This movie requires Flash Player 9

โพสโค พี & เอส (POSCO P&S) แหล่งผลิตสเตนเลสความแม่นยำสูง

1-ความเป็นมา

POSCO P&S-1โพสโค พี & เอส (POSCO P&S) เป็นชื่อใหม่ของโพสโค เอเอสที (POSCO AST) ที่คนส่วนใหญ่รู้จักกันดีว่า เป็นบริษัทผลิตเหล็กกล้าไร้สนิมทรงแบนรีดเย็นสัญชาติเกาหลีใต้ เดิมทีบริษัทซัมยังเมดทัล (Samyang Metal Industrial) ก่อตั้งในปี 2505 (ค.ศ.1962) ไปสร้างโรงงานที่เมืองอันซัน (안산) จังหวัดคย็องกี ในปี 2532 (ค.ศ.1989) พูดถึงเมืองอันซัน ทุกวันนี้ถือเป็นเมืองอุตสาหกรรม แต่มีวัดไทยอยู่ด้วยนชื่อว่า วัดธรรมเจติยาราม (WATDAMMAJATIYARAM) ลักษณะเป็นอาคารตึกพานิชย์ ไม่ใช่แบบวัดในเมืองไทย แต่มีพระไทยจริงๆ จำพรรษาอยู่ หากได้ไปเยือนประเทศเกาหลี และเกิดตกยากขึ้นมา สามารถไปพึ่งใบบุญที่วัดนี้ได้

ปี 2537 (ค.ศ.1994) ซัมยังเมดทัลได้ควบรวมกับ ไทฮัน อิเล็กทริก ไวร์ กรุ๊ป (Taihan Electric Wire Group) กลายเป็นโรงงานผลิตสเตนเลส พรีซิซัน (Precision Stainless Steel) แห่งแรกของเกาหลีในปี 2539 (ค.ศ. 1996)

ปี 2552 (ค.ศ.2009) ได้ควบรวมกับกลุ่มโพสโค เป็นโพสโคเอเอสที  (POSCO AST, โกลโบท็อบสตีล & สตีล อันลอย (Global Top Steel & Steel Alloy Manufacturer)) ต่อมาในปี 2555 (ค.ศ.2012) ได้เข้าควบรวมบริษัท ไดร์มยัง (Daimyung TMS Co., Ltd) ซึ่งเป็นโรงงานรีดพรีซิซัน และ โพสโค เอ็นเอสที (POSCO NST Co., Ltd. (Service Center) จนกลายเป็นบริษัทแห่งแรกของเกาหลีที่ผลิตสเตนเลส พรีซิซันหน้ากว้างที่สุด 1,300 มม  (Precision Stainless Steel Producer)

กรกฏาคม 2559 (ค.ศ.2016) ได้เปลี่ยนชื่อจากโพสโคเอเอสที (POSCO AST) เป็นโพสโค พี & เอส  (POSCO P&S)

2-พันธกิจ

ปัจจุบันโพสโค พี & เอส มีภาระกิจหลัก 3 อย่าง ได้แก่

1)       รับจ้างรีดเย็น (Cold Rolling Mill ,Hire) ในส่วนนี้มีเครื่องจักรสำคัญได้แก่ เครื่องรีดลดขนาด (ZRM) 2 เครื่อง รีดได้ความหนาตั้งแต่ 0.2 มม – 6.0 มม หน้ากว้างตั้งแต่ 600-1350 มม มีเครื่องอบและกัดกรด (Cold Annealing & Pickling)  เครื่องสกินพาส(SPM) เครื่องตัดแผ่น (Shearing) เครื่องสลิต (Slitting) และเครื่องขัด (Polishing)อย่างละ 1 เครื่อง

POSCO P&S-2

2)       ศูนย์บริการ (Coil Center) ในส่วนนี้นอกจากเป็นศูนย์บริการให้ตัวเองแล้วยังเป็นศูนย์บริการให้สินค้าของโพฮังด้วย โดยมีเครื่องจักรสำคัญดังนี้ เครื่องตัดแผ่น เครื่องสลิต อย่างละเครื่องสำหรับสเตนเลสรีดเย็น สามารถตัดได้ตั้งแต่ความหนา 0.25-2.5 มม

POSCO P&S-3

3)       พรีซิซั่น โรลลิ่ง (Precision rolling)

POSCO P&S-4

 

 

3-ผลิตภัณฑ์

เนื่องด้วยโพสโค พี & เอส เป็นพรีซิซั่นมิล จึงสามารถผลิตความหนาต่ำและความแม่นยำสูง เช่นความหนา 0.4 – 1.0 สามารถควบคุมความคลาดเคลื่อนใน +/-2%

 

ในเชิงกายภาพ ก็สามารถควบคุมคุณลักษณะได้เข็มกว่าสเตนเลสรีดเย็นทั่วไป  เช่น คลื่น (wave) สามารถควบคุมต่ำกว่า 1 mm ได้  เสี้ยนขอบตัด (edge burr) สามารถควบคุมต่ำกว่า 15 ไมครอน เป็นต้น

 

ในด้านสมบัติเชิงกล มีลัษณะความโดดเด่นเฉพาะ สเตนเลส กลุ่มทำสปริง  (Cold rolled strip spring, CSP) แยกออกเป็นหลายแบบ ได้แก่ ½ H, ¾ H , H แต่ละแบบกำหนด ความแข็ง ความแข็งแรงแตกต่างกัน ในแต่ละแบบ และแต่ละเกรด เช่น สเตเลส ½ H ของเกรด 301 และ 304 จะกำหนด ค่าความแข็งมากกว่า 301 HV และ 250 HV ตามลำดับ โดยภาพรวมเกรด 301 จะให้สมบัติเขิงกลที่สูงกว่า 304

POSCO P&S-MP

1)      หัวกระบอกปะเก็น (Cylinder Head Gasket)

