการรับแรงและการใช้งาน แต่ละประเภทออกแบบมาเพื่อตอบโจทย์สภาพการทำงานที่ต่างกัน ดังนี้

1. เพลาขับ (Drive Shaft)

เพลาส่งกำลัง หรือ Drive Shaft ทำหน้าที่ส่งแรงบิดจากเครื่องยนต์ไปยังล้อหรืออุปกรณ์ปลายทาง พบมากในเพลารถยนต์ เพลารถบรรทุก และระบบขับเคลื่อนอุตสาหกรรม โดยเพลาขับคือชิ้นส่วนที่รับแรงบิดสูงสุดในระบบ จึงต้องใช้วัสดุความแข็งแรงสูงและผ่านการชุบแข็งผิว

2. เพลาข้อเหวี่ยง (Crankshaft / Camshaft)

เพลาข้อเหวี่ยง (Crankshaft) คือเพลาที่ทำหน้าที่แปลงการเคลื่อนที่เชิงเส้น (Linear Motion) ของลูกสูบให้เป็นการหมุน ส่วนเพลาลูกเบี้ยว (Camshaft) ควบคุมการเปิด-ปิดวาล์วในเครื่องยนต์ เป็นหัวใจของเครื่องยนต์สันดาปภายใน ทั้งในรถยนต์และเครื่องจักรอุตสาหกรรม

3. เพลาเชิงเส้น (Linear shaft)

เพลาเชิงเส้นรับแรงในแนวแกน (Axial Direction) มากกว่าแรงบิด นิยมใช้ในระบบ CNC เครื่องพิมพ์อุตสาหกรรม และแขนหุ่นยนต์ผลิต ผิวของเพลาประเภทนี้ต้องเรียบและตรง ทำงานร่วมกับตลับลูกปืนเพื่อรองรับการเคลื่อนที่แบบเชิงเส้นได้อย่างแม่นยำ

4. เพลาสไปลน์ (Spline shaft)

เพลาประเภทนี้มีร่องฟันตามแนวยาวรอบเพลา ช่วยให้ชิ้นส่วนที่สวมอยู่ถ่ายทอดแรงบิดได้โดยไม่ลื่นหลุด นิยมใช้ในกระปุกเกียร์และระบบส่งกำลังที่ต้องการการล็อกตำแหน่งที่แม่นยำ

5. เพลาอ่อน (Flexible shaft)

เพลาอ่อนที่มีความยืดหยุ่นสูง ประกอบด้วยลวดสลิงหรือลวดขดหมุน สามารถส่งกำลังในแนวโค้งหรือเปลี่ยนทิศทางได้ ใช้ในงานที่ชิ้นส่วนต้นทางและปลายทางไม่ได้อยู่แนวเดียวกัน เช่น เครื่องมือช่าง เครื่องทันตกรรม หรืออุปกรณ์สำรวจท่อ

เลือกเพลาอย่างไรให้เหมาะกับการใช้งาน?

การเลือกเพลาผิดประเภทอาจส่งผลกระทบโดยตรงต่ออายุการใช้งานและความปลอดภัยของเครื่องจักรทั้งระบบ ดังนั้นควรพิจารณาปัจจัยสำคัญต่อไปนี้ก่อนตัดสินใจ

1. พิกัดความเผื่อ

พิกัดความเผื่อเป็นตัวกำหนดความแม่นยำในการประกอบเพลากับตลับลูกปืน (แบริ่ง) หรือชิ้นส่วนอื่น ๆ หากเพลาหลวมเกินไป จะทำให้ระบบทำงานได้ไม่เที่ยงตรงและเคลื่อนไหวสะดุด แต่หากแน่นเกินไป แรงสั่นสะเทือนขณะทำงานอาจส่งผลให้ชิ้นส่วนประกอบของเพลาเกิดความเสียหายก่อนเวลาอันควร

2. ประเภทงานที่ใช้

การเลือกเพลาให้สอดคล้องกับลักษณะงานหรือประเภทงานจะช่วยลดความเสี่ยงต่อการชำรุดของเครื่องจักรได้อย่างมาก เช่น งานที่ต้องใช้ความเร็วรอบสูง ควรเลือกใช้เพลาที่ผ่านการถ่วงสมดุลมาอย่างแม่นยำ ส่วนงานที่ต้องรับแรงบิดสูง ควรเลือกเพลาที่มีขนาดหน้าตัดใหญ่และผลิตจากวัสดุที่ทนทานต่อแรงเฉือนได้ดี

3. วัสดุที่ใช้ผลิตเพลา

วัสดุสำหรับทำเพลาต้องมีความแข็งแรง ทนต่อการขัดสีและการสึกกร่อนได้ดี เช่น เหล็กเพลาดำ สแตนเลส และเหล็กอัลลอยชนิดพิเศษที่ทนการสึกหรอ ส่วนเหล็กเพลาตันมักนิยมนำมาใช้กับงานที่ต้องรับน้ำหนักหรือโหลดหนักเป็นหลัก

4. ความแข็งแรงที่ต้องการ

ก่อนเลือกขนาดเพลา จำเป็นต้องคำนวณแรงบิดสูงสุด แรงเฉือน และค่าความล้าของวัสดุเสียก่อน โดยเฉพาะเพลาที่ต้องรับแรงกระแทกซ้ำ ๆ จะต้องมีความเหนียวทนทานต่อแรงกระแทกสูง ไม่ใช่พิจารณาเพียงแค่ความแข็งของผิววัสดุเท่านั้น

5. ขนาดและความยาว

ควรเลือกขนาดเพลาโดยคำนึงถึงอัตราส่วนระหว่างความยาวต่อเส้นผ่าศูนย์กลาง (อัตราส่วน L/D Ratio ) เนื่องจากอัตราส่วนนี้มีผลโดยตรงต่อการโก่งตัวของเพลา หากใช้เพลายาวในระบบที่ไม่มีตัวรองรับตรงกลาง อาจทำให้เพลาเกิดการโก่งตัวและสร้างความเสียหายแก่ระบบส่งกำลังทั้งหมดได้

6. มาตรฐานการผลิต

ล้อและเพลาที่ดีควรผ่านการรับรองตามมาตรฐานสากล เพื่อรับประกันความเที่ยงตรงของขนาดและคุณภาพของวัสดุ ช่วยให้สามารถประกอบหรือเปลี่ยนทดแทนอะไหล่เดิมได้ง่าย โดยมาตรฐานที่นิยมใช้ ได้แก่ ISOมาตรฐานสากล, DIN มาตรฐานเยอรมนีที่เน้นความแม่นยำ และ JIS มาตรฐานญี่ปุ่นที่นิยมในไทยและเอเชีย

ปัญหาเพลาสึกหรอ ชำรุด เสียหาย ซ่อมแซมอย่างไรได้บ้าง?

เพลาที่ใช้งานต่อเนื่องอาจสึกหรอหรือแตกร้าวจากแรงกระแทก การหล่อลื่นไม่เพียงพอ หรือการใช้งานเกินพิกัด หากปล่อยไว้อาจทำให้ระบบหยุดทำงานและเสี่ยงเกิดอุบัติเหตุ จึงควรซ่อมแซมด้วยวิธีที่เหมาะสม ดังนี้

การพอกผิวเพลาด้วยเทคนิค Laser Cladding

Laser Cladding คือกระบวนการใช้เลเซอร์หลอมผงโลหะลงบนผิวเพลาให้เกิดการยึดประสานทางโลหะวิทยา ช่วยคืนขนาดและเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอ ด้วยความร้อนที่กระจุกตัวเฉพาะจุดจึงลดโอกาสที่ชิ้นงานจะบิดงอ เหมาะสำหรับซ่อมเพลาที่สึกหรอเฉพาะบริเวณโดยไม่ต้องเปลี่ยนใหม่ทั้งชิ้น

การเคลือบผิวเพลาด้วย Ceramic Coating เพื่อป้องกันการสึกหรอซ้ำ

การเคลือบด้วย Ceramic Coating ช่วยเพิ่มความแข็งผิว (Surface Hardness) และทนความร้อนได้สูงกว่าเพลาเหล็กทั่วไปหลายเท่า ช่วยป้องกันการกัดกร่อนและลดแรงเสียดทาน ทำให้เพลาเหล็กมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

การซ่อมบำรุงแบริ่งที่รองรับเพลาด้วย Babbitt Bearing

เมื่อผิว Babbitt ภายในแบริ่งสึกหรอหรือแตกร่อนจากเพลา สามารถซ่อมได้โดยนำโลหะเดิมออก หล่อ Babbitt White Metal ใหม่ และแมชชีนให้ได้ขนาดตามกำหนด โลหะชนิดนี้ช่วยรองรับเพลาผ่านฟิล์มน้ำมัน ลดการเสียดสี และปกป้องผิวเพลาจากความเสียหาย

เพลาชำรุด VECO ยินดีซ่อมให้คุณแบบครบวงจร

แม้เพลาจะดูเป็นเพียงชิ้นส่วนเล็ก ๆ แต่กลับมีผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของทั้งระบบ การเลือกใช้เพลาให้ถูกประเภทและดูแลรักษาอย่างสม่ำเสมอ จึงเป็นปัจจัยสำคัญที่ช่วยลดเวลาเครื่องจักรหยุดทำงาน และป้องกันการสูญเสียกำลังการผลิต หากปล่อยให้เพลาสึกหรอโดยไม่รีบแก้ไข อาจส่งผลเสียบานปลายไปยังชิ้นส่วนอื่น ๆ ในระบบได้

