Epoxy, Resin สำหรับการเตรียมพื้นผิวทางด้าน Matallography

สวัสดีค่ะ เพื่อน ๆ วันนี้เรามาเล่ารายละเอียดงานเฉพาะด้านกันบ้างนะคะ เป็น Products ที่เกี่ยวกับงานเตรียมพื้นผิวทางด้าน Matallography สำหรับ Lab วิเคราะห์  ซึ่งถ้าเป็นพื้นงานทาง โลหะ เช่น เหล็ก สแตนเลน อลูมเนียม เซรามิค ตลอดจนงานพื้นผิวงานชุปพื้นผิว ซึ่งมีความจำเป็นที่ต้องตรวจสอบ เนื่องจากมาตรฐานการผลิตกำหนดไว้ ตัวอย่างเช่น อาจจะระบุไว้ว่า ต้อง sampling check 20-30 % ของจำนวนการผลิต หรือทุกครั้งที่เกิดปัญหา ก็จะต้องนำตัวอย่างมาตรวจวิเคราะห์ ดังนั้นวันนี้จะพาไปล้วงลึกงานที่เกี่ยวกับ Lab กันดูบ้างค่ะ เราไปดูกันเลยนะคะว่าวิธีการเป็นอย่างไรกันบ้าง

1. เริ่มที่งานตัดพื้นผิวสำหรับงานชิ้นส่วนที่ใหญ่ เพราะถ้าชิ้นที่ใหญ่เกินไปทำให้ใช้กับเครื่อง Grinding หรือ Hardnessไม่ได้ ดังนั้นก่อนจะถึงขั้นตอนต่อไปทีมงานที่ดูแลงานส่วนนี้จะทำให้ชิ้นงานนั้นเล็กลง เพื่อให้เหมาะสมกับการไปตรวจต่อไปค่ะ

อันดับแรก ต้องใช้ใบตัดแบบละเอียด  หรือ Precision Cutting wheel  หรือ Cutting Wheel ซึ่งถ้าตัดออกมาพื้นผิวชิ้นงานจะละเอียด สามาถที่นำไปตรวจสอบได้ครับ  ซึ่งขนาดของใบตัดเองก็ขึ้นอยู่กับขนาดของชิ้นงานและเครื่องตัด

ใบตัดแบบ Precision เป็นการตัดแบบละเอียดซึ่งเหมาะที่จะใช้กับงานที่เป็นการตรวจสอบแบบละเอียดเพื่อที่จะทำการป้องกันการเกิด overheat หรือการยุบตัวของชิ้นงาน ซึ่งส่วนประกอบหรือชนิดของใบตัดจะต้องเลือกให้มีความเหมาะสมกับค่า Hardness และ Ducility of material influence ซึ่งชนิดของใบตัดแบ่งได้ตามค่า Hardness ของชิ้นงาน

A : Regular Alumina Oxide เหมะกับค่า Hardness 40-50 HRC

WA : White Alumina Oxide เหมะกับค่า Hardness  50-60 HRC

C :  Silicon Carbide เหมะกับค่า Hardness 60 HRC Over

ขนาดและความเหมาะสมของใบตัดจะขึ้นอยู่กับขนาดของชิ้นงานที่จะนำมาตัดเพื่อทำการตรวจสอบ  Surface Preparation(การเตรียมพื้นผิว) สำหรับขนาดที่ Standard Size          “คือ ขนาด 255×1.2×31.75 ( 255 คือเส้นผ่านศุนย์กลางด้านนอกขนาด 255 mm  , 1.2 คือ ขนาดความหนาของใบตัด  และ 31.75 ” คือ ขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางด้านใน)

2. ขั้นการขัดพื้นผิวชิ้นงานหลังจากตัด   ซึ่งถ้าเป็นแบบปกติก็จะใช้ กระดาษทรายน้ำ(Precision Abrasive)  เริ่มจากเบอร์  P80 ไปจนถึงเบอร์ P4000 ซึ่งขนาดมาตรฐานของการขัดพื้นผิว “สำหรับขนาดของกระดาษทรายที่ใช้   กับเครื่องเตรียมชิ้นงานมีขนาดอยู่ประมาณ 3 ขนาด  คือขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง  200 มม. , 250 มม,  และ  300 มม. ซึ่งขึ้นอยู่กับขนาดของพื้นผิวที่ต้องการขัด  ถ้าชิ้นงานที่ต้องการตรวจสอบมีขนาดที่ใหญ่ขึ้นก็จะใช้ Size ที่ใหญ่ตามไป

การขัดด้วยกระดาษทรายในแต่ละชนิดของ Material ที่นำมาตรวจสอบจะมีขั้นตอนการทำงานที่แตกต่าง             ขึ้นอยู่การตรวจสอบที่ต้องการตรวจสอบต้องการความเรียบของพื้นผิวที่นำมาทดสอบว่าต้องการทดสอบระดับไหน โดยส่วนใหญ่  ถ้าเป็นชิ้นส่วนทางด้านโลหะ  ค่าความเรียบของพื้นผิวต้องการอยู่ที่ P2000 ก็เพียงพอแล้ว  แต่ถ้าเป็นงานด้าน Semi-Conductor  หรือ Electronic ต้องการความเรียบถึง P4000

3. งานหล่อชิ้นงานเพื่อทำการตรวจสอบ   สำหรับงานที่ต้องการตั้งให้ได้มาตรฐานหรือ เพื่อตรวจสอบงาน Producttion เพื่อตรวจสอบดูโครงสร้างชิ้นงาน  ซึ่งแบ่งได้  2 แบบ คือ