โพสโค พี & เอส มีสัดส่วนในประเทศร้อยละ 25 ประมาณ 850 ตันต่อเดือน ผลิตจากสเตนเลสเกรด 301 FH ลักษณะเป็นปะเก็นหลายชั้น (MLS : Multi Layered Steel Gasket) ความหนา 0.2mm~0.3mm ความกว้าง  90mm ~ 1,230mm มีความแข็ง HV430~470 ความแข็งแรง 1,300~1,500 N/㎟ ส่วนสำคัญด้านคุณาภาพคือต้องควบคุมคลื่น (Wave) ให้ต่ำกว่า 3.0mm ในระยะ 1 เมตร

2)       เบล‘โลท่อไอเสียยานยนต์  (Automotive Bellows)

เบลโล (Bellows) คือ ท่อยึดหยุ่นชิ้นส่วนหนึ่งในระบบท่อไอเสียรถยนต์ มีหน้าที่ลดระดับเสียงและรองรับการสั่นสะเทียนของเครื่องยนต์ ผลิตจากสเตนเลสเกรด 304 321 และ 309Si (1.4828) ผิวสำเร็จ BA ความหนา 0.15 ~ 0.3mm เนื่องจากชิ้นงานนี้ จำเป็นต้องใช้สเตนเลสส่วนผสมที่มีการปนเปื้อนน้อย (very low inclusion) ดังนั้น จึงมักใช้สเตนเลสที่ผ่านกระบวนการผลิตแบบ VOD เป็นหลัก

3)       โมล์ดิ้ง (Molding)

moldingโมล์ดิ้งในอุตสาหกรรมรถยนต์ก็คือ คิ้วประดับหรือเฟรมประดับภายนอกรถยนต์ สามส่วนหลักได้แก่ โมล์ดิ้งหน้าต่าง (Window moldings) โมล์ดิ่งหลังคา (roof moldings), และโมล์ดิ้งด้านข้าง (side moldings) จะผลิตจากสเตนเลสเกรด 430J1L, 436L ผิวสำเร็จ BA ความหนา 0.4~0.5mm ความกว้างตั้งแต่ 30mm~500mm ลักณะที่สำคัญคือผิวต้องแวววาว ประมาณ 1,100 ~ 1,180 GU, 200 ปราศจากตำหนิใดๆ มีความหยาบผิว (Ra) น้อยกว่า 0.03 ไมครอน

4)       ผ้าเบรก & สปริง (Automotive Brake pad & Spring)

brake pag

ผ้าเบรกและสปริง ผลิตจากสเตนเลส 301 AR (CSP 3/4H) ความหนา 0.4 – 0.5mm มีส่วนแผ่นตลาดในประเทศเกาหลีร้อยละ 25 คิดเป็นปริมาณ 500 ตันต่อเดือน

5)       ชิ้นส่วนโทรศัพท์ (MOBILE PHONE PART)

ชิ้นส่วนโทรศัพท์มือถือ ได้แก่ส่วนโครง และเฟรมประดับ มักทำจากสเตนเลสเกรด 301 304 ผิวสำเร็จ AR (CSP) ความหนา 0.05 – 0.5mm ให้ความทนทานต่อการใช้งานและสุนทรียภาพแห่งความสวยงาม

6)      ใบมีดโกน (Razor Blade)

ใบมีดโกนหนวดผลิตจากสเตนเลสเกรด 420 RB ความหนา 0.075 ± 0.007mm และความหนา 0.100 ± 0.010mm ความกว้าง 5.74-22.4 ± 0.02mm

POSCO P&S-razor

7)      โซลาร์เซลล์ (SOLAR PANEL)

ฐานรองโซลาร์เซลล์บนดาดฟ้า ผลิตจากเกรด 430 ผิวสำเร็จ BA ความหนา 0.127mm หรือ 0.1mm ทำหน้าที่ แปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า

8)      โครงขอบหน้าต่าง (WINDOW SPACER)  window spacer

ผลิตจากสเตนเลส 304, 301, 201 ผิวสำเร็จ BA ความหนา 0.09 -0.2mm ทำหน้าที่เป็นฉนวนกันความร้อนและเสียงผ่านให้ลดระดับลง

9)      ท่อยืดหยุ่น (FLEXIBLE TUBE)

ท่อยืดหยุ่น ผลิตจากสเตนเลสเกรด 304, 304L, 321, 316L ผิวสำเร็จ BA ความหนา 0.1-0.6mm ทำหน้าที่ลำเลียงแก๊ส น้ำมัน และน้ำ หรือเป็นข้อต่อ

10)      สายอาบน้ำ (SHOWER HOSE)

สายน้ำสเตนเลส ผลิตจากเกรด 304 ผิว BA ความหนา 0.17-0.20mm ใช้เป็นสายอาบน้ำหรือสายฉีดในห้องน้ำ มีสมบัติทนต่อการกัดกร่อนได้ดี

11)      เข็มฉีดยา (Injection Needle)

ผลิตจากเกรด 304i ซึ่งเป็นเกรดที่พัฒนามาจาก 304

POSCO P&S-Needle

4-บทสรุป

โพสโค พี & เอส (POSCO P&S) เดิมชื่อ โพสโค เอเอสที (POSCO AST) เป็นโรงงานผลิตสเตนเลส รีดเย็น ทั่วไป และ แบบพรีซิซันความหนาต่ำสุดที่ 0.07 มม หน้ากว้างถึง 1,300 มม  (Precision Stainless Steel Producer) เพื่อการผลิตชิ้นงานที่ต้องการความหนาต่ำ ความแม่นยำสูง และสมบัติพิเศษเฉพาะ อย่าง หัวกระบอกปะเก็น (Cylinder Head Gasket) เบล’โลท่อไอเสียยานยนต์  (Automotive Bellows) โมล์ดิ้ง (Molding) ผ้าเบรก & สปริง (Automotive Brake pad & Spring) ชิ้นส่วนโทรศัพท์ (MOBILE PHONE PART) ใบมีดโกน (Razor Blade) ใบมีดโกน (Razor Blade) โซลาร์เซลล์ (SOLAR PANEL) โครงขอบหน้าต่าง (WINDOW SPACER)  ท่อยืดหยุ่น (FLEXIBLE TUBE) สายอาบน้ำ (SHOWER HOSE) และ เข็มฉีดยา (Injection Needle) เป็นต้น

