บทนำ

1. บทนำ บทที่ 1. ผศ.ดร.สมศักดิ์ มีนคร

2. บทนำ • เพื่อให้มีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับบทนำของ วัสดุอุตสาหกรรมจึงจำเป็นต้องเรียนรู้เรื่องเกี่ยวกับแร่ธรรมชาติ สมบัติทางฟิสิกส์ของแร่ แร่อุตสาหกรรม วัสดุ วัสดุศาสตร์ วัสดุวิศวกรรม ประเภทของวัสดุ การแบ่งกลุ่มวัสดุตามรูปแบบการใช้งาน การเลือกใช้วัสดุ วัสดุสำหรับอนาคต และมาตรฐานโลหะอุตสาหกรรม

3. แร่ธรรมชาติ • “แร่” หมายถึง เป็นสารที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ แร่อาจจะประกอบด้วยธาตุเพียงธาตุเดียวหรือสารประกอบของธาตุตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไป ซึ่งมีลักษณะเป็นสารประกอบอนินทรีย์ โดยมีส่วนประกอบทางเคมีและระบบผลึกที่แน่นอนตายตัว

4. สมบัติทางฟิสิกส์ของแร่สมบัติทางฟิสิกส์ของแร่ • สี (Color)เป็นสมบัติของแร่ที่ปรากฏให้เห็นเด่นชัด การกำหนดชนิดของแร่ • สีผงละเอียด (Streak) ปกติจะมีสีแตกต่างจากสีของตัวแร่ • แร่เฮมาไตท์ มีสีผงละเอียดเป็นสีเลือดหมู หรือน้ำตาลแดง • แร่ไลโมไนท์ มีสีผงละเอียดเป็นสีน้ำตาลเหลือง • แร่ทังสเตน มีสีผงละเอียดเป็นสีน้ำตาลแก่ • แร่สังกะสี มีผงละเอียดเป็นสีน้ำตาลอ่อนหรือสีขี้ม้า • แร่ดีบุก มีสีผงละเอียดเป็นสีขาว หรือสีเนื้ออ่อนๆ • รูปผลึก (Crystal) เป็นสมบัติเฉพาะตัวของแร่ที่ปรากฏให้เห็นเด่นชัด

5. แร่อุตสาหกรรม • แร่ประกอบหิน หมายถึง แร่ที่เป็นส่วนประกอบของหิน ซึ่งใช้เป็นหลักในการบอกถึงชนิดของหิน เช่นหินแกรนิตจะต้องประกอบด้วยแร่ควอตซ์ เฟลด์สปาร์ และไมก้า • แร่อุตสาหกรรม หมายถึง แร่ที่มีประโยชน์ต่อทางอุตสาหกรรมต่าง ๆ สามารถแบ่งออกเป็น 4 ชนิดใหญ่ ๆ คือ แร่โลหะ แร่อโลหะ แร่รัตนชาติ แร่เชื้อเพลิงธรรมชาติ

6. แร่โลหะที่มีคุณค่าทางเศรษฐกิจและทางอุตสาหกรรมของประเทศมีดังนี้ • แร่เหล็ก แหล่งแร่เหล็กที่มีการผลิตได้แก่ ที่บ้านหัวหวาย อำเภอตาคลี จังหวัดนครสรรค์ ที่เขาทับควาย อำเภอโคกสำโรง จังหวัดลพบุรี • แร่ดีบุก แร่ดีบุกที่พบในประเทศไทยเป็นแร่แคสสิเตอไรต์ แร่ดีบุกที่พบ มีสีดำ สีน้ำตาล สีแดง สีเหลือง สีจำปา สีน้ำผึ้ง มีความวาวแบบเพชร แหล่งแร่ดีบุกพบในภาคใต้ของประเทศไทยทุกจังหวัด

