บริการทดสอบความแข็งแรงของวัสดุ
เพิ่มประสิทธิภาพ
ด้วยองค์ความรู้ทางด้านวิศวกรรม
การทดสอบความแข็งแรงของวัสดุ หรือ ชิ้นส่วนอุตสาหกรรม ถือเป็นกระบวนการที่สำคัญในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ให้มีคุณภาพ และสร้างความมั่นใจในการนำผลิตภัณฑ์ออกสู่ตลาด ทีมวิจัยวิศวกรรมน้ำหนักเบา ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ มีความรู้ ความเชี่ยวชาญ และเครื่องมือทดสอบที่ทันสมัย พร้อมให้บริการงานวิจัยและพัฒนาด้านความแข็งแรงของวัสดุแบบครบวงจร ทั้งบริการทดสอบ บริการให้คำปรึกษา รับจ้างวิจัยและพัฒนา เพื่อพัฒนาคุณภาพของผลิตภัณฑ์
ตัวอย่างบริการวิจัย การให้คำปรึกษาและการทดสอบ:
1. การทดสอบและให้คำปรึกษาในการเพิ่มความแข็งแรงให้กับชิ้นส่วนโดยคงน้ำหนักเบา
2. การทดสอบความล้า (Fatigue Testing) และให้คำปรึกษาในการพัฒนาผลิตภัณฑ์
3. การทดสอบและให้คำปรึกษา ความแข็งแรงของชิ้นส่วนอุตสาหกรรมแบบครบวงจร (Bending/Drop Impact/Fatigue Testing)
4. การทดสอบและให้คำปรึกษาเพื่อศึกษาการเสียรูปของผลิตภัณฑ์ด้วยเครื่องระดับ 3D
5. การขึ้นรูปชิ้นงานต้นแบบเพื่อเป็นอะไหล่ทดแทนด้วยเครื่องสแกน 3D
6. การทดสอบและให้คำปรึกษาเพื่อศึกษาหาสาเหตุความเสียหาย (Failure Analysis) สำหรับชิ้นงานขนาดใหญ่ที่ไม่เหมาะสมต่อการเคลื่อนย้าย
7. การรับจ้างวิจัยในการพัฒนาโครงการสร้างรถน้ำหนักเบาและเป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัย
เครื่องมือทดสอบ และอุปกรณ์:
1. การทดสอบความล้า (Fatigue Testing) ด้วยเครื่องทดสอบการล้าแบบสองแกน ( 2-axle fatigue tester)
2. การทดสอบการตกกระแทก (Drop Impact Testing) ด้วยเครื่องทดสอบการตกกระแทก
3. การทดสอบการดัดแบบกด (Bending Testing) ด้วยเครื่องมือทดสอบการดัดแบบกด 3 จุด (Hydraulic Press 200 ตัน
4. การวิเคราะห์การเสียรูป ด้วยเครื่องวิเคราะห์การเคลื่อนที่และการเสียรูป 3 มิติ (Digital Image Correlation System)
5. เครื่องสแกนสามมิติ (Optical 3D scanner) เพื่อใช้ในการขึ้นรูปชิ้นงานต้นแบบ หรือสร้างชิ้นส่วนขึ้นมาใหม่เพื่อเป็นอะไหล่ทดแทน
6. เครื่องสแกนสามมิติแบบพกพา (Portable laser 3D scanner) สำหรับชิ้นงานที่มีขนาดใหญ่ ที่ไม่สามารถเคลื่อนย้ายได้
7. กล้องจับภาพความเร็วสูง (High speed camera) เพื่อบันทึกภาพเคลื่อนไหวใน ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว
1. การทดสอบความล้า (Fatigue Testing) ด้วยเครื่องทดสอบการล้าแบบสองแกน ( 2-axle fatigue tester)