 

 

อ่านบทความฉบับเต็มจาก

siamstainless-downloads-smartrue

 

บทความโดย ลูฮิม (루힘) สเตนเลสเพื่อคนไทย www.siamstainless.com

การเตรียมอาหารอย่างปลอดภัยด้วยสเตนเลส สตีล (Safe Food Preparation Using Stainless Steel)

cover

บทสรุปการจัดการ

สเตนเลส สตีล เป็นวัสดุหลักในการผลิต การจัดเตรียมอาหารและเครื่องดื่มมากว่า 70 ปี มีส่วนประกอบทางเคมีเป็นโลหะหลัก ซึ่งไม่มีการทำปฏิกิริยา หรือ ส่งผ่านไปสู่อาหารในทางใดอย่างมีนัยสำคัญ

สเตนเลส สตีล เนื่องจากไม่มีพิษภัย จึงผลิตได้อย่างเลื่อนไหลต่อเนื่อง พื้นผิวไม่มีการดูดซึม อุปกรณ์และเครื่องเรือนมีความสะอาดปลอดภัย ไม่ติดเชื้อและสามารถทำการฆ่าเชื้อได้ โดยไม่ก่อให้เกิดการกัดกร่อน  ไม่ทำให้อาหารเกิดความมัวหมอง และมีความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิได้ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการผลิตอาหาร

 

ข้อตกลงใหม่

ปี 2013 สภายุโรป (CoE) ได้ตีพิมพ์แนวทางใหม่ต่อการเลือกใช้โลหะและโลหะผสม สำหรับสัมผัสอาหาร ซึ่งกำหนดเกณฑ์การคัดเลือกโลหะ โดยการจำลองการทดสอบที่เข้มงวดขึ้นสำหรับโลหะที่ใช้เพื่อการจัดเตรียมอาหาร

ทีมสเตนเลส ฐานะสมาคมสเตนเลส สตีล และอันลอย ได้รับมอบหมายจาก เคทีเฮส รอยัล (KTH Royal) สถาบันเทคโนโลยีแห่งสวีเดน ให้ทำการทดสอบสเตนเลสเจ็ดเกรดอย่างอิสระตามข้อตกลงใหม่ (new protocol)

การศึกษาแสดงให้เห็นว่า เกรดทั้งหมดที่ทำการทดสอบ มีความปลอดภัยต่อการจัดเตรียมอาหาร ตามปริมาณของโลหะที่แพร่ออกมา ต่ำกว่าข้อกำหนดแนวทางสภายุโรป (CoE)  การศึกษายังได้แสดงให้เห็นถึง อัตราการแพร่ มีการลดลงอย่างมีนัยสำคัญเทียบกับการใช้งานครั้งแรก และลดลงอย่างมากเมื่อใช้งานซ้ำในครั้งต่อ ๆ ไป

 

บริบทการศึกษา

โลหะและอัลลอย สามารถแพร่ภายใต้พฤติการณ์การชะล้างบางอย่าง  สำหรับภาชนะโลหะที่สัมผัสกับอาหาร ตัวอย่าง เช่น หม้อ และ กระทะ ต้องมีความมั่นใจว่าในทุกสภาวะ ปริมาณสารแพร่ จะน้อยกว่าระดับที่อาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพมนุษย์

เพราะว่าสเตนเลส สตีล และส่วนผสมชนิดเฉื่อย มีสภาพโครงสร้างคงที่  มีเพียงปริมาณเล็กน้อยในโลหะที่อาจแพร่ออกมาปนเปื้อนอาหาร นั่นย่อมเป็นเหตุผลหนึ่งที่สำคัญที่ทำให้สเตนเลส มีการใช้เพื่อทดแทนโลหะอื่นในการจัดเตรียมอาหาร

หลักฐานทุกอย่างสนับสนุนข้อสรุปที่ว่า สเตนเลส สตีล มีความปลอดภัยสมบูรณ์แบบต่ออาหารและเครื่องดื่ม

 safe food-1

แนวทางปฏิบัติ

ในยุโรป กรอบแนวทางปฏิบัติ (Framework Regulation (EC) 1935/2004) กำหนดความต้องการไว้ “วัสดุสัมผัสอาหารต้องมีความปลอดภัย และต้องไม่แพร่องค์ประกอบเข้าไปในอาหารในปริมาณที่สามารถทำอันตรายต่อสุขภาพมนุษย์ เปลี่ยนส่วนผสมของอาหารเกินกว่าจะยอมรับได้ หรือ  ทำให้อาหารเปลี่ยนรสชาติ และมีกลิ่น”

สภายุโรป (The Council of Europe, CoE)) ตีพิมพ์ แนวปฏิบัติฉบับใหม่สำหรับโลหะและอัลลอย ที่ใช้เป็นวัสดุสัมผัสอาหารในปี 2013 ได้กำหนดปริมาณการแพร่ (Specific Release Limits, SRLs ) ของเหล็ก โครเมียม นิกเกิล แมงกานิส และ โมลิบดีนัม แนวปฏิบัตินี้ได้รวมถึงวิธีการทดสอบแบบใหม่โดยใช้สารละลายซิตริกจำลองเป็นอาหาร ซึ่งมีความเข้มต่อสเตนเลส สตีลมากกว่ากรดอะซิติกที่ใชในการทดสอบก่อนหน้า

safe food-2

การศึกษาของเคทีเฮส

การนำเสนอแนวทางปฏิบัติแบบใหม่ ถือเป็นโอกาสเหมาะสำหรับอุตสาหกรรมในการนำไปยืนยันถึงความปลอดภัยต่อการใช้สเตนเลส สตีล ในทุกประเภทของการจัดเตรียมอาหาร ทีม สเตนเลสได้รับมอบหมายจากเคทีเฮส (KTH) ให้ทำการทดสอบสเตนเลสเจ็ดชนิด ด้วยแนววิธีการทดสอบแบบใหม่