Venture Engineering (VECO) ให้บริการซ่อมและฟื้นฟูผิวเพลาด้วยเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น การพอกผิวแข็งด้วยเลเซอร์ (Laser Cladding), การพ่นพอกความเร็วสูง (HVOF), การพ่นพอกด้วยลวด (Wire Arc Spray) และการเคลือบเซรามิก (Ceramic Coating) รวมถึงการซ่อมแบริ่งด้วย Babbitt Bearing งานแมชชีนครบจบในที่เดียว โดยทีมวิศวกรผู้เชี่ยวชาญพร้อมประเมินสภาพชิ้นงานและแนะนำวิธีซ่อมที่เหมาะสมที่สุด เพื่อช่วยลดทั้งค่าใช้จ่ายและลดระยะเวลาการหยุดทำงานของเครื่องจักรในโรงงาน

Venture Engineering คือผู้นำด้านการพ่นพอกผิวโลหะทุกชนิด

ยินดีให้คำปรึกษาฟรี สอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่

• โทร: 02-987-0370 (อัตโนมัติ)
• โทร: 081-940-2154 (มือถือ), 081-318-5400 (มือถือ)
• LINE: @venture_en
• E-mail: veco@veco.co.th

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

เพลา (Shaft) กับแกน (Axle) เหมือนหรือต่างกันอย่างไร?

เพลาหมุนพร้อมกับชิ้นส่วนที่ติดอยู่และส่งแรงบิดได้ ส่วนแกนเป็นแกนรองรับน้ำหนัก โดยชิ้นส่วนอื่นหมุนรอบแกน แต่ตัวแกนเองจะไม่หมุน เช่น เพลาล้อรถยนต์บางแบบที่ล้อหมุนรอบแกน แทนเพลาลอยที่ล้อหมุนอิสระรอบแกนคงที่

เพลาสามารถใช้งานได้นานแค่ไหน?

อายุการใช้งานของเพลารถยนต์หรือเพลาอุตสาหกรรมขึ้นอยู่กับวัสดุ ภาระงาน และการหล่อลื่น โดยทั่วไปเพลาที่ดูแลรักษาสม่ำเสมอสามารถใช้งานได้หลายหมื่นชั่วโมง แต่หากไม่มีการบำรุงรักษาและใช้งานเกินพิกัดอาจพังภายในไม่กี่พันชั่วโมง

การเลือกขนาดเพลาที่ไม่เหมาะสมส่งผลเสียอย่างไรบ้าง?

ถ้าใช้เพลาเล็กเกินไปอาจโก่งตัวหรือแตกหักกะทันหัน หรือเพลาใหญ่เกินความจำเป็นอาจเพิ่มต้นทุนและน้ำหนักโดยไม่จำเป็น นอกจากนี้ขนาดที่ไม่พอดีกับแบริ่ง ยังทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและเพลาเสียเร็ว

The post เพลาคืออะไร? เจาะลึกประเภท วิธีเลือกใช้งาน และแนวทางซ่อมบำรุง appeared first on Venture Engineering.

Key Takeaways

• การชุบเคลือบผิวโลหะ ช่วยเพิ่มความทนทาน ป้องกันสนิม การกัดกร่อน และการสึกหรอ พร้อมเพิ่มความสวยงามให้ชิ้นงาน
• การชุบเคลือบผิวโลหะมีหลายวิธี เช่น การชุบเคลือบโลหะด้วยสังกะสี การชุบเคลือบโลหะด้วยกัลวาไนซ์แบบจุ่มร้อน และการชุบเคลือบผิวโลหะด้วยไฟฟ้า ซึ่งเหมาะกับงานแตกต่างกัน
• การเลือกวิธีเคลือบควรพิจารณาจาก วัสดุ ลักษณะการใช้งาน สภาพแวดล้อม และคุณสมบัติที่ต้องการ เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด
• สำหรับงานอุตสาหกรรมหนัก HVOF และ Wire Arc ช่วยพ่นพอกโลหะเพื่อปกป้องและซ่อมแซมชิ้นงานที่ต้องรับแรงเสียดสี การสึกหรอ และการกัดกร่อน

สารบัญบทความ

• การชุบเคลือบผิวโลหะคืออะไร?
• การชุบเคลือบผิวโลหะมีประโยชน์อย่างไร?
• วิธีชุบเคลือบผิวโลหะที่นิยมใช้มีกี่แบบ?
• ชุบเคลือบผิวโลหะ ยกระดับความแข็งแรงของชิ้นงานอุตสาหกรรมกับ VECO
• คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

การชุบเคลือบผิวโลหะคืออะไร?

การชุบเคลือบผิวโลหะ หรือ Coating คือ กระบวนการนำวัสดุหรือสารเคมีมาเคลือบบนพื้นผิวโลหะ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความทนทานของชิ้นส่วนเครื่องจักร ช่วยป้องกันสิ่งสกปรกและสารเคมีที่อาจทำให้เกิดการกัดกร่อนหรือสนิม นอกจากนี้การชุบเคลือบผิวโลหะยังช่วยเพิ่มความสวยงามและความโดดเด่นให้กับชิ้นงาน จึงนิยมใช้กับโลหะหลายประเภท โดยเฉพาะเหล็กที่มีโอกาสชำรุดได้ง่าย

การชุบเคลือบผิวโลหะมีประโยชน์อย่างไร?

การชุบเคลือบผิวโลหะช่วยเพิ่มทั้งความสวยงาม เพิ่มเกราะป้องกันโลหะให้มีความทนทาน และเพิ่มประสิทธิภาพให้กับชิ้นงาน โดยมีประโยชน์สำคัญ ดังนี้

1. ชิ้นงานโลหะสวยงามยิ่งขึ้น

การเคลือบผิวโลหะช่วยเพิ่มความเงางามและสร้างเฉดสีที่หลากหลายให้กับชิ้นงานโลหะ ทำให้ผิวโลหะดูโดดเด่น เรียบเนียน และมีความสวยงามมากขึ้น นอกจากช่วยเพิ่มมูลค่าแล้ว ยังเหมาะกับชิ้นงานที่ต้องการความสวยงามโดยไม่จำเป็นต้องทาสีเพิ่มเติม

2. ป้องกันสนิมและการกัดกร่อน ยืดอายุการใช้งาน

ชั้นเคลือบทำหน้าที่เสมือนเกราะป้องกัน ช่วยลดการสัมผัสระหว่างผิวโลหะกับปัจจัยภายนอก เช่น น้ำ ความชื้น ฝุ่น และสารเคมี จึงช่วยลดโอกาสเกิดสนิม การกัดกร่อน และการเสื่อมสภาพของผิวโลหะ ส่งผลให้ชิ้นงานมีความทนทานมากขึ้นและสามารถใช้งานได้ยาวนานกว่าเดิม

3. ลดรอยขีดข่วนจากการเสียดสี

งานเคลือบผิวสามารถช่วยเพิ่มความทนทานของพื้นผิวโลหะต่อการเสียดสีและการกระแทก ช่วยลดโอกาสเกิดรอยขีดข่วนจากของแข็ง ของมีคม หรือเศษวัสดุที่มากระทบกับผิวชิ้นงาน จึงช่วยรักษาสภาพพื้นผิวให้ดูเรียบร้อยและลดความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการใช้งาน

4. เป็นฉนวนป้องกันการลุกไหม้

วัสดุเคลือบบางประเภทมีคุณสมบัติเป็นฉนวน ช่วยลดการสัมผัสโดยตรงระหว่างผิวโลหะกับความร้อนหรือเปลวไฟ จึงสามารถช่วยลดความเสี่ยงจากการลุกไหม้และการลามของไฟในบางลักษณะการใช้งาน อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพด้านการป้องกันไฟขึ้นอยู่กับชนิดและคุณสมบัติของสารเคลือบที่เลือกใช้

5. เพิ่มคุณสมบัติทางกล

การชุบเคลือบผิวโลหะสามารถช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของชิ้นงานให้เหมาะกับลักษณะการใช้งานมากขึ้น เช่น เพิ่มแรงเสียดทาน เพื่อช่วยให้พื้นผิวจับยึดได้ดีขึ้น หรือเพิ่มแรงยึดเกาะระหว่างพื้นผิวกับวัสดุอื่น จึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของชิ้นงานและรองรับการใช้งานที่ต้องการคุณสมบัติเฉพาะได้ดียิ่งขึ้น

วิธีชุบเคลือบผิวโลหะที่นิยมใช้มีกี่แบบ?

