MTEC a member of NSTDA · บริษัทเลือก Docol 800 DP ซึ่ง เป...

4
ปยวรรณ สุรัญชนาจิรสกุล ชัยนอย ชาญชัยสมภพ ศูนยเทคโนโลยีโลหะและวัสดุแหงชาติ นี้ประกอบไปดวยชิ้นสวนทั้งหมด 8 สวน (จากของเดิม 15 สวน) ทั้ง ที่มีน้ําหนัก ลดลงแตผลิตภัณฑก็มีความแข็งแรงเพิ่ม ขึ้น บริษัทเลือก Docol 800 DP ซึ่ง เปนเหล็กที่มีความทนตอแรงดึงสูงเปน พิเศษ และผลิตโดยวิธีลดขนาดลงแบบ เย็น (cold reduced) สําหรับทําเปนฐาน เกาอี้และสวนรองรับดานหลัง สวนอื่น จะผลิตขึ้นจากเหล็กกลา Domex รีดรอน (hot rolled Domex) และ เหล็ก กลา Docol ลดขนาดแบบเย็น (cold reduced Docol) เหล็กที่ทนตอแรงดึง สูงจะมีสมบัติสม่ําเสมอกวาและจะเกิด ขอบกพรองในการผลิตนอยกวา ดังนั้น จึงทําใหการผลิตเปนไปอยางตอเนื่อง ที่มา : High tensile steel car seats, Materials World, February 1998, หนา 69. โครงสรางของดาวเทียมรูป แซนดวิชทําจากวัสดุคอมโพสิทที่มีโครง สรางเปนรังผึ้งผลิตโดยการขึ้นรูปเปนชิ้น เดียวโดยบริษัท Boeing เมือง Seattle มลรัฐวอชิงตัน สหรัฐอเมริกา โครง สรางนี้มีน้ําหนักเบากวาโครงสรางที่ผลิต ดวยอะลูมิเนียมถึง 40 เปอรเซ็นต แตจะ มีความแกรงมากกวา 4 เทาตัว และมี ความแข็งแรงสูงกวาถึง 40 เปอรเซ็นต โครงสรางดาวเทียมนี้มีน้ําหนักเพียง 14 กิโลกรัม (30 ปอนด ) และระยะเวลาทีใชในการผลิตก็ลดลงมาเหลือเพียงครึ่ง เดียว เนื่องจากจํานวนชิ้นสวนและขั้น ตอนการผลิตและการประกอบลดลง เหลือเพียงขั้นตอนเดียว สวนประกอบจะมีชิ้นสวน 3 ชิ้นที่มีจุดตอ 2 จุด คือชิ้นลําตัว ตอนกลางที่มี 12 ดาน และสวนที่เปน deck 2 ชั้น บริเวณผิวหนาของ แผนคอมโพสิทผลิตจากกราไฟตไฟ เบอรที่มีคาโมดูลัสสูงมากและจาก คอมโพสิทโพลิไซยาเนตเอสเทอร (poly- cyanate ester) ซึ่งมีน้ําหนักเบากวา คอมโพสิททั่ว ไปถึง 20 เปอรเซ็นต วัสดุชนิดนี้จะปลดปลอยสิ่งปนเปอน ออกสูอวกาศนอยกวาแบบที่ใชอีพอก ซีเรซิน อีกทั้งยังมีความทนทานตอ การแตกหักและมีสมบัติการนําความ รอนไดดีเทาอะลูมิเนียม ซึ่งทํา ใหสามารถควบคุมความรอนแบบ แพสซีฟ (passive) ได ซึ่งคอมโพสิท ที่มีสมบัติการนําความรอนต่ําจะไม สามารถควบคุมได สวนที่ใชในการขับเคลื่อน ของโครงสรางจะถูกสงไปที่หอง ปฏิบัติการ Jet Propulsion Laboratory ในเมือง Pasadena มลรัฐแคลิฟอเนีย เพื่อทําการตรวจสอบระบบและ ประกอบเขาดวยกัน และมีแผนการที่ จะนําขึ้นสูหวงอวกาศพรอมกับเครื่อง Space Technology Research Vehicle-2 (STRV-2) ภายในป 1998 บริษัท Boeing ไดเสนอโครงสรางอันล้ํา ยุคนี้เพื่อใชกับดาวเทียมที่ใชในการสื่อ สารโทรคมนาคมและในการตรวจสอบ สภาวะโลก ที่มา : Stronger, lighter, honeycomb composite sandwich cuts costs, Advanced Materials & Processes 2/98, หนา 9. ที่นั่งนิรภัยสําหรับเด็ก ชนิดใหมเพื่อใชภายในรถยนตผลิตขึ้น จากเหล็กกลาชนิดทนแรงดึงสูง ไดรับ การพัฒนาขึ้นโดยบริษัท Urshults Werkstads AB (UWAB)แหงประเทศ สวีเดน การใชเหล็กกลาทนแรงดึงสูง ชนิดใหมนี้ไดปรับปรุงการผลิตของ บริษัทอยางชัดเจน นาย Ulf Hansen ประธานของบริษัท UWAB กลาววา " เกาอี้นี้มีน้ําหนักเบากวา แข็งแรง กวา และราคาของวัสดุก็ต่ํากวา สําหรับเราแลวจะทําใหประหยัดคาใช จายลงไปไดอยางนอย 20 เปอรเซ็นต " SSAB Tunnplat ใหขอมูล วา เทคโนโลยีนี้สามารถนํามาใชโดย ผูประกอบการสวนใหญได " งายนิด เดียวที่จะหันไปใชเหล็กกลาชนิดทน แรงดึงสูง ขอไดเปรียบที่เห็นไดชัดก็คือ ราคาที่ต่ํากวา ตองการใชวัสดุนอย กวาและมีความแข็งแรงสูงกวา อันเปน ผลทําใหผลิตภัณฑมีความสามารถใน การแขงขันสูงกวา" นาย Bo Erik Pers ผูอํานวยการดานการตลาดของ SSAB กลาว แชสซีของที่นั่งสําหรับเด็ก แบบใหมของ UWAB จะมีน้ําหนัก 1.7 กิโลกรัม และเบาขึ้น 39 เปอรเซ็นต เมื่อเทียบกับการผลิตจากเหล็กโครง สรางชนิด SS 1142 ทีนั่งชนิดใหม