เครื่องทดสอบการล้าด้วยหัวกดไฮดรอลิกสองแกนในแนวตั้ง (Vertical) และแนวนอน (Horizontal) ที่สามารถทำงานร่วมกันและแยกกันได้ สำหรับการทดสอบชิ้นงานที่มีลักษณะเป็นชิ้นส่วน (component) ที่อยู่ในสภาพพร้อมนำไปใช้งานและมีการรับภาระแรงในรูปแบบ cyclic ในการใช้งานจริง สามารถรองรับการทดสอบชิ้นงานขนาดใหญ่ได้ด้วย t-slot table ขนาด 4 x 6 m สำหรับการติดตั้งจับยึดชิ้นงาน มีขอบเขตการทดสอบที่สามารถทำได้ที่ 100kN และ 50kN ในแนวตั้งและแนวนอนตามลำดับ ที่ย่านความถี่ในช่วง 0 – 20 Hz ตัวเครื่องสามารถกำหนดค่า cyclic profile ภาระการทดสอบแบบมาตรฐาน เช่น sinusoidal wave, square ฯลฯ และสามารถสร้างเป็น customized profile ได้ตามเงื่อนไขการใช้งานได้ด้วย software RPC pro (fatigue-based data editing and analysis) ที่มีในตัวเครื่อง และนอกจากอุปกรณ์ชุดจับยึดพื้นฐาน ทีมวิจัยสามารถให้คำปรึกษาในเรื่องของการออกแบบ jig and fixture สำหรับการยึดจับชิ้นงานตามเงื่อนไขการทดสอบเฉพาะของแต่ละชิ้นงานได้
2. การทดสอบการตกกระแทก (Drop Impact Testing) ด้วยเครื่องทดสอบการตกกระแทก
เครื่องมือทดสอบการต้านแรงดัดด้วยแรงตกกระแทก เป็นเครื่องมือทดสอบพฤติกรรมการเสีย
รูปของวัสดุที่มีสภาวะการตกกระแทกมาเกี่ยวข้อง เช่น การตกกระแทกของโครงสร้างรถโดยสาร เนื่องจากสมบัติเชิงกลของวัสดุมีการเปลี่ยนแปลงไปจากอัตราความเร็วในการยืดตัวของวัสดุ เพื่อใช้ในการออกแบบและทำนายพฤติกรรมการเสียรูปของโครงสร้างรถโดยสารที่เกิดจากการพลิกคว่ำตามมาตรฐาน UN-ECE R66 ที่ว่าด้วยการรุกล้ำของชิ้นส่วนโครงสร้างใด ๆ เข้าไปในพื้นที่ปลอดภัย (Residual space) ภายในห้องโดยสารระหว่างการพลิกคว่ำ
คุณลักษณะของเครื่อง:
• พลังงานสูงสุดจากการตกกระแทกที่เครื่องสามารถทำได้เท่ากับ 2.9 กิโลจูล
• ความเร็วสูงสุดในการตกกระแทกที่ตัวชิ้นงานมีค่าเท่ากับ 7 เมตร/วินาที
• ระยะยุบของชิ้นงานสูงสุดที่วัดได้มีค่าเท่ากับ 400 มิลลิเมตร
• แรงกระแทกสูงสุดวัดได้ตั้งแต่ 0 – 400 กิโลนิวตัน
• สามารถสร้างกราฟความสัมพันธ์ระหว่างแรงกระแทกกับระยะยุบตัวของชิ้นงานทดสอบ ทำให้สามารถประเมินการต้านทานแรงดัดของโครงสร้างในรูปแบบของพลังงานดูดซับจากการคำนวณพื้นที่ใต้กราฟ
3. การทดสอบการดัดแบบกด (Bending Testing) ด้วยเครื่องมือทดสอบการดัดแบบกด 3 จุด (Hydraulic Press 200 ตัน
คุณลักษณะของเครื่อง:
- Control System Lab VIEW
– Pressing Capacity 200 Tons.
– Lifting Capacity 20 Tons.
– Table 1200×1000 mm.
– Stroke 700 mm.
– Pressing speed 1-8 mm./sec
– Working Pressure 300 kg/cm2 - CUSHION PRESS
– Cushion Capacity 100 Tons.
– Working Pressure 300 kg/cm2 - ACCURACY STANDARD ACCORDING to JIS B 6403
– Vertical test ± 0.08 mm./300 mm.
