เครื่อง UTM หรือเครื่องทดสอบแรงดึงมีหลักการทำงานอย่างไร ทำไมต้องสอบเทียบ

Universal Testing Machineรูปที่ 1 เครื่อง Universal Testing Machine

Universal Testing Machine (UTM) เครื่องทดสอบแรงอเนกประสงค์ หรือที่นิยมเรียกกันในอีกหลายๆชื่อเช่น  เครื่องทดสอบวัสดุทางกล เครื่องทดสอบแรงกด-แรงดึง เครื่องทดสอบแรงดึง เป็นต้น เป็นเครื่องมือที่ใช้ทดสอบคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุต่างๆ ซึ่งโดยส่วนใหญ่แล้วจะเป็นการทดสอบแบบทำลาย  ปัจจุบันมักนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายเพราะสามารถใช้ทดสอบผลิตภัณฑ์ต่างๆได้อย่างหลากหลาย ไม่ว่าจะเป็น ยาง, เส้นใย, พลาสติก, ฟิล์ม, คอมโพสิต, บรรจุภัณฑ์ที่ยืดหยุ่น, กาวสติกเกอร์, อุปกรณ์ทางการแพทย์, ฟอยล์โลหะ, กระดาษและผลิตภัณฑ์อื่นๆ คนส่วนใหญ่มักติดปากเรียกเครื่องมือวัดนี้ว่า เครื่องวัดแรงดึง (Tensile) เป็นไปตามลักษณะของการทดสอบแบบดึงยืดชิ้นงาน ซึ่งในความเป็นจริงนั้นเครื่องมือวัดนี้ยังมีความสามารถทำได้นอกเหนือจากดังกล่าว ไม่ว่าจะเป็นการทดสอบการวัดแบบกดอัดชิ้นงาน การทดสอบการทนทานต่อการฉีกขาด การทดสอบความแข็งแรงของรอยเชื่อมหรือกาว การทดสอบการดัดโค้งชิ้นงาน  การลอก การเปลี่ยนรูป การยึดเกาะ แรงเจาะ แรงเปิด แรงคลายความเร็วต่ำ แรงดึงออก และการทดสอบประสิทธิภาพอื่นๆ โดยขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ส่วนควบคุมของเครื่องมือวัดรุ่นนั้นๆว่ารองรับหรือไม่  เช่น ขนาดของตัวเครื่องและโหลดเซลล์ หัวจับหรือแท่นวางชิ้นงานทดสอบ เป็นต้น

Universal Testing Machine ลักษณะโดยทั่วไปสามารถแบ่งได้ดังนี้

1. เครื่องวัดแรงดึง แบบเสาเดี่ยว (Single Column)
   
2. เครื่องวัดแรงดึงแบบเสาคู่ (Double Column)

หลักการทำงานเครื่องทดสอบแรงอเนกประสงค์

โดยทั่วไปเครื่องมือนี้สามารถอ่านค่าได้หลายหน่วย เช่น นิวตัน (N) , กิโลนิวตัน (kN),  กิโลกรัม (kg), กรัม (g), ปอนด์ (lb) หลักการทำงานของเครื่องมือนี้ก็คือ การเก็บข้อมูลความสัมพันธ์ระหว่างการวัดแรงต้านในการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของวัสดุโดยอาศัยอุปกรณ์วัดแรงหรือโหลดเซลล์ (Load cell) และการวัดระยะที่เปลี่ยนแปลงไปของชิ้นงานโดยอาศัยอุปกรณ์วัดระยะ ได้แก่ Extension of Crosshead, Extensometer เป็นต้น เมื่อนำข้อมูลที่ได้มาสร้างกราฟจะได้กราฟความสัมพันธ์ระหว่างแรง และระยะที่เปลี่ยนแปลงไป (Extension, Elongation, Deformation) และหากนำขนาดหรือมิติของชิ้นงานทดสอบมาคำนวณด้วยก็จะได้กราฟความสัมพันธ์ระหว่าง Stress และ Strain ทำให้ได้สมบัติเชิงกลต่างๆของชิ้นงานทดสอบนั้น เช่น ความแข็งแกร่งของวัสดุ (Modulus) ความแข็งแรงของวัสดุ (Strength) ความสามารถในการยืดของวัสดุ (Elongation) เป็นต้น