Transcript of MTEC a member of NSTDA · บริษัทเลือก Docol 800 DP ซึ่ง เป...

  • ⌫ ปยวรรณ สุรัญชนาจิรสกุลชัยนอย ชาญชัยสมภพศูนยเทคโนโลยีโลหะและวัสดุแหงชาติ

    นีป้ระกอบไปดวยชิน้สวนทัง้หมด 8 สวน

    (จากของเดมิ 15 สวน) ทัง้ ๆ ทีม่นี้าํหนกั

    ลดลงแตผลติภณัฑกม็คีวามแขง็แรงเพิม่

    ขึ้น

    บรษิทัเลอืก Docol 800 DP ซึง่

    เปนเหล็กที่มีความทนตอแรงดึงสูงเปน

    พเิศษ และผลติโดยวธิลีดขนาดลงแบบ

    เยน็ (cold reduced) สาํหรบัทาํเปนฐาน

    เกาอีแ้ละสวนรองรบัดานหลงั สวนอืน่ ๆ

    จะผลิตขึ้นจากเหล็กกลา Domex

    รดีรอน (hot rolled Domex) และ เหลก็

    กลา Docol ลดขนาดแบบเย็น (cold

    reduced Docol) เหล็กที่ทนตอแรงดึง

    สูงจะมีสมบัติสม่ําเสมอกวาและจะเกิด

    ขอบกพรองในการผลิตนอยกวา ดังนั้น

    จึงทําใหการผลิตเปนไปอยางตอเนื่อง

    ที่มา : High tensile steel car seats, Materials

    World, February 1998, หนา 69.

