ประเภทของวัสดุและเครื่องมือช่าง

การจำแนกประเภทของวัสดุ

วัสดุที่นำมาใช้ในงานวิศวกรรม งานก่อสร้าง หรืองานอุตสาหกรรม มีมากมายหลายชนิดด้วยกัน จึงมีผู้พยายามที่จะคิดค้น เพื่อจำแนกวัสดุดังกล่าวออกเป็นหมวดหมู่ เพื่อให้ง่ายแก่การเรียกใช้และง่ายแก่การจดจำ โดยส่วนใหญ่แล้วจะจำแนกตามคุณลักษณะเฉพาะของวัสดุนั้นๆ เช่น จำแนกตามความหนาแน่นและน้าหนักของวัสดุ จำแนกตามแหล่งกาเนิดที่ค้นพบ จำแนกตามลักษณะกรรมวิธีการผลิตหรือจำแนกตามวิธีการนำไปใช้งาน ของวัสดุนั้นๆ จึงทำให้มีการจำแนกประเภทของวัสดุออกเป็นหลายแบบ ดังจะยกตัวอย่างต่อไปนี้

 

1 วัสดุในงานวิศวกรรม (Engineering Material)

เราจะจำแนกออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ ๆ คือ ประเภทโลหะ (Metallic) และประเภท อโลหะ (Non-Metallic)

1. ประเภทโลหะ (Metallic) คือวัสดุที่ได้จากการถลุงสินแร่ต่าง ๆ ซึ่งแบ่งย่อยเป็น 2 ชนิดคือ
1.1 โลหะที่เป็นเหล็ก (Ferrous Metal) หมายถึง โลหะที่มีพื้นฐานเป็นเหล็กประกอบอยู่ ได้แก่ เหล็กกล้า (Steel) เหล็กหล่อ (Cast Iron) เหล็กบริสุทธิ์ (wrought Iron) หรือโลหะอื่นที่มีเหล็กเป็นองค์ประกอบหลัก (Iron Base Metal) เช่น เหล็กกล้าผสม (Alloy Steel) เหล็กไร้สนิม (Stainless Steel) หรือเหล็กกล้าคาร์บอน (Carbon Steel) เป็นต้น
1.2 โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก (Non Ferrous Metal) คือ โลหะที่ไม่มีธาตุเหล็กเป็นองค์ประกอบ เช่น ตะกั่ว (Lead) ทองแดง (Copper) สังกะสี (Zinc) ดีบุก (Tin) อลูมิเนียม (Aluminium) แมกนีเซียม (Magnesium) และโลหะผสมของโลหะเหล่านี้ เช่นทองเหลือง (Brass) บรอนซ์ (Bronze)

 

2. ประเภทอโลหะ (Non-Metallic) เป็นวัสดุที่ได้จากการสังเคราะห์หรือจากธรรมชาติ ซึ่งแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ
2.1 อินทรีย์สาร (Organic) เป็นวัสดุที่ได้มาจากผลผลิตของสิ่งมีชีวิตทั้งหลายเช่น ต้นไม้ พืช สัตว์ เป็นต้น
2.2 อนินทรีย์สาร (Inorganic) เป็นวัสดุที่ได้มาจากสิ่งไม่มีชีวิตโดยส่วนใหญ่จะเป็นจำพวก หิน ดิน ทราย และแร่ธาตุต่าง ๆ
ทั้งวัสดุที่เป็นอินทรีย์สาร และอนินทรีย์สารยังสามารถจำแนกออกเป็นวัสดุที่จากสารธรรมชาติ (Natural) และวัสดุที่มาจากสารสังเคราะห์ (Synthetic) ขึ้นมา

2 วัสดุก่อสร้าง (Construction Material)

วัสดุก่อสร้างที่ใช้ในโครงการก่อสร้างต่าง ๆ สามารถจำแนกตามลักษณะกรรมวิธีการผลิตออกได้เป็น 2 กลุ่มใหญ่ๆ คือ วัสดุที่ได้จากแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติ และวัสดุที่ผลิตจากโรงงาน
1. วัสดุที่ได้จากแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติ ยังสามารถแบ่งย่อยออกเป็น 2 ชนิดด้วยกันคือ
1.1 วัสดุธรรมชาติที่สามารถนำไปใช้ได้เลย วัสดุประเภทนี้เมื่อนำมาจากแหล่งผลิตก็จะสามารถใชประโยชน์ได้ทันที หรืออาจจะมีการคัดแยก และทำความสะอาดบางเล็กน้อย เช่น ทราย ดินลูกรังหรือดินถมต่างๆ
1.2 วัสดุธรรมชาติที่ต้องผ่านกระบวนการผลิตก่อน วัสดุประเภทนี้ที่ต้องผ่าน กระบวนการผลิต หรือแปรรูปก่อน นำไปใช้งานส่วนใหญ่ จะเป็นลักษณะการปรับปรุงแก้ไข้และเปลี่ยนแปลงขนาดของวัสดุนั้นๆ เช่น หินย่อย กรวด และไม้