7. แร่ทังสเตน หรือแร่วุลแฟรมไมต์ มีลักษณะเป็นแผ่นหนา มีสีน้ำตาลหรือสีดำ ผงละเอียดมีสีน้ำตาลแก่เกือบดำ มีความวาวกึ่งโลหะ สามารถขีดเป็นรอยได้ แร่ทังสเตนที่พบมากในประเทศไทยคือ แร่ชีไลต์ แร่วุลแฟรมไมต์ แร่เฟอร์เบอไรต์ และแร่ฮิบเนอไรต์ • แร่ตะกั่วและแร่สังกะสี แร่ทั้งสองนี้มักพบว่าเกิดร่วมกันเสมอ และพบทั่ว ๆ ไปหลาย แห่ง แร่ตะกั่วที่พบ ได้แก่ แร่กาลีนา ส่วนแร่สังกะสีพบด้วยกันหลายแร่ ได้แก่ แร่ซิงค์เบลนด์ แร่สฟาเลอไรด์ แร่คาลาไมน์ แร่ซิงไซต์ • แร่ทองแดง การกำเนิดแร่ทองแดงอาจเกิดจากพวกหินอัคนี หรือเป็นชั้นร่วมกับพวก หินทรายหรือหินชิสต์ หรือเกิดร่วมกับแร่อื่น ๆ เช่น แร่ตะกั่ว แร่สังกะสี แร่ดีบุก

8. แร่แมงกานีส แร่ที่พบในประเทศคือ แร่ไพโรลูไซต์ แร่ไซโลมีเลน แร่โรโดโครไซต์ แร่แมงกาไนต์ และแร่บราวไนต์ แหล่งแร่แมงกานีสมีการพบแร่แมงกานีสที่เกาะคราม จังหวัดจันทบุรี • แร่พลวง แร่ที่พบในประเทศเป็นแร่สติบไนต์ หรือเรียกว่า พลวงเงิน เพราะมีสีคล้ายเงิน และแร่สติบิโคไนต์ หรือเรียกว่า พลวงทอง เพราะมีสีเหลืองคล้ำ ๆ • แร่โมลิบดีนัม แร่ที่สำคัญได้แก่ แร่โมลิบดีไนต์ และแร่โพเวลไลต์ แหล่งแร่โมลิบดีนัมในประเทศพบแร่โมลิบดีนัมในแหล่งแร่ดีบุก-ทังสเตน • แร่ทองคำ เป็นแร่ที่พบในที่ต่าง ๆ หลายแห่งด้วยกัน ส่วนมากจะพบอยู่ในลานแร่อำเภอแว้ง จังหวัดนราธิวาส

9. แร่เงิน แร่เงินไม่พบเป็นเอกเทศโดยธรรมชาติ แต่มักเกิดร่วมกับแร่ตะกั่ว-สังกะสี เช่น ที่แหล่งแร่ตะกั่ว-สังกะสี ที่บ้านหนองไผ่ จังหวัดกาญจนบุรี • แร่นิกเกิล พบอยู่ในดินเหนือชั้นของหินเซอร์เพนดิไนต์ ซึ่งแร่นิกเกิล อาจเกิดเป็นแร่แทรกอยู่ในหินเซอร์เพนดิไนต์ และยังพบแร่นิกเกิลในหินศิลาแลงและหินลูกรัง • แร่โครเมียม แร่ที่พบเป็นแร่โครไมต์ที่เกิดเป็นกระเปาะ ในหินเทอริโดไทต์ ไพรอกซีไนต์ หรือเซอร์เพนดิไนต์ แหล่งแร่โครเมียม พบที่บ้านจริม และที่บ้านห้วยยาง อำเภอท่าปลา จังหวัดอุตรดิตถ์

10. แร่นิวเคลียร์ หมายถึงแร่ที่เอามาใช้ในกิจการพลังปรมาณู โดยแบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือ แร่กัมมันตรังสีมีสมบัติสามารถแผ่กัมมันตรังสีออกมาจากตัวเองได้ตลอดเวลา ซึ่งรังสีนี้เป็นคลื่นสั้น และแร่ที่ไม่สามารถแผ่กัมมันตรังสีได้แต่จะช่วยในการควบคุมปฏิกิริยาพลังงานปรมาณู