การชุบเคลือบผิวโลหะมีหลายวิธี โดยแต่ละวิธีเหมาะกับวัสดุ ลักษณะชิ้นงาน และวัตถุประสงค์การใช้งานที่แตกต่างกัน โดยมีวิธีชุบโลหะที่นิยมใช้ในปัจจุบัน ดังนี้

1. การชุบเคลือบโลหะด้วยสังกะสี (Zinc Plating)

การชุบเคลือบโลหะด้วยสังกะสี หรือ Zinc Plated คือ การเคลือบสังกะสีบนผิวโลหะเพื่อช่วยป้องกันสนิมและการกัดกร่อน โดยสังกะสีจะทำหน้าที่เป็นชั้นป้องกันผิวเหล็ก เหมาะกับชิ้นส่วนโลหะขนาดเล็ก เช่น สกรู นอต ชิ้นส่วนยานยนต์ และอุปกรณ์ที่ต้องการผิวสวยงามพร้อมป้องกันสนิม

2. การชุบเคลือบโลหะแบบวาร์นิช (Varnish)

เป็นการชุบเคลือบผิวโลหะด้วยสารวาร์นิช ซึ่งมีให้เลือกทั้งแบบเงาและแบบด้าน ช่วยเพิ่มความสวยงามและป้องกันความชื้น เหมาะกับชิ้นงานที่ต้องการเพิ่มความเงางาม ลดการสัมผัสกับน้ำและความชื้น รวมถึงงานที่เน้นความสวยงามของพื้นผิว

3. การชุบเคลือบโลหะด้วยกัลวาไนซ์แบบจุ่มร้อน (Hot-Dip Galvanizing)

เป็นการนำชิ้นงานเหล็กจุ่มลงในสังกะสีหลอมเหลว (Hot Dip Galvanizing) เพื่อสร้างชั้นสังกะสีเคลือบบนพื้นผิว ช่วยป้องกันสนิมและการกัดกร่อนได้ดี เหมาะกับโครงสร้างเหล็ก รางเดินสายไฟแบบ Cable Tray, Cable Ladder และ Pull Box ที่ต้องใช้งานภายนอกหรือในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น

4. การชุบเคลือบโลหะด้วยไฟฟ้า (Electroplating)

เป็นการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าหรือ Electroplating เพื่อให้ไอออนของโลหะในสารละลายเคลื่อนที่ไปเกาะบนพื้นผิวชิ้นงาน เกิดเป็นชั้นเคลือบที่มีความสม่ำเสมอ เหมาะกับชิ้นส่วนที่ต้องการป้องกันการกัดกร่อน เพิ่มความสวยงาม หรือปรับคุณสมบัติของพื้นผิว เช่น ชิ้นส่วนยานยนต์และอุปกรณ์ไฟฟ้า

5. การชุบเคลือบโลหะด้วยโครเมียม (Chromium Plating)

เป็นการเคลือบโครเมียมบนผิวโลหะ (Chromium Plating) เพื่อเพิ่มความเรียบลื่น ความเงางาม และความทนทานต่อการสึกหรอและอุณหภูมิสูง เหมาะกับชิ้นส่วนยานยนต์ เครื่องจักร และชิ้นงานตกแต่งที่ต้องการพื้นผิวมันวาวและทนต่อการใช้งาน

6. การชุบเคลือบโลหะด้วยอลูมิเนียม (Aluminium Plating)

เป็นการเคลือบอลูมิเนียมบนพื้นผิวโลหะเพื่อเพิ่มความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อนและการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เหมาะกับชิ้นส่วนยานยนต์ อุตสาหกรรมพลังงาน และชิ้นส่วนที่ต้องเผชิญกับความร้อนหรือสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อน

7. การชุบเคลือบโลหะผิวแข็ง (PVD Coating)

เป็นวิธีการชุบเคลือบผิวโลหะด้วยเทคโนโลยี Physical Vapor Deposition ในสภาวะสุญญากาศ โดยสร้างฟิล์มบางที่มีความแข็งและทนต่อการสึกหรอ เหมาะกับเครื่องมือตัด แม่พิมพ์ ชิ้นส่วนเครื่องจักร และชิ้นงานที่ต้องการความแข็งของผิวสูงโดยไม่ทำให้ขนาดชิ้นงานเปลี่ยนแปลงมาก

8. การพ่นเคลือบเซรามิก (Ceramic Coating)

เป็นการนำวัสดุเซรามิกมาพ่นหรือเคลือบบนพื้นผิว (Ceramic Coating) เพื่อเพิ่มความทนทานต่อความร้อน การสึกหรอ และการกัดกร่อน เหมาะกับชิ้นส่วนเครื่องจักร อุปกรณ์อุตสาหกรรม และชิ้นงานที่ต้องทำงานภายใต้อุณหภูมิสูงหรือสภาวะแวดล้อมที่รุนแรง

9. การพ่นพอกผิวโลหะด้วย HVOF และ Wire Arc (Thermal Spray)

เป็นกระบวนการพ่นวัสดุเคลือบลงบนพื้นผิวด้วยความเร็วและความร้อนสูง เพื่อสร้างชั้นผิวที่มีความแข็งและทนต่อการสึกหรอ เหมาะกับชิ้นส่วนเครื่องจักรที่ต้องรับแรงเสียดสี การกัดกร่อน หรือความร้อน เช่น ลูกกลิ้ง เพลา และชิ้นส่วนในภาคอุตสาหกรรม

10. การเชื่อมเลเซอร์โดยใช้ผงโลหะ (Laser Cladding)

เป็นกระบวนการใช้ลำแสงเลเซอร์หลอมผงโลหะ (Laser Cladding) ให้ยึดเกาะกับพื้นผิวชิ้นงาน เกิดเป็นชั้นโลหะใหม่ที่มีความแข็งแรงและแม่นยำสูง เหมาะกับการซ่อมแซมหรือเพิ่มความทนทานให้ชิ้นส่วนเครื่องจักร เช่น เพลา แม่พิมพ์ และชิ้นส่วนที่เกิดการสึกหรอ

บทความเพิ่มเติม หล่อ Babbitt คืออะไร แล้วอะไรคือหล่อเหวี่ยง ? : Babbitt Bearing

ชุบเคลือบผิวโลหะ ยกระดับความแข็งแรงของชิ้นงานอุตสาหกรรมกับ VECO

การชุบเคลือบผิวโลหะมีหลายรูปแบบ ทั้งการชุบสังกะสี การชุบโลหะด้วยไฟฟ้า การชุบกัลวาไนซ์ การเคลือบ PVD และการพ่นเคลือบด้วยเทคโนโลยี Thermal Spray ซึ่งแต่ละวิธีมีคุณสมบัติและเหมาะกับงานแตกต่างกัน การเลือกวิธีที่เหมาะสมจึงช่วยเพิ่มอายุการใช้งานและประสิทธิภาพของชิ้นงานได้

สำหรับงานอุตสาหกรรมหนักที่ต้องรับแรงเสียดสี การสึกหรอ หรือการกัดกร่อน VECO ให้บริการรับชุบโลหะ เคลือบผิวโลหะด้วยระบบ HVOF และ Wire Arc พ่นเคลือบโลหะด้วย Laser Cladding รวมถึงหล่อ Babbitt Bearing เพื่อปกป้องและซ่อมแซมชิ้นงาน พร้อมเลือกวัสดุเคลือบให้เหมาะกับลักษณะการใช้งาน และมีผู้เชี่ยวชาญให้คำปรึกษาฟรี

Venture Engineering คือผู้นำด้านการชุบเคลือบผิวโลหะทุกชนิด

ยินดีให้คำปรึกษาฟรี สอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่

• โทร: 02-987-0370 (อัตโนมัติ)
• โทร: 081-940-2154 (มือถือ), 081-318-5400 (มือถือ)
• LINE: @venture_en
• E-mail: veco@veco.co.th

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

ขั้นตอนการชุบโลหะมีอะไรบ้าง?

ขั้นตอนของหลักการชุบโลหะประกอบด้วย การเตรียมและทำความสะอาดผิวชิ้นงาน จัดเตรียมระบบไฟฟ้าและสารละลาย จากนั้นชุบเคลือบด้วยกระแสไฟฟ้า และการล้างพร้อมตกแต่งผิว เพื่อให้ได้ชั้นเคลือบที่เรียบสม่ำเสมอและมีประสิทธิภาพตามต้องการ

เคลือบผิวโลหะแบบไหนทนทานที่สุดสำหรับงานอุตสาหกรรมหนัก?

การชุบเคลือบผิวโลหะที่ทนทานที่สุดสำหรับงานอุตสาหกรรมหนักขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมและลักษณะการใช้งาน โดย Hot-Dip Galvanizing เหมาะกับงานโครงสร้างที่ต้องป้องกันสนิม ส่วน PVD/DLC และ Zinc Flake Coating เหมาะกับชิ้นส่วนที่ต้องรับแรงเสียดทาน การสึกหรอ และสารเคมีรุนแรง

ต้องดูแลรักษาชิ้นงานหลังเคลือบผิวอย่างไรบ้าง?

หลังการชุบโลหะเรียบร้อยแล้ว ควรหลีกเลี่ยงให้ชิ้นงานสัมผัสน้ำ สารเคมี และการสัมผัสหรือเสียดสีรุนแรงในช่วง 24 – 48 ชั่วโมงแรก จากนั้นควรทำความสะอาดด้วยวิธีที่เหมาะสม เพื่อยืดอายุการของชิ้นงาน

The post ชุบเคลือบผิวโลหะคืออะไร? รวม 10 วิธีชุบโลหะยอดนิยมที่อุตสาหกรรมควรรู้ appeared first on Venture Engineering.