 

2. วัสดุที่ผลิตจากโรงงาน ยังสามารถแบ่งย่อยออกเป็น 2 ชนิดด้วยกันคือ
2.1 วัสดุที่ผลิตจากโรงงานแต่เปลี่ยนแปลงลักษณะและคุณสมบัติเดิม เมื่อนำมาใช้งานซึ่งไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อีก หรือไม่คุ้มทุนหากจะนำกลับมาใช้ใหม่ เช่น สี ปูนซีเมนต์ อิฐ และเหล็กเส้นเสริมคอนกรีตเป็นต้น
2.2 วัสดุที่ผลิตจากโรงงานแต่ไม่เปลี่ยนแปลงลักษณะและคุณสมบัติเดิม เมื่อมาใช้งานซึ่งสามารถรื้อถอนนำกลับมาใช้ใหม่ได้ หากต้องการส่วนใหญ่จะวัสดุจำพวก อุปกรณ์ไฟฟ้า ประปา วัสดุตกแต่ง หรือวัสดุสาเร็จรูปบางชนิด เช่น ประตู หน้าต่าง และเครื่องสุขภัณฑ์

 

3 วัสดุในงานอุตสาหกรรม (Industrial Material)

ถือว่ามีความสาคัญมากในลำดับต้น ๆ ของภาคอุตสาหกรรมการผลิตส่วนใหญ่แล้วจะเกี่ยวข้องกับปริมาณและต้นทุนของวัสดุเป็นสำคัญ วัสดุในงานอุตสาหกรรมสามารถจำแนกออกตามลักษณะของผลผลิตได้เป็น 3 กลุ่มใหญ่ ๆ คือ ประเภทโลหะ (Metallic) พลาสติก (Plastic) และเซรามิค (Ceramics)
1. โลหะ (Metallic) ที่ใช้ในงานอุตสาหกรรมจะมีการจำแนกเหมือนกับโลหะที่ใช้ในงานวิศวกรรมแตกกันที่ปริมาณที่ใช้ เพราะในงานอุตสาหกรรม อาจต้องการปริมาณที่มาก และมีความต่อเนื่อง

2. พลาสติก (Plastic) เป็นวัสดุสังเคราะห์ที่มีความสาคัญต่อการพัฒนาเทคโนโลยีของอุตสาหกรรมต่าง ๆ มากเช่น อุตสาหกรรมเคมี อุตสาหกรรมสิ่งทอ หรืออุตสาหกรรมอาหาร เป็นต้น พลาสติกที่นิยมใช้และสามารถผลิตจำหน่ายในประเทศคือ โพลิเอทิลีนชนิดมีน้าหนักโมเลกุลสูง (Ultra High Molecular Weight Polyethylene) โพลิเอมีด (Polyamide) โพลิอะซีทัล (Polyacetals) และ เทฟลอน (Teflon)
3. เซรามิค (Ceramics) ที่ใช้ในงานอุตสาหกรรมอาจจะไม่ได้อยู่ในรูปแบบของเครื่องปั้นดินเผาหรือกระเบื้องเคลือบต่างๆ เสมอไป บางครั้งอาจอยู่ในรูปของสารประกอบที่มีซิลิเกต (SiO4) เป็นมูลฐาน เช่น ปูนซีเมนต์ อิฐ สีเคลือบกระเบื้อง ฉนวนไฟฟ้าหรือภาชนะใส่สารเคมีเป็นต้น

 

 

การจำแนกประเภทของเครื่องมือช่าง

 

เครื่องมือช่าง สามารถแยกได้ 3 ประเภท ได้แก่ เครื่องมือ Hand tools เครื่องมือวัด measuring tools เครื่องมือกล machine tools เป็นอุปกรณ์ช่วยให้การปฏิบัติงานช่างนั้น มีผลสำเร็จได้อย่างเต็มที่มีคุณภาพ และทำให้กระบวนการทำงานช่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