    ⌫⌦

    โครงสรางของดาวเทียมรูป

    แซนดวชิทาํจากวสัดคุอมโพสทิทีม่โีครง

    สรางเปนรงัผึง้ผลติโดยการขึน้รปูเปนชิน้

    เดียวโดยบริษัท Boeing เมือง Seattle

    มลรัฐวอชิงตัน สหรัฐอเมริกา โครง

    สรางนีม้นี้าํหนกัเบากวาโครงสรางทีผ่ลติ

    ดวยอะลมูเินยีมถงึ 40 เปอรเซน็ต แตจะ

    มีความแกรงมากกวา 4 เทาตัว และมี

    ความแข็งแรงสูงกวาถึง 40 เปอรเซ็นต

    โครงสรางดาวเทยีมนีม้นี้าํหนกัเพยีง 14

    กิโลกรัม (30 ปอนด) และระยะเวลาที่

    ใชในการผลิตก็ลดลงมาเหลือเพียงครึ่ง

    เดียว เนื่องจากจํานวนชิ้นสวนและขั้น

    ตอนการผลิตและการประกอบลดลง

    เหลือเพียงขั้นตอนเดียว

    สวนประกอบจะมีชิ้นสวน 3

    ชิ้นที่มีจุดตอ 2 จุด คือชิ้นลําตัว

    ตอนกลางทีม่ ี 12 ดาน และสวนทีเ่ปน

    deck 2 ชั้น บริเวณผิวหนาของ

    แผนคอมโพสิทผลิตจากกราไฟตไฟ

    เบอรที่มีคาโมดูลัสสูงมากและจาก

    คอมโพสทิโพลไิซยาเนตเอสเทอร (poly-

    cyanate ester) ซึ่งมีน้ําหนักเบากวา

    คอมโพสิททั่ว ๆ ไปถึง 20 เปอรเซ็นต

    วัสดุชนิดนี้จะปลดปลอยสิ่งปนเปอน

    ออกสูอวกาศนอยกวาแบบที่ใชอีพอก

    ซีเรซิน อีกทั้งยังมีความทนทานตอ

    การแตกหักและมีสมบัติการนําความ

    รอนไดดี เทาอะลูมิ เนียม ซึ่งทํา

    ใหสามารถควบคุมความรอนแบบ

    แพสซีฟ (passive) ได ซึ่งคอมโพสิท

    ที่มีสมบัติการนําความรอนต่ําจะไม

    สามารถควบคมุได

    สวนที่ใชในการขับเคลื่อน

    ของโครงสรางจะถูกสงไปที่หอง

    ปฏบิตักิาร Jet Propulsion Laboratory

    ในเมอืง Pasadena มลรฐัแคลฟิอเนยี

    เพื่ อทํ าการตรวจสอบระบบและ

    ประกอบเขาดวยกัน และมีแผนการที่

    จะนําขึ้นสูหวงอวกาศพรอมกับเครื่อง

    Space Technology Research

    Vehicle-2 (STRV-2) ภายในป 1998

    บริษทั Boeing ไดเสนอโครงสรางอนัล้าํ

    ยุคนี้เพื่อใชกับดาวเทียมที่ใชในการสื่อ

    สารโทรคมนาคมและในการตรวจสอบ

    สภาวะโลก

    ทีม่า : Stronger, lighter, honeycomb composite sandwichcuts costs, Advanced Materials & Processes 2/98,หนา 9.

    ⌫⌦

    ที่ นั่ ง นิ ร ภั ย สํ า ห รั บ เ ด็ ก

    ชนดิใหมเพือ่ใชภายในรถยนตผลติขึน้

    จากเหลก็กลาชนดิทนแรงดงึสงู ไดรบั

    การพัฒนาขึ้นโดยบริษัท Urshults

    Werkstads AB (UWAB)แหงประเทศ

    สวีเดน การใชเหล็กกลาทนแรงดึงสูง

    ชนิดใหมนี้ไดปรับปรุงการผลิตของ

    บรษิทัอยางชดัเจน นาย Ulf Hansen

    ประธานของบริษัท UWAB กลาววา

    "เกาอี้นี้มีน้ําหนักเบากวา แข็งแรง

    กวา และราคาของวัสดุก ็ต ่ ํากวา

    สาํหรบัเราแลวจะทาํใหประหยดัคาใช

    จายลงไปไดอยางนอย 20 เปอรเซน็ต"