บทความนี้จะอธิบายว่าทังสเตนคาร์ไบด์ คืออะไร มีคุณสมบัติและการใช้งานอย่างไร เพื่อช่วยให้ลูกค้าเลือกวัสดุได้เหมาะสมกับการใช้งานในภาคอุตสาหกรรมมากที่สุด

Key Takeaways

• ทังสเตนคาร์ไบด์ (Tungsten Carbide : WC) มีคุณสมบัติเด่นด้านการรักษาความคม จึงถูกนำไปใช้ผลิตเครื่องมือตัด เม็ดมีด และชิ้นส่วนที่ต้องการความทนทานสูง
• ชุดหัวกรอทังสเตนคาร์ไบด์ เป็นอีกหนึ่งผลิตภัณฑ์ที่อาศัยคุณสมบัติด้านความแข็งของทังสเตนคาร์ไบด์ ทำให้สามารถใช้งานกับวัสดุหลากหลายชนิดและมีอายุการใช้งานยาวนาน
• ทังสเตนคาร์ไบด์แตกต่างจาก HSS (High-Speed Steel) ตรงที่มีความแข็งและทนต่อการสึกหรอได้ดีกว่า แต่มีความเหนียวน้อยกว่า จึงควรเลือกใช้ให้เหมาะกับประเภทงาน
• การเลือกเกรดของทังสเตนคาร์ไบด์และเทคโนโลยีพ่นพอกผิวที่เหมาะสม จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต ลดการสึกหรอ และลดต้นทุนการซ่อมบำรุงในระยะยาว

สารบัญบทความ

• ทังสเตนคาร์ไบด์คืออะไร มีกี่ประเภท?
• ทังสเตนคาร์ไบด์แตกต่างจากทังสเตนอย่างไรบ้าง?
• คุณสมบัติพิเศษของทังสเตนคาร์ไบด์ มีอะไรบ้าง?
• ทังสเตนคาร์ไบด์นำไปใช้ทำอะไรบ้าง?
• ยกระดับความทนทานของชิ้นส่วนอุตสาหกรรมด้วยทังสเตนคาร์ไบด์ ให้ Venture Engineering ช่วยดูแล
• คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

ทังสเตนคาร์ไบด์คืออะไร มีกี่ประเภท?

ทังสเตนคาร์ไบด์ (Tungsten Carbide : WC) เป็นสารประกอบที่เกิดจากการรวมตัวของทังสเตนและคาร์บอน จนได้วัสดุที่มีคุณสมบัติเหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนอุตสาหกรรม โดยทั่วไปทังสเตนคาร์ไบด์สามารถแบ่งประเภทตามลักษณะการใช้งานได้ ดังนี้

• ทังสเตนคาร์ไบด์สำหรับใช้กับชิ้นงานที่ไม่ใช่เหล็ก (K Grade) มีโคบอลต์ (Cobalt) เป็นตัวเชื่อมประสานวัสดุ จึงเหมาะสำหรับงานตัดวัสดุประเภทอะลูมิเนียม ทองแดง ทองเหลือง พลาสติก ไม้ และเหล็กหล่อ จุดเด่นคือมีความต้านทานการสึกหรอสูง ให้ผิวงานที่เรียบ และเหมาะกับงานที่ต้องการความแม่นยำในการตัด
• ทังสเตนคาร์ไบด์สำหรับใช้กับชิ้นงานที่เป็นเหล็ก (P Grade) มีไทเทเนียมคาร์ไบด์ (TiC) และแทนทาลัมคาร์ไบด์ (TaC) เป็นส่วนประกอบ ออกแบบมาเพื่อรองรับการใช้งานกับเหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กกล้าอัลลอย และวัสดุที่มีความเหนียว โดยมีความสมดุลระหว่างความแข็งและความเหนียว ช่วยลดโอกาสการบิ่นหรือแตกร้าวเมื่อใช้งานภายใต้แรงตัดสูง

ทังสเตนคาร์ไบด์แตกต่างจากทังสเตนอย่างไรบ้าง?

แม้ลูกค้าหลายคนเข้าใจว่า ทังสเตนคือวัสดุชนิดเดียวกับทังสเตนคาร์ไบด์แต่ในความเป็นจริงทั้งสองมีองค์ประกอบและคุณสมบัติที่แตกต่างกันและใช้งานในอุตสาหกรรมคนละรูปแบบกัน ดังนี้

1. ความแข็ง

เมื่อเปรียบเทียบด้านความแข็ง ทังสเตนคาร์ไบด์ จะมีค่าความแข็งสูงกว่าทังสเตน เนื่องจากเป็นสารประกอบของทังสเตนและคาร์บอน จึงสามารถต้านทานการสึกหรอ และการเสียดสีได้ดีกว่า คุณสมบัตินี้ทำให้ทังสเตนคาร์ไบด์คือวัสดุที่เหมาะกับการผลิตเครื่องมือตัด และพ่นพอกชิ้นส่วนเครื่องจักรที่ผ่านการใช้งานหนัก

2. การนำความร้อน

ทังสเตนมีค่าการนำความร้อนสูงกว่าทังสเตนคาร์ไบด์ จึงสามารถถ่ายเทความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพและคงคุณสมบัติได้ดีในสภาวะอุณหภูมิสูง จึงเหมาะสำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับความร้อนโดยตรง เช่น อิเล็กโทรดหรือชิ้นส่วนให้ความร้อน ขณะที่ทังสเตนคาร์ไบด์จะโดดเด่นด้านความแข็งมากกว่า

3. กำลังรับแรงตึง

แม้ว่าทังสเตนคาร์ไบด์จะมีความแข็งสูง แต่มีค่ากำลังรับแรงตึง (Tensile Strength) ต่ำกว่าทังสเตน เนื่องจากมีความเปราะมากกว่า หากได้รับแรงดึงหรือแรงกระแทกที่รุนแรงอาจเกิดการแตกร้าวหรือบิ่นได้ ในทางกลับกัน ทังสเตนมีความเหนียวมากกว่า จึงเหมาะกับงานที่ต้องรองรับแรงดึงต่อเนื่อง

4. โมดูลัสความยืดหยุ่น

โมดูลัสความยืดหยุ่น (Elastic Modulus) เป็นค่าที่ใช้บ่งบอกความสามารถของวัสดุในการต้านทานการเสียรูป โดยทังสเตนคาร์ไบด์มีค่าสูงกว่าทังสเตน จึงมีความแข็งแกร่งและคงรูปได้ดีกว่าเมื่อรับแรงกดหรือแรงอัด เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการความเที่ยงตรงของมิติและทำงานภายใต้ภาระโหลดสูง

5. โมดูลัสเฉือน

โมดูลัสเฉือน (Shear Modulus) เป็นค่าที่แสดงความสามารถของวัสดุในการต้านทานแรงเฉือน ซึ่งทังสเตนคาร์ไบด์มีค่าสูงกว่าทังสเตนและเหล็กทั่วไป จึงช่วยรักษารูปทรงของคมตัดและลดการเสียรูปของชิ้นส่วนระหว่างการใช้งาน

คุณสมบัติพิเศษของทังสเตนคาร์ไบด์ มีอะไรบ้าง?

Tungsten Carbide คือ วัสดุที่มีคุณสมบัติเด่นด้านความแข็ง จึงถูกนำไปประยุกต์ใช้ในงานอุตสาหกรรมหลากหลายประเภท ซึ่งมีคุณสมบัติเด่นดังต่อไปนี้

• มีความแข็งสูงเป็นพิเศษ ทังสเตนคาร์ไบด์มีค่าความแข็งอยู่ในระดับสูง รองจากเพชร จึงสามารถต้านทานการขีดข่วนได้ดี เหมาะสำหรับการผลิตเครื่องมือตัด (Cutting Tools) เป็นต้น
• ยืดอายุการใช้งานของชิ้นส่วน ด้วยคุณสมบัติด้านความทนทานต่อการสึกหรอ (Wear Resistance) ทำให้ทังสเตนคาร์ไบด์ช่วยลดอัตราการสึกหรอของชิ้นส่วนเครื่องจักร ลดความถี่ในการเปลี่ยนอะไหล่
• ทนความร้อนได้ดี ทังสเตนคาร์ไบด์มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง จึงสามารถคงคุณสมบัติของวัสดุได้แม้ต้องทำงานในสภาวะที่มีอุณหภูมิสูง เหมาะสำหรับงานตัด งานขึ้นรูปโลหะ
• มีความหนาแน่นสูง มากกว่าเหล็กทั่วไปประมาณ 2 เท่า ส่งผลให้มีความแข็งแรงและทนต่อแรงกดได้ดี จึงนิยมใช้กับชิ้นส่วนที่ต้องรับภาระงานหนักและต้องการความมั่นคงในการใช้งาน
• รองรับการเคลือบและการซ่อมผิวชิ้นงาน นอกจากการผลิตเป็นชิ้นส่วนแล้ว ทังสเตนคาร์ไบด์ยังสามารถนำมาใช้เป็นวัสดุสำหรับงาน Laser Cladding และงานพ่นพอกโลหะ เพื่อเพิ่มความแข็งของผิวชิ้นส่วนเครื่องจักรต่าง ๆ
• มีข้อจำกัดด้านความเปราะ แม้ทังสเตนคาร์ไบด์จะมีความแข็งสูง แต่ก็มีความเหนียว ต่ำกว่าวัสดุบางชนิด จึงทนต่อแรงกระแทกได้ไม่ดีนัก การเลือกเกรดของวัสดุและกระบวนการผลิตที่เหมาะสม จะช่วยให้ชิ้นส่วนมีประสิทธิภาพและอายุการใช้งานที่ยาวนานยิ่งขึ้น

ด้วยคุณสมบัติที่ทนต่อการสึกหรอและทนความร้อน ทังสเตนคาร์ไบด์จึงเหมาะกับงานอุตสาหกรรมที่ต้องการความทนทานสูง ช่วยลดการสึกหรอของชิ้นส่วนและยืดอายุการใช้งาน โดยควรเลือกเกรดวัสดุให้เหมาะกับลักษณะงานและสภาวะการใช้งานจริง

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Laser Welding ได้ที่ : เชื่อมเลเซอร์ คืออะไร ทำไมต้องเชื่อมเลเซอร์ ?