ด้วยแนววิธีการทดสอบที่แตกต่างกัน โดยใช้กรดซิตริก ซึ่งจะแตกต่างจากการทดสอบก่อนหน้าที่ใช้กรดอะซิติก กรดซิตริกมีการใช้อย่างกว้างขวางสำหรบอาหารที่มีสภาพเป็นกรดและเป็นด่าง  และการจำลองการทดสอบที่เข้มงวดกว่า

เกรดทั้งเจ็ดที่ทดสอบ เลือกจากเกรดที่มีส่วนผสมน้อย ไปถึงเกรดที่มีส่วนผสมมาก เพื่อดูภาพรวม และ ทั้งนี้ รวมถึงสองเกรดที่นิยมใช้กันด้วย

ชิ้นงานตัวอย่างทั้งหมด ได้จัดเตรียมอย่างดีตามเงื่อนไขของห้องปฏิบัติการ และทำการทดสอบกับกรดซิตริก 5 g/l (pH 2.4) เป็นเวลาสองชั่วโมงที่ 70 °C จากนั้นเฝ้าตามดูต่อที่ 24 ชั่วโมง และ 238 ชั่วโมง ที่อุณหภูมิ 40 °C

หมายเหตุ  ผลการทดสอบระยะ 24 ชั่วโมง ได้ตัดออก เนื่องจากผ่านการทดสอบตามเงื่อนไขของสภายุโรป (CoE) ได้กำหนดปริมาณการแพร่ ซึ่งสามารถดูได้จากรายงานฉบับเต็ม

 

ผลการศึกษา

สำหรับความเกี่ยวข้องของโลหะสารในสเตนนเลส สตีล ตามกราฟด้านล่าง เกรดทั้งหมดผ่านการจำลองทดสอบตามวิธีทางของสภายุโรป (CoE) การศึกษาพบว่า เฉพาะโลหะปริมาณเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ถูกแพร่ออกมาจากทุกเกรดของสเตนเลสที่ทดสอบ และระดับการแพร่ ต่ำกว่าเกณฑ์กำหนดทุกผลการทดสอบ (Release Limits, SRLs) สิ่งนี้ได้ยืนยันว่า สเตนเลส สตีล มีความปลอดภัย และยอมรับได้สำหรับเป็นวัสดุสัมผัสอาหาร

จากภาพด้านล่าง เส้นด้านบนแกน x แสดงให้เห็นถึงเกณฑ์กำหนด (SRL)  ในแต่ละโลหะ และผลการทดสอบแสดงในแกน y แท่งกราฟของแต่ละเกรด แสดงปริมาณสารที่แพร่ออกทั้งหมด จากผลการทดสอบภายหลัง 2 ชั่วโมง และ 24 ชั่วโมง

safe food-Fe

safe food-Cr

safe food-Ni

safe food-Mn

safe food-Mo

การศึกษาสามารถแสดงให้เห็นถึงอัตราการแพร่ของโลหะลดลงอย่างมีนัยสำคัญจากการทำซ้ำเมื่อเทียบกับการแพร่ครั้งแรก

 

รายงานรายละเอียดสรุปข้อมูลเชิงเทคนิค สามารถทำการดาวโหลดได้จาก  http://bit.ly/1USTJjn ส่วนรายงานฉบับเต็ม สามารถดาวโหลดได้จาก http://bit.ly/1Y8gAfd

ดาวโหลดบทความฉบับสมบูรณ์ในรูป PDF

siamstainless-downloads-smartrue

บทความแปลโดย สมาร์ทหรู (smartrues) สเตนเลสเพื่อคนไทย  www.siamstainless.com

หมายเหตุ  : บทความแปลนี้ เพื่อการศึกษาเรียนรู้ของคนไทยเท่านั้น

 

 

ความเงาเหล็กกล้าไร้สนิม (Gloss of Stainless steel)

อ่านบทความฉบับสมบูรณ์ในรูป PDF

เหล็กกล้าไร้สนิมเป็นโลหะขายความสวยงามของผิว ในทางการค้า จำเป็นต้องระบุชนิดของผิวสำเร็จเป็นส่วนหนึ่งของข้อตกลงทางการค้า ด้วยเหตุที่ว่าผิวเหล็กกล้าไร้สนิมต่างชนิดจะให้ค่าความเงาแตกต่างกัน  ในอดีดการอ้างอิงความเงาทางการค้านิยมใช้แผ่นตัวอย่างอ้างอิงเพื่อการเทียบเคียงเปรียบเทียบ แต่ปัจจุบันนิยมใช้ค่าความเงา (Gloss value) เป็นข้อกำหนดคุณลักษณะความเงาเป็นข้อตกลงในทางการค้า

 

1. มนุษย์กับความสามารถในการมองเห็นความแตกต่างของความเงา

หากมีการวัดความเงาผิวของวัสดุสองชนิด คำถามคือหากมองด้วยสายตา เราจะจำแนกระดับค่าความเงาเป็นตัวเลขได้หรือไม่ ?  และที่สำคัญกว่านั้นคือ เราจะสามารถแยกความแตกต่างของความเงาทั้งสองผิวได้อย่างชัดเจนถูกต้องเพียงไร ?