11. แร่อโลหะที่มีความสำคัญต่องานอุตสาหกรรมในประเทศไทยแร่อโลหะที่มีความสำคัญต่องานอุตสาหกรรมในประเทศไทย • แร่ฟลูออไรต์ มีสีหลายสี เช่น สีขาว สีเขียวอ่อน สีเขียวมรกต สีเหลืองอมน้ำตาล สีน้ำเงินอมเขียว สีคราม และสีม่วง การพบอาจพบในรูปของผลึกรูปต่าง ๆ หรือเกิดเป็นชั้น ๆ หรืออาจเกิดเป็นลักษณะเป็นลูกกลม ๆ เหมือนพวงองุ่น • แร่แบไรต์มักมีสีขาวหรือสีขาวปนน้ำเงิน สีเหลือง สีแดงอ่อน เนื้อแร่จะโปร่งใสไปจนถึงโปร่งแสง มักพบเป็นแผ่นหนายาวหรือเป็นผลึกเกิดรวมกันเป็นกลุ่มคล้าย ดอกกุหลาบ

12. แร่ยิปซัมหรือเรียกว่าเกลือจืดที่พบมักมีสีขาว สีเทา สีเหลือง สีแดงปนน้ำตาลเพราะมีมลทิน อาจจะมีรูปร่างเป็นผลึก หรือเป็นเม็ดคล้ายเม็ดน้ำตาลทราย • แร่เกลือหิน ได้แก่ แร่ซิลไวต์ แร่คาร์นาลไลต์ แร่แทคไฮโดรต์ แหล่งแร่เกลือหินที่สำคัญอยู่ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ พบโดยการเจาะหาน้ำบาดาล • แร่ฟอสเฟต แร่ที่สำคัญได้แก่ แร่อะพาไทต์ ฟอสเฟตเป็นสารประกอบของแคลเซียมฟอสเฟต ซึ้งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญในการทำปุ๋ย แหล่งแร่ฟอสเฟต ส่วนมากพบจากการสะสมตัวของฟอสเฟตจากมูลค้างคาว มูลนก

13. แร่ดินขาวมีสีขาว สีเทา สีเหลืองอ่อนเกิดจากการผุพังของแร่กลุ่มอะลูมิเนียมซิลิเกต โดยเฉพาะแร่เฟลด์สปาร์ แหล่งแร่ดินขาว แร่เคโอลิน พบที่อำเภอแจ้ห่ม จังหวัดลำปาง • แร่ควอตซ์ หรือที่เราเรียกว่าหินเขี้ยวหนุมาน มีสีต่าง ๆ เช่น แร่ควอตซ์คาลซิเดนีมีสีคล้ายขี้ผึ้ง สีน้ำตาล สีแดง สีเหลืองมะนาว สีเทา สีเหลืองปนส้ม • แร่เฟลด์สปาร์ มีชื่อเรียกอีกชื่อหนึ่งว่าหินฟันม้า พบอยู่ในหินเปกมาไทต์ หินแกรนิต และหินไนต์ แหล่งแร่เฟลด์สปาร์ จังหวัดตาก

14. แร่ใยหิน ประโยชน์ใช้ทำผ้าทนไฟและผ้าเบรก ใช้ทำกระเบื้องมุงหลังคา ใช้ผสมสีเพื่อให้ทนไฟ • แร่ทัล แหล่งแร่ทัล ในประเทศพบที่จังหวัดอุตรดิตถ์ • แร่ไดอะตอมไมต์ มีชื่อเรียกอีกชื่อหนึ่งว่าแร่ดินเบา มีส่วนประกอบของซิลิก้าที่เกิดจากการสะสมตัวของสารอินทรีย์พวกไดอะตอม • แร่หินปูน ใช้ในการก่อสร้าง ทำปูนซีเมนต์ ทำปูนขาว ปูนขาวสำหรับอุตสาหกรรมฟอกหนัง อุตสาหกรรมน้ำตาล และทำแคลเซียมคาร์ไบด์

15. แร่รัตนชาติที่มีชื่อเสียงมากของประเทศไทย ได้แก่ พลอยสีน้ำเงิน ทับทิม บุศราคัม เพทาย โกเมน พลอยสีอื่น ๆ ส่วนแร่รัตนชาติอื่น ๆ มีพบบ้าง เช่น เพชร • เพชร มีการพบเพชรอยู่บ้างในลานแร่ดีบุกที่จังหวัดพังงา ภูเก็ต • พลอยและทับทิม จัดอยู่ในตระกูลแร่คอรัมดัม มีความแข็งรองจากเพชร • พลอยซัปไฟร์ด้วย เช่น สีชมพู สีเหลือง สีเขียว สีม่วง แหล่งแร่พลอย พบที่จังหวัดจันทบุรีและตราด ที่พบมีทั้งพลอยน้ำเงิน สีแดงเรียกว่าทับทิม สีเหลืองและสีเขียวเรียกว่าพลอยสาแหรก พลอยสตาร์ เพทาย โกเมน และบุศราคำ พลอยที่พบในจังหวัด จันทบุรีและตราด