ทังสเตนคาร์ไบด์นำไปใช้ทำอะไรบ้าง?

ด้วยคุณสมบัติด้านความทนทานต่อการสึกหรอ Tungsten Carbide จึงถูกนำไปประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมหลากหลายประเภท โดยเฉพาะงานที่ชิ้นส่วนต้องรับแรงเสียดสี แรงกด หรืออุณหภูมิสูงอย่างต่อเนื่อง

1. งานตัดและเจาะโลหะ (Drilling)

ทังสเตนคาร์ไบด์ถูกนำมาใช้ผลิตดอกสว่านทังสเตนคาร์ไบด์ และเครื่องมือตัดสำหรับงานเจาะโลหะ เนื่องจากมีความแข็งสูงและทนต่อการสึกหรอ เหมาะสำหรับการเจาะรูเพื่อยึดสกรู สลักเกลียว และชิ้นส่วนต่าง ๆ ในงานผลิตเครื่องจักร ยานยนต์ รวมถึงงานประกอบชิ้นส่วนเข้าด้วยกัน

2. งานกัดวัตถุ (Milling)

ทังสเตนคาร์ไบด์นิยมนำมาผลิตดอกกัด (Milling Cutter) เนื่องจากมีความแข็งสูงและทนต่อการสึกหรอ จึงสามารถกัดเซาะร่อง ขึ้นรูปชิ้นงาน และตัดเฉือนวัสดุได้อย่างแม่นยำ แม้ทำงานต่อเนื่อง ช่วยให้เครื่องมือมีอายุการใช้งานยาวนานและลดความถี่ในการเปลี่ยนเครื่องมือ

3. งานกลึง (Turning)

เม็ดมีดกลึงและมีดกลึงที่ผลิตจากทังสเตนคาร์ไบด์ได้รับความนิยมในงานตัดเฉือนโลหะ เนื่องจากรักษาความคมของคมตัดได้ดี ช่วยยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือ สำหรับงานตัดเฉือนวัสดุที่มีความแข็งสูง ผู้ผลิตบางรายจะเสริมปลายเม็ดมีดด้วย Polycrystalline Diamond (PCD) หรือ Cubic Boron Nitride (CBN) เพื่อเพิ่มความทนทานและรักษาประสิทธิภาพของคมตัดให้ใช้งานได้นานขึ้น

4. งานปั๊มโลหะ (Punch & Die)

งานปั๊มขึ้นรูปโลหะต้องอาศัยแม่พิมพ์ Punch & Die ที่สามารถรองรับแรงกดและแรงกระแทกได้อย่างต่อเนื่อง ทังสเตนคาร์ไบด์จึงเป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับฝังในตำแหน่งที่เกิดการสึกหรอสูง เพราะจะช่วยยืดอายุการใช้งานของแม่พิมพ์และรักษาความแม่นยำของชิ้นงานตลอดกระบวนการผลิต

5. งานพ่นพอกด้วยโลหะ (Thermal Spray)

อีกหนึ่งการประยุกต์ใช้ Tungsten Carbide คือ การใช้เป็นวัสดุสำหรับงาน Thermal Spray เพื่อเพิ่มความแข็งและความทนต่อการสึกหรอของผิวชิ้นส่วนเครื่องจักร โดยเฉพาะชิ้นส่วนที่ต้องสัมผัสแรงเสียดสี เช่น เพลา ลูกกลิ้ง วาล์ว การเคลือบผิวด้วยทังสเตนคาร์ไบด์ช่วยลดการสึกหรอและลดความถี่ในการซ่อมบำรุง

6. งานเลเซอร์แคลดดิง (Laser Cladding)

นอกจากนี้ ทังสเตนคาร์ไบด์ยังสามารถใช้พ่นพอกผิวโลหะด้วยเลเซอร์ได้อีกด้วย โดยใช้เทคโนโลยีพลังงานเลเซอร์หลอมทังสเตนคาร์ไบด์และพ่นลงบนผิวโลหะเพื่อซ่อมแซมชิ้นส่วนเครื่องจักรที่ชำรุดให้มีความแข็งแรง ลดการเสียดทาน และลดโอกาสการสึกหรอได้มากขึ้น

นอกจากนี้ ยังสามารถใช้ผลิตใบมีดสำหรับงานตัดและงานเฉือน เช่น ใบมีดตัดกระดาษ ใบมีดตัดฟิล์ม รวมถึงเคลือบผิว Centerless Blade เพื่อยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือ ทั้งนี้ ในบางลักษณะงานอาจเลือกใช้ Laser Cladding หรือ Ceramic Coating เพื่อให้ได้คุณสมบัติของผิวชิ้นงานที่เหมาะกับสภาพการใช้งาน

ยกระดับความทนทานของชิ้นส่วนอุตสาหกรรมด้วยทังสเตนคาร์ไบด์ ให้ Venture Engineering ช่วยดูแล

ทังสเตนคาร์ไบด์ เป็นวัสดุที่มีความแข็งและความทนต่อการสึกหรอสูง จึงเหมาะสำหรับการผลิตเครื่องมือตัด แม่พิมพ์ และการเคลือบผิวชิ้นส่วนโลหะที่ต้องทำงานภายใต้แรงเสียดสีหรือสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ดังนั้นการเลือกวัสดุและเทคโนโลยีที่เหมาะสมจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องจักร พร้อมลดต้นทุนการซ่อมบำรุงในระยะยาว

ที่ Venture Engineering (VECO) เราเชี่ยวชาญด้าน Surface Engineering โดยให้คำแนะนำและเลือกเทคโนโลยีที่เหมาะกับสภาพการใช้งานของแต่ละชิ้นส่วน ไม่ว่าจะเป็น HVOF Thermal Spray, Wire Arc Spray, Laser Cladding หรือ Ceramic Coating เพื่อฟื้นฟูและเพิ่มความทนทานของผิวชิ้นงาน ช่วยลดการสึกหรอ ลดการหยุดเครื่องจักร และเพิ่มความคุ้มค่าในการใช้งานอีกด้วย

Venture Engineering คือผู้นำด้านการพ่นพอกผิวโลหะทุกชนิด

ยินดีให้คำปรึกษาฟรี สอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่

• โทร: 02-987-0370 (อัตโนมัติ)
• โทร: 081-940-2154 (มือถือ), 081-318-5400 (มือถือ)
• LINE: @venture_en
• E-mail: veco@veco.co.th

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

ทังสเตนคาร์ไบด์มีความเป็นพิษต่อร่างกายหรือไม่?

โดยทั่วไป Tungsten Carbide ไม่จัดเป็นวัสดุที่มีความเป็นพิษเมื่ออยู่ในรูปชิ้นงานสำเร็จรูปและใช้งานตามปกติ อย่างไรก็ตาม ในกระบวนการเจียร ตัด หรือขัดแต่งที่ก่อให้เกิดฝุ่นละเอียด ควรใช้อุปกรณ์ป้องกันและระบบดูดฝุ่นตามมาตรฐานความปลอดภัยในการทำงาน

ทังสเตนคาร์ไบด์หามาจากไหน?

สามารถหาซื้อได้จากผู้ผลิตและผู้จัดจำหน่ายเครื่องมือตัด วัสดุวิศวกรรม และชิ้นส่วนอุตสาหกรรม โดยมีจำหน่ายทั้งในรูปแท่ง เม็ดมีด แผ่นคาร์ไบด์ และชิ้นส่วนสำเร็จรูปสำหรับงานเฉพาะด้าน

ทังสเตนคาร์ไบด์ต่างจาก HSS (High-Speed Steel) อย่างไร?

ทังสเตนคาร์ไบด์ มีความแข็งและทนต่อการสึกหรอได้ดีกว่า HSS (High-Speed Steel) จึงเหมาะกับงานตัดเฉือนที่ความเร็วสูงและวัสดุที่มีความแข็งมาก ขณะที่ HSS มีความเหนียวกว่า จึงรับแรงกระแทกและลับคมใหม่ได้ง่ายกว่า

ทังสเตนคาร์ไบด์เหมาะกับงานประเภทใดมากที่สุด?