เมื่อเราวัดค่าความเงาด้วยเครื่องวัดความเงามุม 60 องศา ก็จะได้ค่าความเงาหนึ่ง ทั้งนี้ย่อมขึ้นกับระดับความเงาของชิ้นงานตัวอย่าง เช่น ในกรณีชิ้นงานตัวอย่างที่มีค่าความเงา 3 GU กับชิ้นงานตัวอย่าง 5 GU บางทีสายตาคนเราก็สามารถแยกแยะได้ แต่ในกรณีความเงามากประมาณ 60 GU กับ 70 GU ความแตกต่างเช่นนี้ก็อาจยากเกินกว่าความสามารถของสายตา

มีหนทางหนึ่งที่เราสามารถจำแนกความคาดเคลื่อนด้านความเงาของผลิตภัณฑ์เรา โดยอาศัยประสบการณ์ หนทางหนึ่งคือ การจัดเตรียมชิ้นงานตัวอย่างหลากหลายระดับความเงาเพื่อใช้อ้างอิง วิธีการนี้เรามักใช้กันอย่างแพร่หลายและเป็นทางเลือกที่เราใช้กันจนเคยชินในกลุ่มผู้ใช้งานกับผู้ผลิต

ปัจจุบันมีทางเลือกหนึ่งที่เริ่มนิยมใช้กันมากขึ้น คือการใช้เครื่องวัดความเงามุม 200 600 และ 850 การวัดความเงาที่มุม 850 จะมีความแม่นยำสูงสำหรับระดับความเงาต่ำกว่า 10 GU@600 ซึ่งเหล็กกล้าไร้สนิมจะไม่มีความเงาต่ำเช่นนี้ เหล็กกล้าไร้สนิมมักนิยมใช้มุมวัดเริ่มต้นที่ 60 องศา ที่ให้ความแม่นยำระดับปานกลาง 10-70 GU@600 และมุม 20 องศา สำหรับระดับความเงาสูงกว่า 70 GU@600 การแบ่งมุมวัดออกเป็นสามแบบจะให้ผลการวัดความเงาที่แตกต่างกันอย่างมีคุณภาพ

 

2. ความสำคัญของความเงาในมุมมองเชิงกายภาพ

ความเงาเป็นแง่มุมความเข้าใจในการมองวัตถุ ซึ่งมีความสำคัญเฉกเช่นเดียวกับเฉดสี เมื่อพิจารณาจากผลกระทบเชิงกายภาพในมุมมองผู้บริโภค หรืออาจกล่าวได้ว่า “การขายความเงา” เป็นคุณลักษณะเด่นอันหนึ่งของผิวเนื่องด้วยความระยิบระยับหรือความแวววาว อันเป็นภาพลักษณ์โดดเด่นของวัสดุอย่างโลหะ

ความเงาของพื้นผิวมักถูกผลกระทบจากหลายปัจจัย ตัวอย่างเช่น ความเรียบเนียนของผิวในงานขัด ย่อมขึ้นกับชนิดของสารที่เคลือบบนผิวและคุณภาพของผิววัสดุ ในการออกแบบผลิตภัณฑ์เพื่อให้เกิดภาพลักษณ์ที่สวยงามที่สุด ไม่ว่าจะเป็นความแวววาวของคิ้วประดับยานยนต์ เฟอร์นิเจอร์ สถาปัตยกรรม หรือ โทรศัพท์มือถือ หากผลิตภัณฑ์ที่วางเรียงรายขายอยู่ ให้ความรู้สึกที่แตกกต่างกันในด้านสุนทรียภาพของความแวววาวแต่ละเครื่อง ลูกค้าจะมองเป็นตำหนิ คุณภาพไม่ดี

ดังนั้น ความสำคัญในแง่การควบคุมระดับความเงาที่สม่ำเสมอในผลิตภัณฑ์ทั้งหมดหรือผลิตภัณฑ์ที่ผลิตในล็อดเดียวกัน จึงมีความสำคัญเป็นอย่างยิ่ง ความเงาสามารถวัดค่าเชิงคุณภาพของผิว ใช้เครื่องวัดความเงาเพื่อการควบคุมคุณภาพจะช่วยขจัดปัญหาความแปรปรวนจากสายตาได้

 

3. หลักการวัดค่าความเงาของวัสดุโลหะและการแสดงผล

3.1 การแสดงหน่วยความเงาเป็นจียู (Gloss unit, GU)

การวัดความเงาคือการวัดระดับการส่องสว่างแสงบนผิวและปริมาณแสงที่สะท้อน ทั้งนี้ขึ้นกับวิธีการและมุมของแสงที่สะท้อน เครื่องวัดความเงาจะตรวจจับแสงสะท้อนตามมุมที่กำหนดต่อชิ่นงานตรวจสอบ ความเข้มของแสงจะขึ้นกับชนิดของวัสดุและมุมที่วัด ในกรณีของอโลหะ ปริมาณของแสงที่สะท้อนจะเพิ่มขึ้นตามมุมการส่องสว่างที่เพิ่มขึ้น แต่สำหรับโลหะจะมีการสะท้อนแสงมากและอิทธิพลของมุมสะท้อนจะน้อยกว่าอโลหะ ผลความเงาที่วัดได้จากเครื่องวัดจะสัมพันธ์กับปริมาณแสงที่สะท้อนจากมาตรฐานกระจกดำที่กำหนดเป็นดัชนีการสะท้อน และไม่เกี่ยวกับปริมาณแสงที่ตกกระทบ (incident light) ค่าการวัดความเงากำหนดตามมาตรฐานเป็น 100 หน่วย (GU) วัสดุที่มีดัชนีการสะท้อนมากจะให้ค่ามากกว่า 100 หน่วย (GU)

ช่วงความเงาเมื่อวัดด้วยมุม 60°

มุมมาตรฐานวัดความเงา:

ถ้า ความเงาปานกลาง (Semi   Gloss)   10 ถึง 70 GU

60   °

ถ้า ความเงามาก (High Gloss) > 70 GU

20   °

ถ้า ความเงาต่ำ (Low Gloss)   < 10 GU

85   °

 