ทำไมต้องสอบเทียบเครื่องทดสอบวัสดุทางกล

การสอบเทียบมีความสำคัญอย่างมาก เพราะเป็นสิ่งที่จะยืนยันว่าเครื่อง Universal Testing Machine (UTM) ของเราสามารถทดสอบวัสดุได้ตามค่าที่เราต้องการหรือตามที่มาตรฐานกำหนดหรือไม่  ค่าที่วัดออกมามีความเที่ยงตรงมากน้อยเพียงใด  ดังนั้นเครื่อง Universal Testing Machine (UTM) ที่เราจะใช้ทดสอบวัสดุจะต้องมั่นใจได้ว่าเครื่องมือนั้นยังคงมีความเที่ยงตรงหรือยังอยู่ในSpec จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องสอบเทียบเครื่องมือดังกล่าวเพื่อไม่ให้ชิ้นงานที่ได้วัดค่าออกมาแล้วเกิดการErrorจนกระทั้งตก Spec

ความสามารถของห้องปฏิบัติการ CLC

            ทางห้องปฏิบัติการของเรา (CLC) สามารถทำการสอบเทียบเครื่อง Universal Testing Machine (UTM) ได้  ในส่วนของแรงกด (Compression) ที่ Range 0 to 220 kN, แรงดึง (Tension) ที่ Range 0 to 449 kN โดยการนำโหลดเซลล์ (Load Cell )ซึ่งทางห้องปฏิบัติการมีหลายRangeและหลายชนิด โดยจะเลือกใช้ขึ้นอยู่กับความเหมาะสม ดังภาพตัวอย่างที่1 Standard เข้าไปติดตั้งกับตัวเครื่อง UTM ของลูกค้า ดังภาพตัวอย่างที่ 2  จากนั้นจึงทำการทดสอบค่าแรงดึง และแรงกดแล้วบันทึกค่า โดยได้รับการรับรอง ISO/IEC 17025:2017 อีกด้วย อีกทั้งยังสามารถสอบเทียบ Displacement, Extensometer, Speed ได้อีกด้วย

ภาพตัวอย่างที่ 1 หัว Load Cell Standard ของบริษัท แคลิเบรชั่น แลบอราทอรี จำกัด

ภาพตัวอย่างที่ 2
ลักษณะการติดตั้ง Load Cell Standard เพื่อสอบเทียบ Universal Testing Machine ให้กับลูกค้าของบริษัท แคลิเบรชั่น แลบอราทอรี จำกัด

วิธีการดูแลรักษาเครื่องทดสอบแรงกด-แรงดึง 

1. เมื่อเครื่องมือวัดหยุดการทดสอบหรือทำการทดสอบงานเสร็จสิ้นแล้ว ควรตั้งค่าเครื่องกลับไปประจำตำแหน่งที่ได้ทำการตั้งค่าไว้ (Return Position)
2. ควรตั้งค่าระดับ Crosses ให้อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสม โดยการกดสวิทช์ Speed Up หรือ Speed Down
3. เมื่อเลิกใช้งานให้กดปุ่ม Stop ที่ Control Panel
4. ภายหลังการทดสอบงานเสร็จสิ้น ให้ทำการปลดอุปกรณ์ทุกชนิด (Universal joint, Compression joint หรือ Grip) ออกจาก Load Cell แล้วทำการกด Power Off เพื่อให้ระบบไฟฟ้าภายในเครื่องหยุดการทำงาน
5. ควรตรวจเช็ค และทำความสะอาดเครื่องมือวัดหลังทดสอบ
6. ใช้ผ้าหรือผ้ายางคลุมเครื่องทดสอบ เพื่อป้องกันน้ำหรือฝุ่นละอองจับที่ตัวเครื่องและเป็นการช่วยยืดอายุการใช้งานเครื่อง UTM