เหมาะกับงานที่ต้องเผชิญการสึกหรอ แรงเสียดสี หรือการตัดเฉือนอย่างต่อเนื่อง เช่น เครื่องมือตัด แม่พิมพ์ ชิ้นส่วนเครื่องจักร และงานเคลือบผิวแบบ Thermal Spray ที่ต้องการยืดอายุการใช้งานของชิ้นส่วนในอุตสาหกรรม

The post ทังสเตนคาร์ไบด์ วัสดุความแข็งสูงที่ตอบโจทย์งานอุตสาหกรรมหนัก appeared first on Venture Engineering.

หลักการทำงานของ Laser cladding

หลักการทำงานของ Laser cladding นั้นจะคล้ายกับ Laser welding หรือการเชือมเลเซอร์เป็นอย่างมาก ซึ่งจะเริ่มจากการที่เครื่องปล่อยแสงเลเซอร์ความเข้มข้นสูงไปที่ผิววัสดุ ซึ่งในขณะเดียวกันจะมี Shielding gas เพื่อปกป้องชิ้นงานจากการเกิด Oxidation ปล่อยออกมาด้วย จากนั้นเครื่องจะปล่อยผงโลหะลงไปที่บ่อหลอมที่เกิดจากแสงเลเซอร์ เกิดเป็นผิวเคลือบขึ้นมาในที่สุด แต่ข้อดีสำคัญที่มีมากกว่าการเชื่อมเลเซอร์คือการที่ 1.เนื่องจากใช้ผงเป็นวัสดุเติมลงไป จึงทำให้สามารถเลือกโลหะผสมคาร์ไบด์เป็นวัสดุเคลือบได้ 2. เนื่องจากเป็นขั้นตอนอัตโนมัติ 100% ทำให้การเชื่อมพื้นที่ใหญ่นั้นประหยัดต้นทุนไปได้มาก

Laser cladding ของ Venture engineering

1. เครื่อง Laser cladding ขนาด 6kW จากเยอรมัน Laserline GmbH
2. เครื่องสามารถรับชิ้นงานได้ใหญ่ ความโต 1.5เมตร ความยาวสูงสุด 15เมตร
3. มีวัสดุให้เลือกหลากหลายไม่ว่าจะเป็นกลุ่มอัลลอย, ทังสเตนคาร์ไบด์ หรือไททาเนียม
4. มีโปรแกรมในการร่วมพัฒนาผิวเคลือบกับลูกค้า

Laser cladding choice of materials

Material	Typical Hardness (HV)	Thermal Stability (°C)	Application
High Strength Steels (M2, H13)	550-650	450-500	Dimension restoration, Tool repair
Aluminium Bronze	200-300	350-400	Good wear resistance, good general corrosion resistance. Ship propeller shaft.
SS309, SS316L	250-300	-	Used as root layer/build up, relatively good general corrosion resistance
Stainless 420	550-600	500-550	Great wear resistance. Dimension restoration.
Rockit 431SR	690-710	400-600	Excellent wear resistance as well as corrosion resistance. Proven succcess for laminar cooling roll
Rockit 606	890-950	500-550	Very hard and corrosion resistance. Great impact resistnace. Used for chrome replacement but better
Stellite-6	550-600	500-550	Excellent galling, wear, erosion, and cavitation protection over a wide temperature range
Stellite-21	400-450	500-550	Superior thermal and mechanical shock resistance, relatively high resistance to galling and cavitation
Hastelloy C-276	380-450	870-1230	Moderate wear resistance with exceptional corrosion resistance against acid, alkali or other media.
Inconel-625	250-300	900-1000	Applied in extremely high corrosive environments, used as buffer layer
Inconel-718	400-450	600-650	Age hardenable, high temperature stability and corrosion protection. Used for oil&gas industry.
Ni80-Cr20	300-350	1000-1100	Hot oxidation resistance
NiCrBSi-30%WC	1200-2000	600-650	Great abrasion/erosion resistance and excellent for part-to-part sliding wear due to relatively low friction coefficient
NiCrBSi-60%WC	1500-2300	600-650	Exceptional abrasion/erosion resistance and excellent for part-to-part sliding wear due to relatively low friction coefficient
NiCrBSi-65%WC	1500-2500	600-650	Extremely high abrasion/erosion resistance and excellent for part-to-part sliding wear due to relatively low friction coefficient
Colmonoy-63	600-650	500-550	Excellent resistance to aluminum liquid erosion used in high pressure die cast
Colmoynoy-88	720-840	600-650	Exceptional wear resistance coupled with great corrosion resistance.
Titanium Gr.5	330-360	400-600	Excellence strength to weight ratio. Great corrosion resistance.

The post Laser cladding คืออะไร ?? ที่นี้มีคำตอบ appeared first on Venture Engineering.

เทคโนโลยีพ่นพอกผิวโลหะ หรือ Thermal Spray คือกระบวนการพ่นวัสดุชนิดที่ต้องการลงบนพื้นผิวของชิ้นงานเพื่อให้เกิดผิวเคลือบ ทั้งนี้เพื่อ 1. พัฒนาคุณสมบัติพื้นผิวชิ้นงานให้เป็นไปตามที่ต้องการ หรือ 2. คืนค่าให้แก่ชิ้นงานที่สึกหรอ การพ่นพอกผิวโลหะนี้สามารถนำไปใช้งานได้หลากหลายขึ้นอยู่กับวัสดุที่นำมาพ่นพอก ทั้งนี้เพื่อปกป้องชิ้นงานจากการสภาวะแวดล้อมทีสามารถทำให้ชิ้นงานเราเสียหายได้เช่น การสึกหรอ การกัดกร่อนโดยกายภาพหรือเคมี การเสียดสี หรือ ความร้อน (Wear, Erosion, Cavitation, Corrosion, Abrasion, Heat) นอกจากนี้ยังถูกใช้ในการทำให้ชิ้นงานมีคุณสมบัติพิเศษเช่น นำไฟฟ้า ฉนวนไฟฟ้า หล่อลื่น แรงเสียดทานต่ำ แรงเสียดทานสูง หรือทนต่อสารเคมี (Electrical Conductivity or Insulation, Lubricity, High or Low Friction, Chemical Resistance) รวมไปถึงการทำให้พื้นผิวมีคุณสมบัติต่างๆตามที่ต้องการ

การพ่นพอกผิวโลหะ(Thermal Spray) นี้ถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆเพื่อทำให้ชิ้นส่วนอุตสาหกรรมหรือเครื่องจักรมีอายุการใช้งานที่มากขึ้น หรือเพื่อซ่อมแซมและคืนค่าเดิมให้กับชิ้นส่วนที่เสียหายไป และเพื่อทำให้พื้นผิวของชิ้นส่วนมีคุณสมบัติพิเศษตามที่ต้องการ อุตสาหกรรมหลักที่นำการพ่นพอกผิวโลหะ (Thermal Spray) มาใช้ประโยชน์คือ อุตสาหกรรมการบิน อุตสาหกรรมการแพทย์ อุตสาหกรรมเครื่องใช้ไฟฟ้า และอุตสาหกรรมซ่อมแซมต่างๆ

วัสดุที่สามารถนำมาพ่นพอกในการทำ Thermal Spray นั้นมีหลากหลาย เช่น โลหะ อัลลอย เซรามิค พลาสติค หรือวัสดุคอมโพสิต วัสดุเหล่านี้อาจมีลักญณะเป็นผงหรือลวด นำมาผ่านความร้อนหรือหลอมและพ่นไปที่พื้นผิวชิ้นงานด้วยความเร่งสูง เมื่ออนุภาคเหล่านี้ถูกพ่นทับซ้อนกัน ก็จะเกิดเป็นผิวเคลือบในที่สุด

รูปที่1 : หลักการทำงานของ Thermal Spray (Fst.nl, 2020)

รูปที่2: การเรียงทับกันของอนุภาควัสดุในการ Thermal Spray (Fst.nl, 2020)

Venture Engineering รับบริการพ่นพอกผิวโลหะทุกชนิด ยินดีให้คำปรึกษาฟรี         รายละเอียดเพิ่มเติม “คลิก”

เลือกหัวข้อที่ต้องการอ่าน

1. ประเภทของการพ่นพอกผิวโลหะ (Thermal Spray)
2. Detonation Gun
3. Flame Spray
4. HVOF
5. HVAF
6. Plasma Spray
7. Arc Wire Spray
8. Cold Spray

ประเภทของกระบวนการ Thermal Spray (พ่นพอกผิวโลหะ)

เทคโนโลยีพ่นพอกผิวโลหะ (Thermal Spray) นั้นแบ่งได้เป็นเป็น 3 กลุ่มใหญ่ ขึ้นอยู่กับวิธีการพ่นอนุภาควัสดุไปบนชิ้นงาน ดังนี้

รูปที่3: ประเภทของ Thermal Spray (Fst.nl, 2020)

Flame Spray : กระบวนการหลอมเหลววัสดุพ่นพอกโดยวิธีการให้ความร้อนทางเคมีเช่นการ Combustion

Electrical Spray : กระบวนการหลอมเหลววัสดุพ่นพอกโดยวิธีการทางไฟฟ้าเช่นการอาร์คกันของลวด ซึ่งหลักการนี้จะคล้ายคลึงกับการอาร์คของการเชื่อมที่เราคุ้นเคยกันดี

