สมบัติของวัสดุและการเลือกใช้วัสดุ
วัสดุแต่ละชนิดมีสมบัติที่แตกต่างกันซึ่งส่งผลต่อการใช้งานในงานต่าง ๆ การเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมกับลักษณะการใช้งานจะช่วยให้ประสิทธิภาพในการผลิตหรือการใช้งานสูงสุด การเลือกวัสดุจะพิจารณาจากหลายปัจจัย เช่น ความแข็งแรง ความทนทาน ความยืดหยุ่น หรือคุณสมบัติทางเคมีที่เหมาะสมกับงานนั้นๆ ดังนี้:
สมบัติของวัสดุ
วัสดุสามารถแยกสมบัติออกเป็นหลายประเภท เช่น:
- ความแข็งแรง (Strength):
การต้านทานแรงภายนอก เช่น แรงดึง (tensile strength), แรงกด (compressive strength) หรือแรงบิด (torsional strength) เหมาะสำหรับวัสดุที่ใช้ในงานโครงสร้างหรือชิ้นส่วนที่รับแรงหนัก - ความยืดหยุ่น (Elasticity):
ความสามารถของวัสดุในการกลับสู่รูปทรงเดิมหลังจากที่ได้รับการบิดงอหรือดึงออกไป เหมาะสำหรับวัสดุที่ต้องการความยืดหยุ่นสูง เช่น ยาง - ความทนทานต่อการกัดกร่อน (Corrosion Resistance):
ความสามารถในการทนต่อการกัดกร่อนจากสารเคมีหรือสภาพแวดล้อม เช่น โลหะที่ทนต่อการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง - การนำไฟฟ้า (Electrical Conductivity):
ความสามารถของวัสดุในการนำไฟฟ้า เช่น ทองแดงหรืออลูมิเนียมที่ใช้ในสายไฟฟ้า - การนำความร้อน (Thermal Conductivity):
ความสามารถในการนำความร้อน เช่น เหล็ก, ทองแดง และอลูมิเนียมที่ใช้ในอุปกรณ์ทางอุตสาหกรรม - น้ำหนัก (Weight):
ความหนาแน่นของวัสดุซึ่งส่งผลต่อน้ำหนัก รวมถึงวัสดุที่ต้องการน้ำหนักเบา เช่น อลูมิเนียมในอุตสาหกรรมการบิน - ทนต่ออุณหภูมิสูง (Heat Resistance):
วัสดุที่ทนทานต่ออุณหภูมิสูง เช่น เซรามิกหรือวัสดุพิเศษที่ใช้ในเตาเผาหรืออุปกรณ์ทนความร้อน
การเลือกใช้วัสดุ
การเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับงานต่างๆ ต้องพิจารณาหลายปัจจัยเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดในการใช้งาน
- การพิจารณาจากลักษณะการใช้งาน (Application Consideration):
วัสดุที่เลือกใช้จะต้องเหมาะสมกับการใช้งาน เช่น วัสดุที่ใช้ในการผลิตเครื่องจักรต้องมีความแข็งแรงทนทานต่อแรงภายในขณะที่วัสดุที่ใช้ในงานตกแต่งหรือเฟอร์นิเจอร์อาจต้องการวัสดุที่มีรูปลักษณ์สวยงาม - ต้นทุน (Cost):
การเลือกวัสดุที่มีราคาเหมาะสมกับงบประมาณก็เป็นอีกหนึ่งปัจจัยที่สำคัญ โดยวัสดุที่มีราคาสูงมักจะเหมาะสมกับงานที่ต้องการความทนทานสูง เช่น อุตสาหกรรมอากาศยาน - การประมวลผล (Processability):
วัสดุที่เลือกต้องสามารถประมวลผลหรือทำรูปทรงตามที่ต้องการได้ง่าย เช่น พลาสติกที่สามารถฉีดขึ้นรูปได้ง่าย หรือวัสดุโลหะที่สามารถเชื่อมต่อได้ - ความทนทาน (Durability):
วัสดุที่เลือกต้องมีความทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่ใช้งาน เช่น วัสดุที่ใช้ในงานกลางแจ้งต้องทนต่อแสงแดดและความชื้น - ความสามารถในการรีไซเคิล (Recyclability):
การเลือกวัสดุที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ เช่น พลาสติกบางชนิดหรือวัสดุคอมโพสิต - ความสอดคล้องกับมาตรฐาน (Compliance with Standards):
วัสดุที่เลือกควรตรงตามมาตรฐานที่กำหนดสำหรับอุตสาหกรรมหรือการใช้งาน เช่น วัสดุที่ใช้ในงานการแพทย์ต้องมีความปลอดภัยและไม่เป็นอันตรายต่อร่างกาย