ในกรณีของวัสดุโปร่งแสง ค่าความเงาที่วัดได้จะเพิ่มขึ้นเนื่องจากมีการสะท้อนหลายรอบในตัววัสดุ แต่สำหรับโลหะมีการสะท้อนแสงมากหน่วยการวัดความเงาจะสูงถึง 2000 GU ด้วยการใช้งานเหล่านี้ มันจึงมีการระบุผลการวัดความเงาเป็นร้อยละของการสะท้อน (% reflection) ของไฟส่องสว่าง มุมของไฟส่องสว่างมีอิทธิพลอย่างมาก เพื่อที่จะแยกแยะความแตกต่างให้ชัดเจนระหว่างผิวเงากับผิวด้าน จึงได้กำหนดแนวทางช่วงการวัดเป็น 3 ระดับด้วยเกณฑ์กำหนดมุมการวัดที่ 60o

ภาพกราฟด้านล่าง ผลการศึกษาความเงาของ 13 ชิ้นงานจากผิวด้านถึงผิวเงา ทำการตรวจวัดด้วยเครื่องวัดความเงา ทำมุม 3 ระดับ กราฟความลาดชันแสดงให้เห็นถึงระดับความเงาที่แยกได้อย่างชัดเจน ขณะที่กราฟส่วนราบการวัดด้วยมุมต่างกันก็อาจให้ผลที่ไม่แตกต่างกันเท่าไหร่

 

3.2 การแสดงร้อยละการสะท้อน (Reflectance ,%)

เปอร์เซ็นต์การสะท้อน เป็นการเปรียบเทียบปริมาณของพลังงานแสงที่ส่งผ่านมายังเครื่องรับแสงโดยเครื่องวัดความเงา (gloss meter) แล้วแปลงค่าออกมาเป็นเปอร์เซ็นต์ โดยกำหนดให้ความเงาสูงสุดในแต่ละมุมการวัดเป็น 100% ในขณะที่หน่วยวัดความเงา (gu) สัดส่วนจะเป็นเส้นตรง มุมแต่ละมุมจะมีช่วงการวัดที่แตกต่างกัน โดยมุมยิ่งน้อยจะมีช่วงการวัดที่กว้างในขณะที่มุมวัดที่กว้างจะมีช่วงการวัดที่แคบ ดังนั้นการแสดงเปอร์เซ็นต์ของการสะท้อนจึงจำเป็นต้องระบุมุมการวัดด้วยทุกครั้ง ตัวอย่างเช่น เปอร์เซ็นต์การสะท้อน 50% ของมุม 20° 60° และ 85°  คือ 1,000 gu 500 gu และ 80 gu ตามลำดับ

 

4) ระดับความเงาของเหล็กกล้าไร้สนิม

เหล็กกล้าไร้สนิมเป็นโลหะที่มีความแวววาว ในทางการค้าความสวยงามของพื้นผิวเป็นปัจจัยด้านการใช้งานและราคา การแบ่งชนิดของผิวมีกำหนดในมาตรฐานสากล และก็มีหลายชนิดของผิวที่เป็นเฉพาะของผู้ผลิตเอง

glosss-level

ชั้นความเงา

(Gloss level)

ผิวสำเร็จ

(Surface finished)

มุมการวัด

(measurement degree)

ค่าความเงา

(Gloss unit)

เปอร์เซ็นต์ความเงา

(Gloss percentage)

ความเงาต่ำ

(G60   <10 G.U)

-

850

-

-

ความเงาปานกลาง

(G60 =   10-70 G.U.)

1U

1C

1E

 1D (No.1)

2D

2G (HL, No.4)

600

20-30

25-35

30-40

35-45

60-80

55-75

2-3%

2.5-3.5%

3-4%

3.5-4.5%

6-8%

5.5-7.5%

ความเงามาก

(G60 >70 G.U.)

2B

Matt

2R(BA)

No.8 (Mirror)

200

100-200

300-400

700-1,000

> 1,000

5-10%

15-20%

35-50%

>50%

 

ค่าความเงาของผิวจากเครื่องวัดความเงาหลากหลายยี่ห้อในปัจจุบัน อาจมีความแม่นยำเฉพาะแต่ก็ให้ค่าความเงาไม่ต่างกันอย่างมีนัยยะ การวัดค่าความเงาของเหล็กกล้าไร้สนิม ปัจจัยที่สำคัญอาจแยกเป็นสองประเภทยใหญ่ได้แก่ ปัจจัยจากกระบวนการวัดความเงา และปัจจัยจากกระบวนการผลิตผิวเหล็กกล้าไร้สนิม

 

5. ปัจจัยที่มีอิทิพลต่อระดับความเงาของเหล็กกล้าไร้สนิม

5.1 ปัจจัยด้านกระบวนการวัดความเงา

ในหัวข้อนี้จะกล่าวถึงปัจจัย เครื่องมือวัด วิธีการวัด สภาพแวดล้อม และบุคคลากร มุมการวัด ทิศทางการวัด โดยหลัก มุมต่ำอย่างมุม 20 0 จะใช้กับการวัดความเงาเหล็กกล้าไร้สนิมผิวเงาปานกลางขึ้นไป

1)      เครื่องวัดความเงา (Gloss meter) แน่นอนว่าเครื่องวัดความเงามีหลากหลายยี่ห้อ หลากหลายแบบ บางแบบอาจวัดได้หลายมุม บางแบบก็วัดได้มุมเดียว อุณหภูมิใช้งานก็ไม่ควรละเลย โดยทั่วไป อาจไม่เกิน 40o ช่วงการวัดเป็นเรื่องสำคัญที่ต้องรู้ ช่วงการวัดอาจมีตั้งแต่ 100-2000 หน่วย ความคาดเคลื่อนของเครื่องวัดประมาณราว 2 เปอร์เซ็นต์ พื้นที่การวัดก็เป็นปัจจัยหนึ่งในการเลือกใช้เครื่องวัดความเงา อาจใช้พื้นที่ 4.5-500 ตารางมิลลิเมตร