Kinetic Spray : กระบวนการนี้ไม่เหมือนกับวิธี Thermal Spray อื่นตรงที่วัสดุพ่นพอกนั้นจะไม่ถูกหลอมเหลว แต่จะพ่นเพื่อให้ไปติดกับพื้นผิวชิ้นงานด้วยค่าพลังงานจลน์ที่มหาศาลจากปืนพ่นแทน

รูปที่4: อุณหภูมิปฏิบัติงานของ Thermal Spray ชนิดต่างๆ (Fst.nl, 2020)

Detonation Gun (D-Gun)

รูปที่5: Detonation Gun (Fst.nl, 2020)

หลักการทำงาน

Detonation Gun คือกระบวนการทาง Thermal Spray การพ่นพอกทำได้โดยจะใช้ปืนจุดชนวน (D-gun) ซึ่งประกอบด้วยกระบอกน้ำโลหะที่ระบายความร้อนด้วยน้ำ และท่อขาเข้าเพื่อนำก๊าซและผงเข้าไปในห้องเผาไหม้ วัสดุที่เราต้องการให้เป็นผิวเคลือบจะถูกนำเข้าไปในห้องเผาไหม้เพื่อผสมออกซิเจนและเชื้อเพลิง (Acetylene) จากนั้นส่วนผสมนี้จะถูกจุดประกายโดยหัวเทียนเพื่อสร้าง Supersonic Shock Wave ที่ขับเคลื่อนวัสดุผ่านกระบอกปืนและยิงลงบนพื้นผิวงานในที่สุด

ข้อดี

• ตัวเลือกวัสดุมีหลากหลาย เช่น คาร์ไบด์ผสมโลหะ และเซรามิค
• ให้ความหนาได้หลายระดับตั้งแต่ 0.05-2 mm
• รูพรุนต่ำ <1%
• ผิวเคลือบยึดแน่นดี >70MPa

ข้อเสีย

• ไม่ทนต่อแรงดึง
• เครื่องมือมีขนาดใหญ่และมีเสียงดัง

Flame Spray

รูปที่6: Flame Spray (Fst.nl, 2020)

Typical coatings

➤ Self-fluxing alloys (fusing)

➤ Iron based alloys

➤ Nickel based alloys 

➤ Ceramics & Cermets        

➤ Abradables    

Main applications

➤ Wear resistance

➤ Corrosion protection

➤ Chemical resistance

➤ Dimensional restoration

หลักการทำงาน

Flame Spray คือกระบวนการ Thermal Spray ที่การพ่นพอกนั้นใช้เชื้อเพลิงจากแหล่งความร้อนที่เกิดจากปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างเชื้อเพลิงจากการเผาไหม้และออกซิเจนเพื่อสร้างแก๊สความร้อน วัสดุพ่นพอกจะถูกใส่เข้าไปในเปลวไฟในรูปแบบของลวด จากนั้นวัสดุจะถูกทำให้หลอมเหลวและถูกอัดด้วยอากาศแรงดันสูงเพื่อทำให้วัสดุที่หลอมเหลวแตกตัวเป็นอนุภาคก่อนที่จะขับเคลื่อนพวกอนุภาคเหล่านั้นเพื่อยิงลงบนพื้นผิวงานให้กลายเป็นผิวเคลือบ

ข้อดี

• ถูก
• เกิดฝุ่นน้อย
• พกพาได้ง่าย

ข้อเสีย

• คุณภาพผิวพ่นต่ำ
• ผิวพ่นมีออกไซด์สูง
• รูพรุนสูง
• Bond strength ต่ำ

HVOF (High Velocity Oxygen Fuel )

รูปที่7: High Velocity Oxygen Fuel (HVOF) (Fst.nl, 2020)

Typical coatings

➤ Nickel & Cobalt based alloys, Stellite, Triballoy, Inconel, 

➤ Iron based alloys, AISI 316L, etc.

➤ Carbides & Cermets 

➤ MCrAlY

Main applications

➤ Wear resistance Sliding, Abrasive, Erosion

➤ Chemical resistance

➤ High Temperature applications

➤ Dimensional restoration

หลักการทำงาน

HVOF คือกระบวนการทาง Thermal Spray ที่การพ่นพอกนั้นจะเกิดขึ้นโดยเชื้อเพลิงและออกซิเจนจะถูกอัดเข้าไปในห้องเผาไหม้ เกิดเป็นไอร้อนของเชื้อเพลิงความเร็วสูง อนุภาคผงที่ถูกฉีดเข้าไปในไอแก๊สนี้จะถูกเร่งความเร็วให้สูงจนอยู่ในช่วง Supersonic เพื่อส่งให้ไปยึดเกาะกับผิวชิ้นงานและทับกันไปเรื่อยๆจนกลายเป็นผิวเคลือบในที่สุด การรวมตัวกันของอนุภาคเพื่อที่จะเกิดเป็นผิวเคลือบนั้นไม่ใช่จากการหลอมเหลวของอนุภาคที่อุณหภูมิสูงเพียงอย่างเดียว แต่เกิดจากรวมกันของการที่อนุภาคหลอมเหลวเข้าหากันรวมกับพลังงานจลน์อันมหาศาลของอนุภาคที่ตกกระทบต่อพื้นผิวงาน และเนื่องจากนุภาคผิวพ่นตกกระทบผิวงานด้วยความเร็วสูง ผิวเคลือบที่ได้จะมีความหนาแน่นสูงที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ

ข้อดี

• ผิวพ่นมีความหนาแน่นสูงเนื่องจากความเร็วตกกระทบของอนุภาคที่ความเร็วสูง
• Porosity ต่ำ
• ค่า Bond strength สูง
• Wear resistance สูงจากผิวพ่นที่แน่นกว่า
• Hardness สูงจาก Carbide Degradation ที่น้อยกว่า
• Corrosion resistance สูงจากการที่ Porosity ต่ำ
• ค่าOxide ต่ำ เนื่องจากอนุภาคผงมีความเร็วสูง ดังนั้นระยะเวลาในการเดินทางในอากาศสั้นทำให้เกิดออกไซด์น้อย
• Deposition Rate สูง เหมาะกับงานขนาดใหญ่
• ให้ความร้อนแก่ชิ้นงานน้อย เนื่องจากอนุภาคเดินทางจากปืนพ่นไปหาชิ้นงานด้วยความเร็วสูง
• พ่นพอกได้หนาจากการที่ Residual stress ที่น้อย

ข้อเสีย

• เป็นกระบวนการที่มีความซับซ้อนสูง เนื่องจากคุณสมบัติของ Microstructure ขึ้นอยู่กับตัวแปรที่หลากหลายขึ้นอยู่กับการปรับของผู้ปฏิบัติงาน
• ขนาดของผงวัสดุที่ใช้ได้ไม่หลากหลาย อยู่ในช่วง 5-60 um
• อุปกรณ์มีราคาแพง
• ไม่สามารถปฏิบัติงานในที่จำกัดได้เช่น ในรูของวัตถุทรงกระบอก เนื่องจากกระบวนการ HVOF ต้องการให้มีระยะระหว่างปืนพ่นกับชิ้นงานระหว่าง 150-300mm  

Venture Engineering คือผู้นำด้านการพ่นพอก HVOF ยินดีให้คำปรึกษาฟรี     รายละเอียดเพิ่มเติม “คลิก”

HVAF ( High Velocity Air Fuel )

รูปที่8: High Velocity Air Fuel (HVAF) (Fst.nl, 2020)

หลักการทำงาน

HVAF คือกระบวนการ Thermal Spray ที่มีวิธีหลักการทำงานคล้ายคลึงกับ HVOF มาก แตกต่างกันตรงที่ HVOF นั้นจะใช้ Oxygen เพื่อเป็นส่วนผสมในการเผาไหม้ แต่ HVAF ใช้อากาศธรรมดาแทน

HVAF ถือว่าเป็นกระบวนการ “Warm spray” ความหมายคือจะเป็นกระบวนการที่อุณหภูมิต่ำกว่า HVOF แต่สูงกว่า Cold Spray ผงวัสดุจะถูกฉีดเข้าตามแนวแกนของปืนพ่นเพื่อรวมกับเชื้อเพลิงที่อุณหภูมิ 1900-1950 C ดังนั้นกระบวนการนี้จึงเหมาะกับการใช้วัสดุที่มีส่วนผสมคาร์ไบด์ได้เป็นอย่างดี

อย่างไรก็ตามการที่ใช้อากาศธรรมดาในการเผาไหม้จะเกิดออกไซด์น้อยกว่ากระบวนการ HVOF ที่ใช้ Oxygen ในการเผาไหม้  ดังนั้นกระบวนการ HVAF จึงถือได้ว่าเป็นกระบวนการพ่นพอกที่ไม่เกิด Oxidation หรือเกิดขึ้นน้อยมากจึงสามารถนำไปพ่นวัสดุจำพวกโลหะได้ วัสดุที่สามารถนำมาพ่นนั้นมีหลากหลายเหมือน HVOF ซึ่งไม่สามารถนำมาพ่นพอก Ceramic ได้

ข้อดี

• ใช้อุปกรณ์น้อยกว่าและถูกกว่า HVOF
• ไม่ต้องใช้แก๊ส Oxygen เหมือน HVOF ซึ่งเป็นของสิ่งเปลือง
• สเปรย์เรทสูงถึง 33 kg/hour

ข้อเสีย

• ต้องการปั๊มลมตัวใหญ่
• ยังไม่มีงานวิจัยรองรับมากพอ เนื่องจากเป็นเทคโนโลยีที่ใหม่ 
• คุณภาพผิวพ่นยังไม่ชัดเจน

Plasma Spray

รูปที่9: Plasma Spray (Fst.nl, 2020)

Typical coatings

➤ Ceramics 

➤ Carbides & Cermets

➤ Iron, Nickel & Cobalt based alloys

➤ Abradables

Main applications

➤ Wear resistance Sliding, Abrasive, Erosion, etc.