– Parallelism test ± 0.1 mm./M.
– Ram Stroke ± 1 mm.
– Ram Speed ± 2% (Full Scale)
– Cushion Force ± 2% (Full Scale)
การใช้เครื่อง Hydraulic Press 200 ตัน ในการทดสอบการดัดแบบกด 3 จุด
เครื่องมือทดสอบการดัดแบบกด 3 จุด จะมีลักษณะเป็นอุปกรณ์จับยึดชิ้นงานและระบุตำแหน่ง (jig and fixture) ที่ใช้ร่วมกับเครื่องกำเนิดแรงกดแบบไฮดรอลิค (hydraulic press) 200 ตัน โดยมีลักษณะของการทดสอบชิ้นงานเหล็กโครงสร้างดังนี้
• สามารถทดสอบเหล็กท่อโครงสร้างที่มีขนาดความสูงหน้าตัดตั้งแต่ 25 มิลลิเมตร จนถึง 50 มิลลิเมตร
• แรงที่ใช้กดสำหรับดัดชิ้นงานมีค่าไม่เกิน 20 ตันแรง
• ระยะห่างของฐานรองชิ้นงานสามารถปรับได้อยู่ในช่วง 300 – 900 มิลลิเมตร
• หัวกดสามารถปรับเป็นแบบกด 3 จุดและกด 4 จุดได้
• ระยะห่างระหว่างของหัวกดแบบทดสอบการดัดแบบกด 4 จุดสามารถปรับได้ 125-300 มิลลิเมตร
• อ้างอิงมาตรฐานการทดสอบ ASTM 2290
• สามารถวัดองศาของการดัดโค้งได้ของชิ้นงานโดยอาศัยหลักการของ spherometer
4. การวิเคราะห์การเสียรูป ด้วยเครื่องวิเคราะห์การเคลื่อนที่และการเสียรูป 3 มิติ (Digital Image Correlation System)
เป็นเครื่องวัดการเสียรูปด้วยกล้องดิจิตอลคุณภาพสูงระบบสามมิติ นำไปวิเคราะห์และตรวจสอบการเสียรูป วิเคราะห์คุณสมบัติของวัสดุขั้นสูงและหาค่าคุณสมบัติเชิงกล เพื่อช่วยออกแบบความแข็งแรงของวัสดุ
• วิเคราะห์การเคลื่อนที่และการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของวัสดุ
• ใช้ระบบดิจิตอลตามหลักการ 3D Coordinates Triangulation ร่วมกับ Stochastics Patterns และ Point Markers จับภาพด้วยเลนส์ที่มีความละเอียดสูง
• ใช้โปรแกรมในการกำหนดจุดเพื่อวิเคราะห์หาระยะที่เปลี่ยนแปลงของชิ้นงาน
• ทดสอบได้ทั้งระบบ Static และ Dynamic มีรายละเอียดดังนี้
• นำผลที่ได้จากระบบดิจิตอลมาเปรียบเทียบค่าความแตกต่างระหว่างงานจริงกับงานจำลองจากข้อมูลไฟไนต์เอลิเมนต์ได้
• มีชุดติดตั้งกล้อง (Camera Frame) 2ชุด มีความยาว 180 มิลลิเมตร และ 1,200 มิลลิเมตร
• มีกล้องความละเอียดสูง จำนวน 2 ชุด
– ความละเอียด 12 ล้านพิกเซล เป็นระบบ CCD
– มีพื้นที่ในการวัดขนาด 70 x 50 มิลลิเมตร สำหรับ Camera frame 180 มิลลิเมตร mm
– มีพื้นที่ในการวัดขนาด 2,300 x 1,860 มิลลิเมตร สำหรับ Camera frame 1,200 มิลลิเมตร
• ประเมิน 3D Coordinate ระยะเสียรูป (X, Y) โดยขึ้นอยู่กับความเครียด (Strain) แบบอิสระจากทิศทาง (Major Strain, Minor Strain)
• ประเมินค่าบนพื้นฐานของเวลาจากระยะเสียรูปและค่าความเครียด (Velocity and Strain Rate)