 

ความสำคัญของเครื่องมือช่าง

 

เครื่องมือและอุปกรณ์ประกอบเป็นสิ่งสำคัญในการปฏิบัติงานช่าง เครื่องมือและวัสดุประกอบในงานช่างมีหลายชนิดหลายประเภท แต่ละชนิด แต่ละประเภท มีลักษณะหน้าที่ในการใช้งานแตกต่างกันไปตามลักษณะของงาน เพราะฉะนั้นเราจะต้องรู้จักวิธีการใช้ การเก็บรักษาเครื่องมืออย่างถูกวิธี ประเภทของงาน การใช้เครื่องมือผิดประเภท จะนำผลเสียมาสู่เครื่องมือและอุปกรณ์เหล่านั้น ตลอดจนประสิทธิภาพของงาน

 

ประโยชน์ของเครื่องมือและอุปกรณ์ประกอบ

1. ช่วยให้การปฏิบัติงานช่างนั้น มีผลสำเร็จได้เป็นอย่างเต็มและมีคุณภาพ
2. ทำให้กระบวนการทำงานช่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

 

ในงานทางช่างกลเราสามารถแบ่งเครื่องมือที่ใช้ทางช่างกลได้ 3 ประเภทใหญ่ ๆ ดังนี้

1. เครื่องมือ (Hand Tools)
2. เครื่องมือวัด (Measuring Tools)
3. เครื่องมือกล (Machine Tools)

 

1. เครื่องมือ เครื่องมือประเภทที่เรียกว่า แฮนด์ทูล (Hand tool) เป็นเครื่องมือพื้นฐานที่ใช้สำหรับงานช่างทั่วไป มีทั้งขนาดเล็ก ขนาดกลาง ขนาดใหญ่ สามารถใช้ได้โดยไม่ต้องมีเครื่องจักรหรือกลไกทางกลอื่นมาบังคับ ช่างทุกคน ทุกประเภท หากขาดเครื่องมือนี้แล้ว ไม่อาจทำงานได้สำเร็จ จำแนกได้ 2 กลุ่มใหญ่ ๆ คือ
1.1 เครื่องมือธรรมดา เป็นเครื่องมือพื้นฐานที่จำเป็นสำหรับช่าง เช่น คีม ค้อน ไขควง สกัด ตะไบ
1.2 เครื่องมือพิเศษ เป็นเครื่องมือที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อให้ง่ายต่อการใช้งาน เช่น เครื่องมือดูดพูลเลย์หรือตลับลูกปีน

2. เครื่องมือวัด ออกแบบมาเพื่อใช้กับงานวัด ตรวจสอบขนาดชิ้นงาน ต้องระมัดระวังในการใช้งานมาก เช่นเวอร์เนียร์ (Vernier) ไมโครมิเตอร์ (Micrometer)

3. เครื่องมือกล การใช้งานประเภทนี้ ต้องมีต้นกำลังมาขับเคลื่อน มีทั้ง ชนิด ขนาด แตกต่างกัน รวมถึงใช้งานเบา หนัก ไม่เท่ากัน โดยส่วนมากจะเรียกชื่อตามลักษณะการใช้งาน แบ่งออกได้เป็น 2 ชนิด

3.1 เครื่องมือกล หรือ Machine Tools หมายถึง เครื่องมือที่ทำงานโดยอาศัยพลังงานจากไฟฟ้า เครื่องยนต์ หรือต้นกำลังอื่น ๆ ปกติจะมีขนาดใหญ่ มีน้ำหนักมาก ไม่สามารถเคลื่อนย้ายได้ด้วยมือ เช่น เครื่องกลึง เครื่องคว้านกระบอกสูบ เครื่องเจียระไนเพลาข้อเหวี่ยง สว่านแบบแท่น เลื่อยวงเดือน เป็นต้น

3.2 เครื่องมือกลชนิดเคลื่อนย้ายได้ หรือ Portable Power Tools หมายถึง เครื่องมือกลขนาดเล็กที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ง่าย ไม่ได้ยึดติดแน่นอยู่กับที่ เช่น สว่านมือไฟฟ้า เลื่อยมือไฟฟ้า เครื่องเชื่อมไฟฟ้า เครื่องเชื่อมแก๊ส เป็นต้น