เกี่ยวกับกระบวนการเชื่อม (Welding Processes)
เกี่ยวกับกระบวนการเชื่อม (Welding Processes) ผมมีแนวคิดในการสอนเรื่องกระบวนการเชื่อมว่า ก่อนเรียนเรื่องใดต้องจำแนก แยกแยะ (classification) กลุ่ม ประเภท ชนิด ของกระบวนการเชื่อมให้ได้ก่อน เนื่องจากมีวิธีการจัดกลุ่มที่แตกต่างกันหลายวิธี
การจำแนกกระบวนการเชื่อม
1.จำแนกตามการหลอมละลายของวัสดุงาน
2.จำแนกตามการใช้งานวัสดุเติม
3.จำแนกตาม AWS
4.จำแนกตามการปนะยุกต์ใช้งาน
5.จำแนกตามแหล่งพลังงานของการเชื่อม
6.จำแนกตามมาตรฐาน ISO 4063
ก่อนจะไปถึงเรื่องการจำแนกกระบวนการเชื่อม ผมขอจำแนกประเภทของงานก่อนดีกว่า ว่ามีกีประเภท อะไรบ้าง
งานที่ใช้กระบวนการเชื่อมในการสร้างงานสามารถแบ่งได้ 3 ประเภทคือ 1) งานสร้าง (Fabrication) 2) งานผลิต (Production) 3) งานซ่อมและงานซ่อมบำรุง (Repair and Metainance) โดยการเลือกใช้กระบวนการเชื่อมในงานแต่ละประเภทจะแตกต่างกันตามลักษณะของงาน กำลังการผลิต ระดับคุณภาพ และทักษะชองช่างเชื่อม
ผมขออนุญาติอธิบายเพิ่มเติมของลักษณะงานในแต่ละประเภท เพื่อให้เห็นภาพได้ชัดเจนยิ่งขึ้น
งานสร้าง (Fabrication) เป็นงานก่อสร้างด้วยโลหะ หรือแปรรูปโลหะ จากผลิตภัณฑ์โลหะกึ่งสำเร็จรูป (Semi-Finish Product) ให้เป็นผลิตภัณฑ์ ผลิตเป็นชิ้น หรือเป็นงานโครงการ (Project) ที่ผลิตงานตามคำสั่งซื้อในแต่ละครั้ง โดยทั่วไปชิ้นงานสำเร็จจะมีขนาดใหญ่ ไม่สามารถนำเข้าสายการผลิตได้ รูปแบบการสร้างงาน จะเป็นแบบหน้างาน (On Site) หรือ ในโรงงาน (On Shop) เช่น ถังบรรจุน้ำมัน งานโครงสร้างเหล็ก งานสะพาน ต่อเรือ งานท่ออุตสาหกรรม เป็นต้น
งานผลิต (Production) เป็นงานที่มีลำดับขั้นตอนการผลิตที่ชัดเจน ขนาดของผลิตภัณฑ์มีขนาดไม่ใหญ่มากนัก สามารถเคลื่อนย้ายในสายการผลิตได้ มีปริมาณการผลิตสูง (Mass Product) รูปแบบการผลิตจะเริ่มจากการแปรรูปผลิตภัณฑ์โลหะกึ่งสำเร็จรูป (โลหะแผ่นบาง – หนา ท่อ โลหะรูปพรรณ) ด้วยกระบวนการตัด ขึ้นรูป ประกอบ เชื่อม เป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จ (Finish Product) หรือเป็นชิ้นส่วนประกอบ (Part) เช่น อุตสาหกรรมการผลิตชิ้นส่วนรถยนต์ เครื่องจักรกล เป็นต้น
งานซ่อมและงานซ่อมบำรุง (Repair and Metainance) ในการใช้งานเครื่องจักรหรือผลิตภัณฑ์ที่มีส่วนประกอบหลักเป็นโลหะ ย่อมไม่สามารถหลีกเลี่ยงการสึกหรอ การกัดกร่อน หรือความเสียหายที่เกิดจากการใช้งานทั้งตามปกติ หรืออุบัติเหตุจากการใช้งานก็ตาม กระบวนการซ่อม และการซ่อมบำรุงจะเข้ามามีบทบาทอย่างมาก ที่ส่งผลต่อคุณภาพและกำลังการผลิตของโรงงาน ทุกโรงงานอุตสาหกรรมในภาคการผลิต จะต้องมีแผนกซ่อมบำรุงของตนเองเพื่อความรวดเร็วในการซ่อมเครื่องจักรที่เสียหาย กระบวนการเชื่อมเป็นกระบวนการหนึ่งที่นิยมใช้ในงานซ่อมและงานซ่อมบำรุง เนื่องจากเป็นวิธีที่สามารถเปลี่ยนชิ้นส่วนที่สึกหรอ ชำรุด เสียหาย ได้อย่างรวดเร็ว มีคุณภาพ และต้นทุนต่ำ