5. เครื่องสแกนสามมิติ (Optical 3D scanner) เพื่อใช้ในการขึ้นรูปชิ้นงานต้นแบบ หรือสร้างชิ้นส่วนขึ้นมาใหม่เพื่อเป็นอะไหล่ทดแทน
เครื่องสแกนสามมิติ แบบ Optical ที่ทาง MTEC มีอยู่ สามารถใช้ได้กับหลากหลายวัสดุ ไม่ว่าจะเป็น โลหะ พลาสติก ยาง หรือ วัสดุทางการแพทย์ ใช้ในการขึ้นแบบจำลองสามมิติของชิ้นงานที่มีความซับซ้อน แต่มีขนาดไม่ใหญ่มาก เช่น ใบพัดเรือ รากฟันเทียม โคมไฟรถยนต์ ชิ้นส่วนแม่พิมพ์ เป็นต้น เพื่อใช้ในการขึ้นรูปชิ้นงานต้นแบบ หรือสร้างชิ้นส่วนขึ้นมาใหม่เพื่อเป็นอะไหล่ทดแทน
คุณลักษณะของเครื่อง:
- Camera Pixel 2 X 2,000,000 Pixels
- Accuracy ไม่เกิน 03 mm.
- Minimum Measuring Area 35 X 35 mm.
- Maximum Measuring Area 1000 x 1000 mm.
- Format ไฟล์สแกนที่ส่งมอบได้จะเป็น stl และ NURB surface ที่ส่งมอบได้ จะเป็นรูปแบบของ .iges, .Parasolid, .stl, .stp
6. เครื่องสแกนสามมิติแบบพกพา (Portable laser 3D scanner) สำหรับชิ้นงานที่มีขนาดใหญ่ ที่ไม่สามารถเคลื่อนย้ายได้
เครื่องสแกนชิ้นงานด้วยแสงเลเซอร์แบบพกพา ที่ทาง MTEC มีอยู่ สามารถใช้ในงาน Reverse Engineering ชิ้นงานที่มีขนาดใหญ่ ที่ไม่สามารถเคลื่อนย้ายได้ และสามารถปรับเปลี่ยนการสแกนตามพื้นที่ติดตั้งชิ้นงานต่างๆได้ เพื่อเก็บข้อมูลรูปร่างและลักษณะชิ้นงานสำหรับการวิเคราะห์ทดสอบ หรือการทำแบบจำลองสามมิติในคอมพิวเตอร์เพื่อใช้ในงานวิศวกรรมย้อนรอยหรือใช้ในงานซ่อมบำรุงอื่นๆ
คุณลักษณะของเครื่อง:
- Accuracy ไม่เกิน 0.03 mm.
- Volumetric Accuracy 0.02 mm.+0.06 mm./m
- Resolution 0.05 mm. (50 Micron)
- Format ไฟล์สแกนที่ส่งมอบได้จะเป็น stl และ NURB surface ที่ส่งมอบได้ จะเป็นรูปแบบของ .iges, .Parasolid, .stl, .stp
7. กล้องจับภาพความเร็วสูง (High speed camera) เพื่อบันทึกภาพเคลื่อนไหวใน ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว
กล้องจับภาพความเร็วสูง สามารถบันทึกภาพเคลื่อนไหวในปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว เช่น การทดสอบการชนของรถยนต์ การเคลื่อนที่ของกระสุน การแตกของลูกโป่ง โดยสามารถบันทึกภาพความละเอียดสูง (HD) ได้ที่ความเร็วถึง 2000 fps และสามารถบันทึกภาพความไวสูงสุดที่ 200000 fps โดยสามารถถ่ายภาพได้ตั้งแต่งานขนาดเล็ก เช่น การเชื่อมโลหะ ไปจนถึงงานขนาดใหญ่ เช่น การทดสอบการชนของรถยนต์ หรือ การทดสอบพลิกคว่ำของรถโดยสารขนาดใหญ่
คุณลักษณะของเครื่อง:
ขอบคุณภาพจากบริษัท Sakun C innovation (https://www.facebook.com/sakunc.by.cnc/)