    SSAB Tunnplat ใหขอมูล

    วา เทคโนโลยีนี้สามารถนํามาใชโดย

    ผูประกอบการสวนใหญได "งายนิด

    เดียวที่จะหันไปใชเหล็กกลาชนิดทน

    แรงดงึสงู ขอไดเปรยีบทีเ่หน็ไดชดักค็อื

    ราคาที่ต่ํากวา ตองการใชวัสดุนอย

    กวาและมคีวามแขง็แรงสงูกวา อนัเปน

    ผลทาํใหผลติภณัฑมคีวามสามารถใน

    การแขงขนัสงูกวา" นาย Bo Erik Pers

    ผูอาํนวยการดานการตลาดของ SSAB

    กลาว

    แชสซีของที่นั่งสําหรับเด็ก

    แบบใหมของ UWAB จะมนี้าํหนกั 1.7

    กิโลกรัม และเบาขึ้น 39 เปอรเซ็นต

    เมื่อเทียบกับการผลิตจากเหล็กโครง

    สรางชนิด SS 1142 ทีนั่งชนิดใหม

  • ⌫⌫⌫⌫

    วัสดุคอมโพสิทที่มีโครงสรางแบบรงัผึง้ (honeycomb) นัน้ไดนาํมาใชแทนที่อะลูมินัมในตัวลําของเครื่องบินเจ็ทธุรกิจพรีเมียรวัน (Premier I)รุนใหมของบรษิทั เรยธอีอน แอรคราฟท(Raytheon Aircraft) ณ เมืองวิชิตา(Wichita) มลรัฐแคนซัส (Kansas)จากการรายงานของบรษิทั ซนิซนิแนติไมลาครอน (Cincinnati Milacron)ณ เมืองซินซินแนติ (Cincinnati)มลรฐัโอไฮโอ (Ohio)

    โครงสรางของวัสดุนี้จะมีชั้นคารบอนอยูดานนอกและดานใน และมีวัสดุที่มีโครงสรางแบบรังผึ้งคั่นกลางโดยมคีวามหนาประมาณ 21 มลิลเิมตรและชั้นสุดทายจะเปนผืนผาถักทอกับเสนใยโลหะใชสําหรับปองกันฟาผาโครงสรางเชนนี้จะไมทําใหเกิดการลา(fatigue) หรอืการผกุรอน (corrosion)ซึ่งมักจะเกิดกับชิ้นสวนโลหะ ยิ่งไปกวานัน้วสัดคุอมโพสทินีย้งัมคีวามแขง็แรงสูงจึงไมจําเปนตองเพิ่มสวนเสริมแรงภายในทําใหหองโดยสารกวางขวางขึ้น

    วัสดุชนิดใหมนี้ทําใหหองโดยสาร กวางขึน้ถงึ 60% ขณะเดยีวกนัทําใหเครื่องบินมีน้ําหนักเบาและนอยกวา 450 กโิลกรมั ซึง่เบากวาอะลมูนิมัถงึ 20% ทาํใหสามารถบนิไดในความเร็วที่สูงกวาและบินไดในชวงที่ยาวกวาเครื่องบินธุรกิจอื่น ๆ ในระดับ(class) เดยีวกนั

    ตัวลําเครื่องบินนั้นขึ้นรูปโดยระบบการวางเสนใย (fiber placementsystem) โดยวิธีไวเปอร ซีเอ็นซี(Viper CNC) ของบริษัทซินซินแนติ ไมลาครอน ระบบนี้จะชวยลดสวน

    การผลิตตัวลําเครื่องบินใหเหลือแค2 สวนคอื สวนหนา (forward) และสวนทาย (aft) เทานัน้ ไมจาํเปนตองผลติชิน้สวนประกอบ เปน รอย ๆ ชิ้น และไมตองมีสายการประกอบ (assemblylines) ที่ยาวเหยียดเหมือนเดิม ทําใหเ วลาและตนทุน ในกระบวนการประกอบและการเชื่อมลดลงไปดวยการผลิตโดยวิธีนี้จะไดตัวลําเครื่องบิน

    ที่สมบูรณภายในวันเดียว

    ทีม่า : CNC fiber placement builds lighter, largerfuselage, Advanced Materials & Processes3/98, หนา 12.