2)      การสอบเทียบ โดยปกติเครื่องวัดความเงาจะมีแผ่นสอบเทียบมาด้วยลักษณะเป็นกระจกดำเงา ตอนสอบเทียบจะให้ค่าในแต่ละมุมที่ต่างกัน ซึ่งเป็นเฉพาะของแต่ละเครื่อง จำเป็นต้องทำการสอบเทียบทุกครั้งก่อนที่จะทำการวัดจริง

ช่วงความเงา

ค่าความคลาดเคลื่อนของเครื่องวัด

0-150   GU

0.2   GU

150-1000   GU

0.5   GU

1000-2000   GU

1   GU

 

3)      วิธีการวัด  ในการวัดความเงาต้องคำนึงปัจจัยหลายด้านด้วยกัน ได้แก่ ทิศทางการวัด หมายถึงแนวทิศทางของผิวที่วัด สำหรับผิวรีด การวัดความเงาตามแนวทิศทางการรีด หรือ ทิศทางตั้งฉากกับทิศทางการรีดก็ให้ผลที่แตกต่างกัน และสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมชนิดผิวขัดลวดลาย การวัดความเงาตามทิศทางของเส้นลายกับตั้งฉากกับเส้นลายก็ให้ผลที่แตกต่างกัน นอกจากนี้การวัดค่าความเงาในชิ้นงานเดียวกันแต่แตกต่างตำแหน่ง ก็อาจให้ความความเงาที่แตกต่างกันในระดับถึงร้อยละ 10 ได้

4)      สภาพแวดล้อม ประเด็นเรื่องอุณหภูมิต้องดูที่สเปกของเครื่องโดยปกติควรวัดได้ถึงระดับ 40 องศาเซลเซียส ความชื้นสัมพัทธ์น้อยกว่าร้อยละ 85 ส่วนประเด็นแสงตกกระทบที่อาจส่งผลลบกวนจะมีผลต่อความเงาที่วัดได้ดังตารางด้านล่าง

 

มุมการวัด

ความคลาดเคลื่อน

มุม 20 o

2 GU

มุม 60 o

1 GU

 

5.2 ปัจจัยด้านกระบวนการผลิต

กระบวนการผลิตเป็นปัจจัยหลักที่ทำให้เหล็กกล้าไร้สนิมมีความเงาที่แตกต่างกัน ในผลิตภัณฑ์เดียวกัน ชนิดผิวเหมือนกัน ความหนาเดียวกัน ก็ให้ผลความเงาจากการวัดที่แตกกต่างกันอย่างมีนัยยะสำคัญได้ ด้วยเหตุผลดังนี้

1) ผลการเจียรผิว (grinding) เหล็กกล้าไรสนิมรีดเย็น ใช้วัตถุดิบจากเหล็กกล้าไร้สนิมรีดร้อน และเหล็กกล้าไร้สนิทรีดเย็นใช้วัตถุดิบเป็นสเล็บ (slab) หากในกระบวนการผลิตมีการเจียรผิวไม่ว่าจะเป็นการเจียรตอนก่อนรีดเย็น หรือเจียรหลังรีดร้อน หรือ เจียรผิวสเล็บก่อนรีดร้อน ไม่ว่าจะเจียรขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่งหรือทั้งสามขั้นตอน ย่อมส่งผลให้ความเงาของผลิตภัณฑ์สุดท้ายแตกต่างกัน กล่าวคือยิ่งเจียรผิวมากยิ่งส่งผลให้ความเงาในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายเงามากตาม

2) สัดส่วนการรีดลดขนาด (reduction ratio) ปกติการดลดขนาดความหนาในการะบวนการรีดเย็นจะอยู่ระหว่างร้อยละ 50-85 จากวัสดุตั้งต้น แน่นอนสัดส่วนการลดขนาดส่งผลต่อระดับความเงาของเหล็กกล้าไร้สนิม การลดขนาดมากก็เหมือนการทำงานทางกลมาก หรือเหมือนการเอาฆ้อนไปทุมเหล็กมากๆ เหล็กก็จะเงา เช่นใดก็เช่นนั้น สัดส่วนการลดขนาดที่มากกว่าย่อมให้ความเงาที่มากกว่า แต่ทั้งนี้ก็ขึ้นกับความเงาของลูกรีดด้วยเช่นกัน กล่าวคือ ลูกรีดมีความเงามากย่อมส่งผลต่อความเงาของผิวเหล็กกล้าไร้สนิมให้เงามากเช่นนั้น

3) กระบวนการอบอ่อน (Annealing process) กรณีการอบอ่อนในบรรยากาศปกติ ผิวจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศอุณหภูมิสูงเกิดออกไซด์ที่ผิว จำเป็นต้องนำไปผ่านกระบวนการกัดกรด ขัดล้างจนได้ผิวที่สะอาด ส่วนในกรณีการอบอ่อนในบรรยากาศที่ควบคุมไม่ว่าจะเป็นไนโตรเจนหรือไฮโดรเจน ผิวเหล็กกล้าไร้สนิทจะไม่เกิดออกไซด์ ด้วยเหตุนี้ ผิวเหล็กกล้าไร้สนิมจากการอบ่อนแบบควบคุมบรรยากาศจึงให้ผิวที่เงากว่าผิวที่อบอ่อนแบบไม่ควบคุมบรรยากาศ

4) กระบวนการปรับผิว (Skin pass mill) กระบวนการปรับผิวจะใช้ลูกรีดเจียรเงาขนาดใหญ่สองลูก เหล็กกล้าไร้สนิมจะถูกรีดผ่านลูกรีดคู่นี้ ความเงาจากลูกรีดจะส่งผ่านมายังผิวเหล็กกล้าไร้สนิมที่ผ่านการอบอ่อนแล้ว ส่งผลให้ผิวเกิดความเงามากขึ้นตามสัดส่วนความเงาของลูกรีดปรับผิว

