การทดสอบโดยไม่ทำลาย ในอุตสาหกรรม

การทดสอบโดยไม่ทำลาย (Non destructive) คืออะไร มีประเภทไหนบ้าง

หลักการของการทดสอบไม่ทำลาย คือการตรวจสอบที่ตรงตามชื่อ คือการที่เราไม่ทำลายวัตถุ ที่เราต้องการจะตรวจสอบ และถูกแบ่งออกเป็นสองวัตถุประสงค์ใหญ่ๆนั้นก็คือ ารทดสอบความบกพร่องภายใน (Internal defect testing) และ การทดสอบความบกพร่องภายนอก (External defect testing)

โดยถ้ายกตัวอย่างคร่าวๆของวัตถุและการตรวจสอบ เช่น วัตถุทรงกระบอกหรือท่อต่างๆ โดยที่เราไม่จำเป็นต้องตัดเพื่อทำการตรวจสอบชั้นผิวของวัตถุ และหัวใจของการไม่ทำลาย คือการหาเครื่องมือ อุปกรณ์ต่างๆ ที่ทำการตรวจสอบได้โดยไม่ทำลาย

การตรวจสอบพื้นผิวของวัตถุ หาพื้นที่บนพื้นผิวที่มีการเกิดรอยแตกบนพื้นผิว และรอยลึกจากพื้นผิวเข้าไป

การทดสอบโดยไม่ทำลาย จะถูกแบ่งออกไปอยู่ 5 ประเภทหลักๆ

  • การทดสอบด้วยอัลตราโซนิก Ultrasonic Testing (UT)
  • การทดสอบด้วยสารแทรกซึม Penetrant Testing (PT)
  • การทดสอบด้วยอนุภาคแม่เหล็ก Magnetic Particle Testing (MT)
  • การทดสอบด้วยรังสี Radiographic Testing (RT)
  • การทดสอบด้วยกระแสไฟฟ้าไหลวน Eddy Current Testing (ET)
  • การตรวจสอบคุณสมบัติของความเครียดวัตถุ Strain Testing (ST)

การทดสอบความบกพร่องภายใน (Internal defect testing)

UT คือการทดสอบที่สามารถใช้งานกับวัสดุได้หลากหลายประเภท ไม่ว่าจะเป็น ทองแดง (Copper), อลูมิเนียม (Aluminum), ไทเทเนียม (Titanium), เรซิน (Resin) ฯลฯ 

เทคโนโลยี UT หรือกลไกของการกระจ่ายคลื่นลักษณะพัลส์เอคโค (การสะท้อนกลับของคลื่น) โดย UT ถูกใช้งานกันแพร่หลายในอุตสาหกรรมเหล็ก, อุตสาหกรรมท่าเรือ, อุตสาหกรรมอากาศยานและอวกาศ, อุตสาหกรรมพลังงาน.

เทคโนโลยี UT ไม่ได้ถูกนำไปใช้แค่การทดสอบ คุณภาพภายในของชิ้นงาน ที่ผ่านการหล่อ การขึ้นรูป หรือการต่อโลหะ เพียงอย่างเดียว เพราะ UT บางประเภทยังสามารถใช้งานในการทดสอบความหนา ของวัตถุที่ผ่านการชุบแข็งได้อีก ด้วยเครื่องมือ Hardened Layer Depth Ultrasonic จาก Kobelco (เครื่องวัดความลึกของผิวชุบแข็ง ที่ผ่านการชุบแข็งด้วย Induction)

การทดสอบ RT คือการฉายรังสี X-ray และ Y-ray ผ่านวัตถุไปที่ตัวรับรังสี หรือ ที่เรารู้จักกันดี และเห็นกันตามโรงพยาบาล คือเครื่องเอ็กซเรย์หรือ CT Scan ต่างๆ ซึ่งคือหลักการ ทดสอบ RT ที่มีลักษณะคล้ายกัน 

ด้วยความพิเศษของการทดสอบ RT การแผ่รังสี ทำให้เราสามารถตรวจสอบวัตถุได้ชนิดที่ว่าทะลุปลอดโปร่งกันเลยทีเดียว โดยในทีนี้ การทดสอบ RT ถูกนำพัฒนาต่อยอด จนสามารถ ตรวจสอบวัตถุ ในรูปแบบของ 3D X-ray ได้ ทำให้การตรวจสอบด้วย เทคโนโลยี RT ดีมากขึ้นและปลอดภัยมากขึ้น ด้วยเครื่องจากทาง Zeiss: Metrotom 1 เครื่องแสกนชิ้นงาน X-ray 3มิติ

การทดสอบต่างๆด้วย Eddy current เรามักคุ้นเคยกับการ ทดสอบต่างๆบนพื้นผิวของชิ้นงานต่างๆ เพื่อหารอยแตกต่างๆ แต่ด้วยหลักการของ Eddy Current ได้มีการนำเทคโนโลยีนี้ มาพัฒนาและต่อยอดด้วยกระแสไฟฟ้าไหลวน และ แม่เหล็กกระแสไฟฟ้า (Electromagnetism)