➤ Corrosion resistance

➤ Thermal barriers

➤ Combinations

หลักการทำงาน

Plasma Spray คือกระบวนการพ่นพอก Thermal Spray เพียงอย่างเดียวในเทคโนโลยยี Thermal Spray ที่สามารถใช้พ่น Ceramic ได้ วัสดุที่ใช้เคลือบนั้นจะมาในรูปแบบของผงก่อนที่จะถูกหลอมเหลวด้วยอุณหภูมิที่สูงถึง 10,000 K และตกลงบนพื้นผิวชิ้นงาน ความร้อนสูงที่เกิดขึ้นนี้มาจากการให้ความร้อนกับก๊าซ Plasma จนเกิดปฏิกริยา Ionization และให้กำเนิดประจุไฟฟ้า และเนื่องจากกระบวนการนี้มีอุณหภูมิที่สูงมาก ดังนั้นจึงสามารถพ่นพอกผงวัสดุที่มีจุดหลอมเหลวสูงได้เช่น Ceramic เป็นต้น

เนื่องด้วย Plasma spray เป็นกระบวนการ Thermal Spray ที่ตอบสนองความต้องการที่หลากหลายได้ จึงเป็นหนึ่งในกระบวนการพ่นพอกที่ได้รับความนิยมสูงในการให้ผิวเคลือบคุณภาพสูงเพื่อการปกป้องชิ้นงานจากสภาพแวดล้อม เพื่อเป็นฉนวน และเพื่อคืนค่าให้กับชิ้นงานที่เสียหาย

Plasma spray นั้นเป็นกระบวนการที่สำคัญในการปกป้องชิ้นส่วนอุตสาหกรรมที่หลากหลาย เช่น อุตสาหกรรมหนัก อุตสาหกรรมไฟฟ้า อุตสาหกรรมเคมี อุตสาหกรรมนิวเคลียร์ และสิ่งของเครื่องใช้

ข้อดี

• ตัวเลือกวัสดุที่นำมาใช้พ่นหลากหลาย เนื่องจาก Plasma spray นั้นเป็นกระบวนการที่สามารถหลอมเหลววัสดุที่มีจุดหลอมเหลวสูงได้ ดังนั้นตัวเลือกของวัสดุจึงมีให้เลือกหลากหลาย
• สามารถนำมาพ่นบนวัสดุที่หลากหลายได้ Plasma spray สามารถพ่นพอกบนวัสดุที่หลากหลายได้เช่น พลาสติก แก้ว โลหะ และ Ceramic
• สามารถพ่นผงวัสดุได้หลากหลายขนาด เมื่อเทียบกับการพ่นพอกด้วยวิธีอื่นๆแล้ว Plasma spray สามารถใช้ผงพ่นที่มีขนาดหลากหลายได้ระหว่าง 5-100 μm

ข้อเสีย

• ระบบและอุปกรณ์มีราคาแพง
• อุปกรณ์ในปืนพ่นเสื่อมอย่างรวดเร็วและจำเป็นต้องได้รับการบำรุงรักษาและเปลี่ยนเป็นประจำ
• อุณหภูมิที่สูงในกระบวนการ Plasma spray ทำให้เกิด Carbide Decomposition หรือ Oxidation เมื่อพ่นพอกในอากาศปกติ ทำให้ผิวพ่น Carbide หรือโลหะมีความแข็งน้อยและมีค่า Oxide เยอะเมื่อเทียบกับ HVOF

Arc Wire Spray

รูปที่10: Arc Wire Spray (Fst.nl, 2020)

Typical coatings

➤ Iron based alloys

➤ Nickel based alloys

➤ Copper & Copper alloys

➤ Aluminium, Zinc, Al/Zn alloys

➤ Babbitt alloys

Main applications

➤ Wear resistance

➤ Corrosion resistance

➤ Dimensional restoration

➤ Bond coat

หลักการทำงาน

Arc Wire คือกระบวนการพ่นพอก Thermal Spray ที่ทำงานโดยการใช้หลักการอาร์คของลวดวัสดุที่เราใช้สองเส้นที่ใส่ไปในเครื่องพ่น เมื่อลวดสองเส้นนี้มาบรรจบกันที่ปลายปืน ความต่างขั้วกันของลวดจะทำให้เกิดความร้อนเพื่อหลอมละลายลวดที่ปลายปืนพ่น จากนั้นวัสดุที่ถูกหลอมเหลวแล้วนี้จะถูกทำให้เป็นละอองโดยการอัดอากาศเข้าไปผ่านปืนพ่น ซึ่งอากาศที่อัดแน่นนี้จะเป็นสื่อพาละอองผงเหล่านี้ไปเคลือบนพื้นผิวชิ้นงานอีกด้วย

ข้อดี

• เคลื่อนที่ได้ง่าย เหมาะแก่งาน on-site
• ไม่ต้องการระบบหล่อเย็นหรือปั๊มลม
• Spray Rate สูง

ข้อเสีย

• Porosity สูง เมื่อเทียบกับ HVOF
• Oxide สูง เมื่อเทียบกับ HVOF
• Bond Strength ต่ำ เมื่อเทียบกับ HVOF
• คุณภาพผิวพ่นด้อยกว่า Plasma และ HVOF
• เป็นกระบวนการที่เกิดฝุ่นละอองจำนวนมาก เป็นอันตรายแก่ผู้ปฏิบัติการ

Venture Engineering คือผู้นำด้านการพ่นพอก Arc Wire

ยินดีให้คำปรึกษาฟรี  รายละเอียดเพิ่มเติม “คลิก”

Cold Spray

รูปที่11: Cold Spray (Fst.nl, 2020)

Typical coatings

➤ Iron based alloys

➤ Nickel based alloys

➤ Copper & Copper alloys

➤ Aluminium, Zinc, Al/Zn alloys

➤ Babbitt alloys

Main applications

➤ Wear resistance

➤ Corrosion resistance

➤ Dimensional restoration

➤ Bond coat

หลักการทำงาน

Cold Spray คือกระบวนการทาง Thermal Spray ที่ แตกต่างจากวิธีการพ่นพอกปกติทั่วไป ในขณะที่กระบวนการพ่นพอกอื่นๆจะทำให้ผงวัสดุหลอมเหลว จากนั้นยิงไปที่พื้นผิวชิ้นงานเพื่อให้ติดแน่นเป็นเนื้อเดียวกัน กระบวนการ Cold spray ผงวัสดุจะถูกเร่งความเร็วด้วย Supersonic  Compressed Gas ที่อุณหภูมิที่ต่ำกว่าจุดหลอมละลายของวัสดุ จากนั้นผงเหล่านี้จะถูกยิงไปที่พื้นผิวชิ้นงานด้วยความเร็วมหาศาลจนผงวัสดุเกิด Plastic deformation และติดแน่นกับพื้นผิวชิ้นงานในที่สุด

เนื่องจากกระบวนการ Cold spray นั้นจะไม่ใช้วิธีการหลอมวัสดุและพ่นพอกไปบนเนื้อชิ้นงานแบบวิธีอื่นๆ แต่ใช้วิธีให้ความร้อนส่วนหนึ่งบวกกับการพ่นไปบนพื้นผิวอย่างแรงเพื่อยึดเกาะชิ้นงาน ทำให้ลดปัญหาในเรื่อง Thermal degradation ได้

ข้อดี

• ความร้อนที่ต่ำทำให้คุณสมบัติของผงวัสดุไม่เปลี่ยน
• Oxidation ต่ำ
• Hardness สูง
• ไม่มี Stress จากการแข็งตัวของผงวัสดุ โอกาศแตกน้อย ทำให้สามารถพ่นได้หนากว่าปกติ

ข้อเสีย

• ไม่สามารถพ่นวัสดุแข็งเปราะได้โดยปราศจากการผสมด้วยวัสดุที่มีความเปราะน้อยกว่า
• ไม่สามารถพ่นบนพื้นผิวได้ทุกชนิด
• ใช้แก๊สในการทำงานเยอะ
• แก๊สฮีเลียมมีราคาแพง

Reference

Fst.nl. (2020). What is thermal spray? – About the thermal spray process.. [online] Available at: https://www.fst.nl/about/thermal-spray-process-what-is-thermal-spray/ [Accessed 1 Feb. 2020].

The post Thermal Sprayคืออะไร พ่นพอกคืออะไร appeared first on Venture Engineering.