หมายเหตุ : ผู้ใช้งานควรได้รับการฝึกอบรมและมีความรู้การใช้งานพื้นฐานเครื่องมือวัด

การบำรุงรักษาเครื่อง UTM

1.การทำความสะอาดตัวเครื่องมือวัด

• ให้ทำการถอดปลั๊กไฟออกจากเต้าเสียบ
• ทำความสะอาดตัวเครื่องด้วยผ้าหรือฟองน้ำที่อ่อนนุ่มด้วยนำยาทำความสะอาดที่เป็นกลาง
• ทำความสะอาดชิ้นส่วนและอุปกรณ์ประกอบด้วยฟองน้ำหรือผ้าชุบด้วยน้ำสะอาดบิดหมาด
• เช็ดสะอาดผ้าแห้งอีกครั้ง
• ไม่ควรใช้สารเคมีไวไฟหรือสารระเหย เช่น เบนซิน แอลกอฮอล์ทำความสะอาด

2. การหล่อลื่น

• ให้ทำการถอดปลั๊กไฟออกจากเต้าเสียบ
• ทำความสะอาด บอลล์สกรู ด้วยผ้าหรือฟองน้ำที่อ่อนนุ่มด้วยน้ำยาทำความสะอาดที่เป็นกลาง
• ตรวจสอบและทำความสะอาด เช็ดด้วยน้ำมันเพื่อป้องกันการเกิดสนิม
• ไม่ควรใช้สารเคมีไวไฟหรือสารระเหยเช่น เบนซิน แอลกอฮอล์ในการทำความสะอาด
• เพิ่มจาระบี (grease) ที่บอลล์สกรู อย่างพอเหมาะตามระยะเวลาที่เหมาะสม
• ตรวจสอบความผิดปกติที่อาจเกิดขึ้นเช่นความร้อน, เสียงการสั่นสะเทือนก่อนและหลังการใช้

3. การทำความสะอาดชิ้นส่วนที่เป็นไฟฟ้า

• ทำความสะอาดด้วยผ้าที่แห้งหรือปัดฝุ่นทั่วไป

4. เมื่อไม่ได้ใช้เครื่องมือเป็นเวลานาน

• ให้ถอดปลั๊กไฟฟ้าออกจากเต้าเสียบ
• ทำความสะอาดด้วยผ้านุ่ม
• จัดเก็บเครื่องมือวัดและอุปกรณ์ด้วยวิธีการที่เหมาะสมและเก็บในที่ที่ปลอดภัย
• ใช้ผ้าหรือผายางคลุมเพื่อป้องกันฝุ่น เครื่องทดสอบแรงดึง

ข้อควรระวังในการทำความสะอาดเครื่องมือวัด

• ไม่ควรใช้สารเคมีไวไฟหรือสารระเหยเช่น เบนซิน แอลกอฮอล์ทำความสะอาดอุปกรณ์เพราะจะทำให้อุปกรณ์เกิดความเสียหายได้
• อุปกรณ์ไม่ได้ถูกออกแบบหรือผลิตขึ้นมาเพื่อป้องกันการระเบิดจึงไม่ควรวางวัสดุไวไฟสูงหรือวัสดุที่เกิด การระเบิดภายในห้องซึ่งอาจทำให้เกิดการระเบิดหรือไฟไหม้ได้

ผู้เขียน Katai

 

 

ไขควงทอร์คแตกต่างจากไขควงธรรมดาทั่วไปอย่างไร

—

ขอใบเสนอราคา     ติดต่อเรา

ซื้อเครื่องมือด้านแรงบิดและแรง   บริการสอบเทียบด้านแรงบิดและแรง