16. แร่เชื้อเพลิงธรรมชาติที่สำคัญ ได้แก่ ถ่านหิน หินน้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ และน้ำมันปิโตรเลียม • ถ่านหิน เป็นของผสมที่มีสารหลายชนิด สารที่สำคัญที่สุดคือ ธาตุคาร์บอน ถ่านหิน แหล่งแร่ถ่านหิน ในประเทศส่วนใหญ่เป็นถ่านหินลิกไนต์ พบที่แม่เมาะ จังหวัดลำปาง • ประโยชน์ของถ่านหิน ใช้เป็นเชื้อเพลิงในการเผาไหม้แทนถ่านไม้และน้ำมัน เช่น โรงงานไฟฟ้าลิกไนต์ที่แม่เมาะ จังหวัดลำปาง ใช้เป็นเชื้อเพลิงในการบ่มใบยา ใช้ทำถ่านอัดแท่งเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงในการหุงต้ม ใช้ทำก๊าซ นอกจากนี้ยังใช้ทำปุ๋ยยูเรีย แอมโมเนียซัลเฟต

17. จะเห็นได้ว่าแร่อุตสาหกรรมนั้นเป็นแร่ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติและเป็นทรัพยากรธรรมชาติของประเทศที่สำคัญอย่างยิ่ง • ซึ่งจะประกอบด้วยแร่โลหะและแร่อโลหะ อันได้แก่ แร่เหล็ก ดีบุก ทังสเตน พลวง ฟลูออไรด์ สังกะสี แมงกานีส ยิปซัม เฟลด์สปาร์ เกลือหิน เป็นต้น ส่วนแร่รัตนชาติจะประกอบด้วยแร่เพชร พลอยและทับทิม • ซึ่งสามารถนำแร่ไปใช้ทำเครื่องประดับเพื่อสร้างมูลค่าเพิ่มที่สูงขึ้นได้ ยังมีแหล่งแร่ของประเทศที่มีความสำคัญอีกอย่างก็คือ แหล่งแร่เชื้อเพลิงธรรมชาติอันได้แก่ ถ่านหิน หินน้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ และน้ำมันปิโตรเลียม

18. ความหมายของวัสดุ • “วัสดุ” หมายถึง สารเคมีที่เป็นองค์ประกอบของสิ่งต่าง ๆ หรือที่ทำขึ้น เพื่อช่วยให้ความเป็นอยู่ของมนุษย์ดีขึ้น ซึ่งวัสดุทั้งหลายที่อยู่รอบ ๆ ตัวเราต่างก็ผลิตขึ้นมาจากวัสดุชนิดต่าง ๆ เช่น คอนกรีต แก้ว เซรามิก เหล็กกล้า ทองแดง กาว และอิฐ หรืออาจเกิดขึ้นเองจากธรรมชาติ เช่น โครงสร้างทางเคมีของไม้เป็นโพลิเมอร์ที่ต้นไม้สร้างขึ้นเอง

19. ความหมายของวัสดุศาสตร์ • “วัสดุศาสตร์” หมายถึง เป็นศาสตร์ที่ให้ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับโครงสร้างของวัสดุ ลักษณะของโครงสร้างภายในของวัสดุ สมบัติต่าง ๆ ของวัสดุและกระบวนการพื้นฐานที่เกี่ยวข้องของวัสดุชนิดต่าง ๆ เช่น โลหะและ โลหะผสม เซรามิกและแก้ว โพลิเมอร์และสิ่งทอ รวมไปถึงวัสดุเชิงประกอบประเภทต่าง ๆ วัสดุก้าวหน้าในอนาคต