5) การเคลือบผิวด้วยพลาติก (Film coated) การเคลือบผิวเหล็กกล้าไร้สนิมด้วยฟิมล์กาวยึดติด คราบกาวอาจเหลือบนผิวเหล็กกล้าไร้สนิมเมื่อเราลองฟิล์มออก ดังนั้นก่อนจาทำการวัดความเงาผิวจำเป็นต้องทำความสะอาดคราบเหล่านี้ก่อน

6) ตำหนิบนผิว (Surface Defect) ตำหนิบนผิวลักษณะเป็นริ้วสั้นลึกตั้งฉากกับแนวการรีด หรือ เกิดรอยเส้นบางๆ ขนานกับแนวการรีด หรือ ตำหนิลักษณะเป็นฟ้าขาวบนผิว ซึ่งส่งผลให้ความเงาที่วัดได้ต่ำกว่าที่ควรจะเป็น

 

6. แนวทางเลือกการตรวจพินิจกับการตรวจด้วยเครื่อง

ความเงาของพื้นผิวเหล็กกล้าไร้สนิมสามารถวัดได้ด้วยเครื่องวัดความเงา ปัจจุบันเครื่องวัดความเงาแบบพกพาหาซื้อได้ทั่วไปในเมืองไทย มีหลากหลายยี่ห้อ ราคายังถือว่าสูงอยู่ หลักแสนกว่าบาทขึ้นไป การวัดความเงาของพื้นผิวเหล็กกล้าไร้สนิมจะใช้มุม 20o และ 60o เป็นหลัก นอกจากเครื่องวัดแล้ว วิธีการและสภาพแวดล้อมที่วัดอาจส่งผลต่อความเงาที่ได้ ดังนั้นการใช้ความเงาเพื่อการอ้างอิงในเชิงการค้าต้องระบุความชัดเจนถึงเงื่อนไขการได้มาซึ่งความเงาด้วยทุกครั้ง

ค่าความเงาแม้สะท้อนความแวววาวของพื้นผิวเหล็กกล้าไร้สนิม โดยค่าความเงามากจะสื่อถึงพื้นผิวมีความแวววาวมาก แต่ในบางกรณีอาจไม่เป็นเช่นนั้น เมื่อตำหนิบางอย่างบนพื้นผิวอาจรบกวนค่าความเงาที่วัดได้ ส่งผลให้ค่าความเงาต่ำ ซึ่งอาจแย้งกับการตรวจพินิจด้วยสายตา หรืออาจกล่าวได้ว่า ในบางกรณีแม้ชิ้นงานค่าความเงาที่วัดได้จากเครื่องต่ำกว่า แต่เมื่อดูด้วยสายตากลับรู้สึกว่าดีกว่าชิ้นงานที่เครื่องวัดความเงาได้ค่าความเงาที่สูงกว่าได้ ดังนั้น ต้องเข้าใจว่าเครื่องวัดความเงาไม่ได้มีความแม่นยำ 100 % แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าการวัดความเงาด้วยสายตาจะดีกว่า ผู้เขียนยังเชื่อว่าการวัดด้วยสายตาให้ความแปรปรวนสูงกว่า โดยเฉพาะความเงาที่ใกล้เคียงกัน และมีปัจจัยคนเข้ามาเกี่ยวข้องด้วย

ด้วยเหตุดังกล่าว หนทางในการเลือกแนวทางในการกำหนดคุณลักษณะความเงาของผิวเหล็กกล้าไร้สนิมสำหรับ ผู้ผลิต ผู้ค้า และผู้ใช้งาน อาจเริ่มต้นตั้งแต่กำหนดลักษณะผิวที่ต้องการ กำหนดกระบวนการผลิตที่ชัดเจน กำหนดวิธีการอ้างอิงความเงา กำหนดวิธีการวัดความเงา และกำหนดช่วงการยอมรับ หรือ แม้กระทั่ง หากจะอ้างอิงด้วยการตรวจพินิจด้วยสายตา อาจต้องกำหนดวิธีการสุ่มตัวอย่าง วิธีการดูตัวอย่าง และขอบเขตความคลาดเคลื่อนให้ชัดเจน

เมื่อจะใช้ความเงาเป็นข้อกำหนดลัษณะของชิ้นงาน ก็ต้องระลึกเสมอว่า ไม่ว่าจะเลือกหนทางใดในการเปรียบเทียงความเงา ก็มีข้อเด่นข้อด้อยใจแต่ละแบบ การเลือกวิธีการที่เหมาะสม อาจไม่ได้คำนึงถึงแค่ความง่าย ความสะดวก แต่จำเป็นอย่างยิ่งต้องคำนึงถึง การใช้งานได้จริง ดังนั้น ความแม่นยำของความเงา จึงเป็นปัจจัยสำคัญทีควรตะหนัก

ในความเป็นจริง เหล็กกล้าไร้สนิมแต่ละลูกมีความแตกต่างกันของความเงา เมื่อเอามาเรียงต่อกันอาจให้ความรู้สึกว่าต่างกัน ดังนั้น ในการใช้งานจริง ไม่ใช่แค่การควบคุมความเงา แต่ผู้ใช้งานควรเลือกใช้เหล็กกล้าไร้สนิมลูกเดียวกันมาผลิตสินค้าในล็อดเดียวกัน เพื่อให้มั่นใจได้ว่าสินค้าจะไม่เกิดความแตกต่างด้านสุนทรียภาพด้านความเงา

 

อ่านบทความฉบับสมบูรณ์ในรูปไฟล์ PDF

siamstainless-downloads-smartrue

 

บทความโดย เตคีออน (Tachyon) สเตนเลสเพื่อคนไทย  www.siamstainless.com