ซึ่งบางครั้งอาจเป็นการทำงานแบบผสมผสานได้ เช่นผลิตเป็นชิ้นส่วนในโรงงาน (On Shop) และนำไปประกอบที่หน้างาน (On Site) เช่นงาน Piping ที่ทำการเชื่อมท่อกับอุปกรณ์เช่นข้อต่อ วาล์ว หน้าแปลน เป็นชุด แล้วจึงนำไปเชื่อมประกอบอีกครั้งที่หน้างาน ซึ่งอาจเป็นได้ทั้งงานสร้าง และงานซ่อมบำรุง
จากตรงนี้จะเป็นจุดเริ่มต้นของการเลือกใช้กระบวนการเชื่อมที่เหมาะสม คำว่าเหมาะสมตรงนี้ คือเหมาะสมกับลักษณะของงาน ประเภทของงานที่แตกต่างกัน จะมีผลต่อการตัดสินใจเลือกใช้กระบวนการเชื่อมในระดับหนึ่ง ผมขอยกตัวอย่างการเลือกใช้งานกระบวนการเชื่อมแบบแก็สคลุม (Gas Shield Arc Welding) จะเหมาะสมกับการผลิตในโรงงาน มากกว่าการใช้ที่หน้างาน ยิ่งห่างไกลความเจริญ ต้นทุนและค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้นจากการขนส่งแก็สจะเพิ่มขึ้น รวมถึงการควบคุมคุณภาพของรอยเชื่อมจะกระทำได้ยากขึ้น ทั้งเรื่องลม และฝน
กระบวนการเชื่อมแบบแก็สคลุม เป็นกระบวนการเชื่อมในกลุ่มอาร์ก (Arc Welding Process) ซึ่งกระบวนการเชื่อมกลุ่มนี้มีบทบาทสำคัญอย่างมากในภาคอุตสาหกรรมการผลิต สามารถแบ่งได้ดังนี้ 1. TIG 2.MIG/MAG 3.FCAW
ซึ่งการเชื่อมแบบแก็สคลุมมีหลักในการพิจารณาแบบง่ายๆว่า จะต้องใช้ทั้งแก็สและไฟฟ้าร่วมกัน หากขาดแก็สจะไม่สามารถทำการเชื่อมได้ แต่ก็อาจมีข้อยกเว้นในกรณีที่การเชื่อม FCAW เป็นแบบ Self Shield (ไม่ต้องใช้แก็สคลุม)
การเชื่อมด้วยกระบวนการเชื่อมแบบแก็สคลุม (ที่ไม่ใช้ฟลั๊กซ์) ต้องระมัดระวังเรื่องความสะอาดให้ดี โดยเฉพาะผิวออกไซด์ หรือสิ่งปนเปื้อนบนพื้นผิว (Contaminate) เช่น สี คราบน้ำมัน จารบี คราบสกปรก ฝุ่นละออง และอื่นๆ ซึ่งเป็นสาเหตุของการเกิดรูพรุน (Porosity)
ประเด็นสิ่งปนเปื้อน (Contaminate) ก็เป็นอีกเรื่องหนึ่งที่น่าสนใจ เป็นข้อผิดพลาดที่สร้างปัญหาแบบเส้นผมบังภูเขามานักต่อนักในการเชื่อม ซึ่งผมคงเอาไว้พูดคุยกันต่อไปในโอกาสหน้า
ผศ.ดร.ปริยสุทธิ์ วัฒนธรรม
ภาควิชาเทคโนโลยีวิศวกรรมการเชื่อม
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ
วิทยาทานในครั้งนี้ข้าพเจ้าขออุทิศผลบุญให้คุณพ่อประสงค์ คุณแม่รัตนาพร วัฒนธรรม และคณาจารย์ที่ประสิทธิ์ประสาทวิชาความรู้ให้ข้าพเจ้าจนสามารถต่อยอดองค์ความรู้เกิดประโยชน์เป็นวงกว้างผ่านสื่อโซเชียลเทอญ....
#บทความน่ารู้ลองเวล
Tel : 0-2870-7834-5, 0-2426-4783-4
ฝ่ายขาย : 092-276-1978 , 092 263 6185 , 092-256-7080
Fax : 0-2870-7836 Email : mk3@thaiwelding.com.png){kind=logo}