20. ความหมายของวัสดุวิศวกรรม • “วัสดุวิศวกรรม” หมายถึง เป็นศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการใช้หลักการพื้นฐานและการประยุกต์ใช้ความรู้ที่เกี่ยวข้องกับวัสดุ เพื่อปรับปรุงสมบัติของวัสดุให้สามารถทำการผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ได้ตามความต้องการของลูกค้า โดยเน้นการออกแบบวัสดุเชิงวิศวกรรม

21. ประเภทของวัสดุ • วัสดุโลหะ (Metal materials) เป็นวัสดุประเภทอนินทรีย์สาร ประกอบด้วยธาตุโลหะเพียง 1 อย่าง หรือมากกว่าก็ได้ หรืออาจมีธาตุอโลหะผสมอยู่ด้วย ธาตุโลหะ เช่น เหล็ก ทองแดง อะลูมิเนียม ทังสเตน นิเกิล สังกะสี และไตตาเนียม • วัสดุโพลิเมอร์ (Polymer materials) วัสดุโพลิเมอร์ ได้แก่ จำพวกพลาสติกและยางต่าง ๆ จะมีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นสารไฮโดรคาร์บอน มีโครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่มีลักษณะเป็นตาข่าย เป็นแขนง หรือเป็นเส้นยาว

22. วัสดุเซรามิก(Ceramic materials)วัสดุเซรามิกจัดเป็นพวกวัสดุสังเคราะห์ เกิดจากการรวมตัวของวัตถุดิบทั้งประเภทโลหะและอโลหะ องค์ประกอบส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของออกไซด์ ไนเตรท และคาร์ไบต์ วัสดุในกลุ่มเซรามิก เช่น ซีเมนต์ แก้ว กระจก • วัสดุผสม (Composite materials) วัสดุผสมจำนวนมากถูกนำมาใช้งานโดยประกอบขึ้นมาจากวัสดุมากกว่า 1 ประเภท ตัวอย่างที่เห็นเด่นชัดได้แก่ เส้นใยแก้ว ซึ่งถูกใช้งานโดยฝังอยู่ภายในวัสดุโพลิเมอร์

23. วัสดุกึ่งตัวนำ (Semiconductor materials) เซมิคอนดัคเตอร์ บางครั้งเพื่อเป็นการง่ายต่อความเข้าใจ อาจเรียกว่า วัสดุอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งจะมีความเปราะสูง • วัสดุชีวภาพ (Bio-materials) เป็นวัสดุที่สามารถนำมาใช้ทดแทนอวัยวะส่วนหนึ่งส่วนใดของร่างกายมนุษย์ที่เสื่อมสภาพได้

24. วัสดุเชิงก้าวหน้า (Advanced materials) เป็นวัสดุที่คิดค้นประดิษฐ์เพื่อใช้ประโยชน์ในงานที่ต้องการเทคโนโลยีชั้นสูง วัสดุเชิงก้าวหน้านี้สามารถผลิตได้จากวัสดุเกือบทุกประเภท ไม่ว่าจะเป็นโลหะ โพลิเมอร์ เซรามิก วัสดุผสม วัสดุกึ่งตัวนำ หรือวัสดุนาโนถือว่าเป็นวัสดุเชิงก้าวหน้า • วัสดุฉลาด (Intelligent materials) เป็นวัสดุที่สามารถปรับตัวรับรู้การเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมที่ทำงาน วัสดุฉลาดในทางวิศวกรรมแบ่งออกเป็น 2 ประเภทได้แก่ เซนเซอร์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ตรวจจับ ส่วนที่สองได้แก่ แอคซูเอเตอร์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่สามารถตอบสนองต่อสิ่งเร้าและตอบสนองโดยการเคลื่อนไหวทางกล

25. การแบ่งกลุ่มวัสดุตามรูปแบบการใช้งานการแบ่งกลุ่มวัสดุตามรูปแบบการใช้งาน • อากาศยาน (Aerospace)วัสดุที่มีน้ำหนักเบา เช่น ไม้ และอะลูมิเนียมผสม นำมาใช้ครั้งแรก เพื่อสร้างเครื่องบินของพี่น้องตระกูลไรต์ ปัจจุบันมีการพัฒนาวัสดุชนิดใหม่มาใช้ในอากาศยานของนาซา เช่น การนำผงอะลูมิเนียมมาขึ้นรูปเป็นท่อนไอพ่น • วัสดุทางชีวการแพทย์ (Biomedical)เช่น กระดูกฟันของมนุษย์ ชิ้นส่วนกระดูก หลอดเลือดเลี้ยงหัวใจ ลวดดัดฟัน ซึ่งทำจากพลาสติกไทเทเนียมผสมและเหล็กกล้าไร้สนิม

26. วัสดุอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic materials) เช่น สารกึ่งตัวนำที่ทำจากซิลิคอน เป็นวัสดุที่ใช้ผลิตไอซีสำหรับอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ • วัสดุสำหรับเทคโนโลยีพลังงานและสิ่งแวดล้อม (Energy technology and Environmental technology) เช่น อุตสาหกรรมนิวเคลียร์ใช้ยูเรเนียมไดออกไซด์ และพลูโตเนียม • วัสดุแม่เหล็ก (Magnetic materials) เช่น ฮาร์ดดิสก์ในคอมพิวเตอร์ เทปวีดีโอ เทปคาสเซตต์ ทำจากเซรามิก โลหะและโพลิเมอร์

27. วัสดุนำแสง (Photonic materials) เช่น การผลิตซิลิคอนเป็นวัตถุดิบในการผลิตท่อ ใยแก้วนำแสงที่มีความยาวมากกว่า 10 ล้านกิโลเมตรในปัจจุบัน • วัสดุฉลาด (Smart materials) คือวัสดุที่ตอบสนองอย่างรวดเร็วต่อการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมที่เป็นเคมี • วัสดุโครงสร้าง (Structural materials) เป็นวัสดุที่ออกแบบมา เพื่อรับแรงกระทำ เช่น เหล็ก คอนกรีต วัสดุผสม ที่ใช้สร้างอาคาร หรือเหล็กกล้า แก้ว พลาสติก

28. การเลือกใช้วัสดุ • สมบัติทางกายภาพ (Physical properties) • สมบัติเชิงกล (Mechanical properties) • สมบัติเชิงมิติ (Dimensional properties) • สมบัติทางเคมี (Chemical properties) • อายุการใช้งานที่ต้องการ (Design life)

29. ความยากงานในการใช้งาน (Performance) • ความยากง่ายในการจัดหา (Availability) • ความสวยงาม (Appearance) รูปลักษณ์ภายนอก • ความเหมาะสมของต้นทุน (Cost) • ประสบการณ์ (Experience)

30. การเลือกใช้วัสดุ • ความคงรูปเมื่อรับแรง • ความคงทนต่อสภาพแวดล้อม วัสดุที่ใช้จะต้องสามารถคงรูป • อายุการใช้งานและอายุการเก็บรักษาชิ้นส่วนต่าง ๆ • สมบัติในการใช้งาน ผลิตภัณฑ์บางอย่างมีความต้องการ • ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ถือว่ามีความสำคัญอย่างยิ่งในการเลือกใช้วัสดุ • การกำจัดของเสีย วัสดุต่าง ๆ มีของเสียทั้งระหว่างกระบวนการผลิต • การขึ้นรูป วัสดุที่ใช้จะต้องสามารถทำให้เป็นรูปร่างตามความต้องการ ของผู้ออกแบบได้ • ราคา ราคาของชิ้นส่วนสำเร็จรูปเป็นปัจจัยในการเลือกใช้วัสดุ • ความแข็งแรง วัสดุที่ใช้จะต้องมีความแข็งแรงในการรับน้ำหนัก ในด้านแรงดึง แรงอัด แรงเฉือน แรงกระแทกต่าง ๆ

31. วัสดุสำหรับอนาคต • วัสดุสำหรับอนาคตเป็นวัสดุที่มีความจำเป็นต้องใช้ทรัพยากรธรรมชาติ ที่มีอยู่อย่างจำกัดและจำเป็นต้องใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุด ซึ่งการพัฒนาวัสดุใหม่ขึ้นมาทดแทน วัสดุเก่า จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งด้วยเทคโนโลยีที่ทันสมัยประกอบกับการเลือกใช้วัสดุให้เหมาะกับงาน โดยต้องคำนึงถึงคุณภาพของสิ่งแวดล้อมในการควบคุมมลพิษทางอากาศและทางน้ำ จะต้องมีการปรับปรุงกระบวนการผลิตวัสดุและกระบวนการทำวัสดุให้บริสุทธิ์