ทำให้เราสามารถ สวมโพรบเข้าไป ในเกลียวใน และสามารถ ตรวจสอบได้เกือบจะเป็นการทดสอบเกลียวภายใน ที่สมบูรณ์แบบ (เพราะความถี่ของคลื่นที่ไม่ได้สูงเกินจน ตรวจจับถึงขั้นรอยขีดข่วนได้ เพราะ MTD-100 ถูกพัฒนาให้เป็น Contactless) และข้อดีอีกอย่างของ Eddy current : MTD-100 คือ การทดสอบที่ไว และสามารถตรวจสอบเกลียวพร้อมกันได้หลาย Channel ช่องสัญญาณพร้อมกัน

การทดสอบความบกพร่องภายนอก (External defect testing)

การทดสอบด้วยสารแทรกซึม Penetrant Testing (PT)

การทดสอบ PT คือการตรวจสอบรอยแตกของพื้นผิวของวัตถุ โดยลักษณะของการใช้สีย้อม Penetrant สเปรย์หรือทาลงไปบนพื้นผิว ให้สามารถตรวจสอบวัตถุได้ง่ายขึ้น และ สีย้อม Penetrant จะแทรกซึมเข้าสู่รอยตามพื้นผิวต่างๆ เช่น รอยแตกลายงา (Hairline Crack), รูพรุน (Surface porosity), รอยรั่ว, รอยล้า ฯลฯ ได้ และ การใช้งานของสีย้อม Penetrant คือการ ทาสี >> สีซึม >> ขจัดสีส่วนเกินบนพื้นผิว >> ตรวจสอบสีที่ยังคงอยู่

การทดสอบด้วยสารแทรกซึม

การทดสอบด้วยอนุภาคแม่เหล็ก
Magnetic Particle Testing (MT)

เช่นเดียวกับ การตรวจสอบ PT แต่การใช้อนุภาคแม่เหล็ก MT อาจมีข้อจำกัดของวัสดุที่นำมาใช้ตรวจสอบนั้นก็คือ วัตถุที่จะใช้การทดสอบ MT จำเป็นจะต้องเป็น Ferromagnetic (แม่เหล็กดูดติด) แต่ข้อดีของ MT คือการตรวจสอบที่ทำได้ไวกว่า PT และอาจจะละเอียดกว่าการตรวจสอบด้วย PT

การทดสอบโดยไม่ทำลายด้วยแม่เหล็ก

และข้อสุดท้ายของประเภทการทดสอบโดยไม่ทำลายวัตถุ ที่อาจจะแตกต่างจากประเภทอื่นนั้นก็คือ

การตรวจสอบคุณสมบัติของความเครียดวัตถุ Strain Testing (ST)

การทดสอบความเครียดของวัตถุ Strain Testing (ST) โดยส่วนมากมักจะทดสอบกับวัสดุ ที่ได้รับความเครียด จากการติดตั้งในเครื่องจักร, เครน หรือโครงสร้างต่างๆ และจุดประสงค์หลัก ของการหาความเครียดนั้นก็เพื่อความปลอดภัยต่างๆที่เกิด หากวัตถุต่างๆ เกิดความเครียดมากเกินไป

จุดประสงค์ของ ST หลักๆคือ:

  • การวัดหาน้ำหนักที่แบกรับโหลดไปได้
  • การวัดหาสภาวะความเค้น (Stress)
  • การวัดหาคุณสมบัติต่างๆของวัสดุที่ใช้
  • การวัดหาตรวจหา เครื่องจักร หรือ โครงสร้าง ในระหว่างการใช้งาน

 

การทดสอบ ST ด้วย Strain Gauge จะเป็นการเปรียบเทียบของ ความเครียดที่ถูกคำนวน และความเครียดจริง  ซึ่งผู้ใช้งาน นักออกแบบ วิศวกร สามารถตรวจสอบคุณสมบัติต่างๆ ของวัตุ วัสดุต่างๆได้ ผ่าน Total Materia

Picture of Koffaree S.

Koffaree S.

Digital marketing and Content designer of IKKI Thailand
ตลาดอุตสาหกรรม นับเป็นตลาดที่ใหญ่ที่สุดอันดับต้นๆของประเทศ และการเข้าใจตลาดของอุตสาหกรรม ในทัศนคติของตัวผมเอง ผมมองคำว่า User Experience หรือ ประสบการ์ณการใช้งานของผู้ใช้งาน เป็นหัวใจหลักของการเข้าถึงตลาดอุตสาหกรรม

ในทุกๆครั้ง คำถามมากมายที่ผมมักถามตัวเองผมเองก่อนเสมอ… สินค้าจะไปเพิ่มอะไรในโรงงาน คุณภาพการผลิตเพิ่มขึ้นไหม ระบบการทำงานจะมีการเปลี่ยนแปลงไหม ระบบการทำงานดีขึ้นไหม ผลตอบแทนที่ได้รับจากการลงทุน…
ซึ่งการตอบคำถามต่างๆเหล่านี้ อันดับแรก คือการมองเห็นศักยภาพของสินค้าของเรา หน้าที่เราจึงเป็นการที่เราจะต้องเข้าใจ ระบบการทำงานในโรงงานทั้งหมด ในสินค้าของเรา และการใช้งานของสินค้า เพื่อการมอบ User Experience ที่ยอดเยี่ยมให้กับลูกค้า