3.1 Hot Mounting คือใช้เครืองอัดแบบชิ้นงาน  กับผง Mounting (Bakelite )เพื่อสำหรับหล่อชิ้นงาน

สำหรับผง Bakelite ที่นำมาใช้ในการอัดขึ้นรูป มีหลายสีขึ้นอยู่กับลักษณะของงานที่ต้องการ แต่สีนิยมและใช้กันอย่างแพร่หลายคือ สีดำ เพราะว่ามีราคาที่ถูกที่สุด

เวลาที่ลักษณะของชิ้นงานออกมา เป็นดังรูป  แต่ข้อเสียของ Hot mounting คือส  ามารถหล่อชิ้นงานได้ทีละ 1 ตัวใช้เวลาประมาณต่อ 1 ชิ้นงานอยู่ที่ 30 นาที  และมีอุณหภูมิเข้าไปเกี่ยวข้องด้วย  โดยใช้อุณหภูมิอยู่ที่ 170 – 200 ^OC  ถ้าชิ้นงานที่ “ต้องการตรวจสอบเป็น  Aluminum , Stainless  , ทองเหลือง , ทองแดง หรือแม้แต่ชิ้นส่วน Electronic  ,Semiconductor  ” จะใช้ Process ตรงเข้ามาเกี่ยวข้องไม่ได้เพราะจะทำให้โครงสร้างเสียหาย  ซึ่งต้องใช้ Processในหัวข้อถัดไป

ลักษณะของงานที่เหมาะนำมาใช้ในในส่วนงานตรงนี้ คือ ชิ้นส่วน Autopart

3.2  Ambeint Mounting  แบ่งออกได้ อีก 3 ชนิดแบบคือ

3.2.1       Epoxy (เรซิน)เป็นของเหลว 2 ชนิดผสมกัน แล้วแข็งตัว ชิ้นงานจะใสแต่ใช้ระยะเวลาประมาณ   3- 8 ชั่วโมง

ข้อดีคือลักษณะชิ้นงานที่ออกมาจะใส

                3.2.2   Polyester เป็นของเหลว 2 ชนิดมีความคล้ายเคียงกับ Epoxy แต่ Peak Temp.  หรือค่าอุญหภูมิสูงสุดจะมีค่าที่ ต่ำ เวลาที่ใช้ในหล่อชิ้นงานอยู่ที่ 6 – 8 ชม.

                3.2.3       Fast Acrylic  เป็นผง ผสมกับน้ำยาเคมี ใช้เวลาในการหล่ออยู่ที 10 – 20 นาที  แต่ราคาก็ค่อนข้างสูงอยู่ครับ          ลักษณะของชิ้นงานที่ออกมาจะขาวขุ่นโปร่งแสง แต่ไม่ใสเหมือน Epoxy ที่นิยมใช้เนื่องจากวเลาที่ใช้ในการหล่อเร็ว  เพียงแค่ 10 -20 นาที

                  กลุ่ม A : Epoxy    มีค่า Peak Temp. อยู่ที่ 100-375 ^OF                Cycle Time อยู่ที่ 5-8 Hrs  มีสีใส(clear)          เหมาะกับอุตสาหกรรม Semiconductor “PCS Board , Conductor  “

กลุ่ม B : Polyester มีค่า Peak Temp. อยู่ที่  100 ^OF    Cycle Time อยู่ที่ 6-8 Hrs  มีสีใส(clear)   เหมาะกับอุตสาหกรรม  Semiconductor สำหรับงานที่ต้องการหดตัวต่ำ(Low Shrinkage)  และ Peak Temp ที่ต่ำ  แผงวงจรที่ ต้องการวิเคราะห์ โครงสร้างอย่างละเอียด

กลุม C : Fast Acrylic มีค่า Peak Temp. อยู่ที่ 150 ^OF Cycle Time อยู่ที่                10-20 mins มีสีขาวขุ่นโปร่งแสง         (transalent) ค่าการหดตัวของชิ้นงานสูง  ต้องการความรวดเร็วในการตรวจวิเคราะห์เหมาะสำหรับงานที่มีการยุบตัวสูงและต้องการความรวดเร็วในการตรวจสอบ มีความเหมาะสมสำหรับงาน   “Aluminuim  , Stainless , ท่อทองเหลือง” ท่อทองแดง

4. Diamond และ Alumina Oxide ซึ่งเป็นขั้นตอนสุดท้ายของการขักพื้นผิว

4.1 Diamond Sus  เป็นการขัดพิ้นผิวของชิ้นงานแบบเร่งด่วน ค่าความละเอียดสูงสุดที่ได้อยู่ที่ 0.1 Micron

4.2  Alumina Oxide  เป็นการขัดพื้นผิวด้วย Alumina Oxide  มีค่าความละเอียดของพื้นผิวที่ทำการขัดอยู่ที่  1.0  , 0.3 และ 0.05 Micron                      ซึ่งกรใช้งานดังกล่าวต้องใช้คู่กันกับ Polishing Clothes  ซึ่งชนิดของผ้าขัดเองสามารถแบ่งได้อีกหลายชนิด

นอกจากคุณสมบัติต่าง ๆ ที่กล่าวมาแล้ว หากเพื่อน ๆ ต้องการลดต้นทุนก็ง่ายมากค่ะ เพียงแต่เปลี่ยนลักษณะของเรซิ่นเหล่านี้ ก็จะสามารถลดต้นได้มากทีเดียวค่ะ แล้วจะมาเล่าให้ฟังกันในตอนต่อ ๆ ไปนะคะ