32. มาตรฐานโลหะอุตสาหกรรม • สถาบันเหล็กและเหล็กกล้าแห่งสหรัฐอเมริกา (American iron and steel institute : AISI) และสมาคมวิศวกรรมยานยนต์ (Society of automotive engineers : SAE) ได้กำหนดระบบการให้ชื่อเหล็กกล้าขึ้น ซึ่งมีลักษณะคล้ายคลึงกัน แต่ระบบ AISI จะใช้ตัวอักษร A, B, C, D และ E นำหน้าตัวเลข เพื่อบอกกรรมวิธีการผลิต ต่อมาในปี พ.ศ. 2518 ระบบ SAEได้กำหนดระบบการ ให้ชื่อเหล็กกล้าขึ้นมาใหม่ เรียกว่า UNS (Unified numbering system for metals and alloys ) โดยใช้อักษร A, C, G, และ S นำหน้าตัวเลข เพื่อบอกชนิดของวัสดุ

33. มาตรฐานโลหะอุตสาหกรรมมาตรฐานโลหะอุตสาหกรรม

34. สัญลักษณ์ Ax1xxx โลหะผสมหลัก คืออะลูมิเนียม บริสุทธิ์ สัญลักษณ์ Ax2xxx โลหะผสมหลัก คือผสม ทองแดง สัญลักษณ์ Ax3xxx โลหะผสมหลัก คือผสม แมงกานีส สัญลักษณ์ Ax4xxx โลหะผสมหลัก คือผสมซิลิคอน สัญลักษณ์ Ax5xxx โลหะผสมหลัก คือผสม แมกนีเซียม สัญลักษณ์ Ax6xxx โลหะผสมหลัก คือผสม แมกนีเซียม-ซิลิคอน

35. กลุ่มเหล็กเหนียว เหล็กกล้าคาร์บอน และเหล็กหล่อ ซึ่งกลุ่มเหล็กเหนียว เหล็กกล้าคาร์บอน และเหล็กหล่อ จะใช้สัญลักษณ์มาตรฐาน DIN 1600 – 1699 ตัวอย่างเช่น

36. เหล็กกล้าผสม ซึ่งเหล็กกล้าผสมจะใช้สัญลักษณ์ตามมาตรฐาน DIN 17006 และยังสามารถแบ่งออกเป็นเหล็กกล้าผสมต่ำ และเหล็กกล้าผสมสูง (มีธาตุอื่น ๆ ผสมอยู่ในเนื้อเหล็กกล้ามากกว่า 10 %) โดยมีรายละเอียดดังนี้

37. ตัวอย่างเหล็กกล้าผสมสูง

38. บทสรุป • วัสดุในงานอุตสาหกรรมมีความจำเป็นอย่างยิ่งในปัจจุบันต่อการใช้งาน เพื่อที่จะสามารถสนองตอบตามวัตถุประสงค์ของการออกแบบชิ้นงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งการแบ่งประเภทของวัสดุไม่มีกฎเกณฑ์ที่แน่นอนขึ้นอยู่กับสถานการณ์ที่จะนำไปใช้งานในแต่ละประเภท การผลิต สมบัติของวัสดุ ความสามารถในการตอบสนองต่อกฎเกณฑ์ที่กำหนดขึ้นนั้นเป็นสำคัญ ซึ่งประเภทของวัสดุหลัก ๆ

39. บทสรุป • ที่สำคัญมีอยู่ด้วยกัน 3 ประเภท คือ โลหะ โพลิเมอร์ เซรามิก และยังมีวัสดุที่มีความสำคัญมากเกี่ยวกับทางด้านวิศวกรรมและเทคโนโลยีชั้นสูง คือ วัสดุผสม และวัสดุกึ่งตัวนำ • การกำหนดมาตรฐานโลหะอุตสาหกรรม เป็นการแสดงถึงความรับผิดชอบของผู้ประกอบธุรกิจในการผลิตสินค้าจะต้องมีมาตรฐานรองรับสินค้าอุตสาหกรรมนั้น ๆ