    บริษัทผูผลิตเซ็นเซอร Vibro-Meter S.A. ที ่ Fribourg ประเทศสวติเซอรแลนดรายงานถึงความสําเร็จในการใชเครื่องทรานสดิวเซอรความดันแบบพลวัต (dynamic pressuretransducer) ซึ่งทําจากนิกเกิลอัลลอยNo7090 ในเครื่องจักรกลที่ใชขับสงจรวด Ariane 5 ขององคการอวกาศแหงยุโรป (European Space Agency)เครื่องทรานสดิวเซอรความดันแบบพลวัตนี้จะติดตั้งในอุปกรณดัดแปลง(adapter) ซึง่สรางจากอลัลอย No7750ซึ่งเปนเครื่องจักรกลชนิดใหมที่เรียกวา

    Vulcain ผลิตโดยบริษัท SocieteEuropeenne de Propulsion ในการทาํงาน เครื่อง Vulcain จะทําหนาที่เผาไหมออกซเิจนเหลวและไฮโดรเจนเหลวโดยที่กอนการเผาไหมนั้นสวนของ

    เครื่องจักรกลจะเย็นจัดมากเนื่ องจากกาซเหลวทัง้ 2 ชนดินีม้อีณุหภมูติ่าํมาก ๆ ดวยเหตุนี้ เครื่องทรานสดิวเซอรความดันแบบพลวัตซึ่งติดตั้งในเครื่องจักรกลนี้จึงตองสามารถทํางานไดในชวงอณุหภมูทิีก่วางจาก -200 องศาเซลเซยีส (-328 ฟาเรนไฮต) ถงึ 1230องศาเซลเซยีส (2240 ฟาเรนไฮต) ภายในระยะเวลาเพยีง 1.2 วนิาที

    เครื่องทรานสดิวเซอรความดนัแบบพลวตั CP215 นีม้นี้าํหนกัเพยีง12 กรมั จะตดิตัง้ไว 2 สวน คอื สวนตดิเครื่องที่กอให เกิดกาซของเครื่องVulcain ซึง่เปนบรเิวณทีอ่อกซเิจนเหลวและไฮโดรเจนเหลวเผาไหม และสวนบรเิวณเตาเผาไหมของ Aestus L9 ซึง่เปนตวัเครือ่งจกัรกลขัน้ที ่2 ซึง่ผลติโดยDaimler Benz Aerospace AG.

    อลัลอย No7090 ประกอบดวยนกิเกลิ (Ni) 57% โคบอลต (Co) 18%และโครเมีย่ม (Cr) 19% อลัลอยชนดินี้มีความตานทานอุณหภูมิสูงไดดีและสามารถเขากนัไดกบัเชือ้เพลงิของจรวดดังนั้นจึงเปนวัสดุที่ถูกเลือกมาใชทําเครื่องทรานสดิวเซอรความดันแบบพลวตั CP215 นี้

    ยานอวกาศทีต่ดิตัง้ดวยเครือ่งทรานสดิวเซอรความดันแบบพลวัตนี้ประสบความสําเร็จในการขับเคลื่อนสูอวกาศเปนครั้งแรกเมื่อวันที่ 30ตุลาคม 1997 จากฐาน KourouFrench Guiana

    ที่มา : Nickel alloy transducers assist newlauncher engine, Advanced Materials & Processes3/98, หนา 7.

  • บริษัท Ticona Polymersแหงเมือง Summit มลรัฐนิวเจอรซี่ไดรายงานวา โพลิเฟนิลีนซัลไฟด(polyphenylene sulphide) ที่มีโครงสรางเปนสายโซตรง สามารถนํามาใชงานเปนชดุสะทอนแสงของโคมไฟหนาในรถไฟฟา NEV (NeighborhoodElectric Vehicle; NEV) ได ชดุสะทอนแสงที่ ทํ าจากโพลิ เมอรชนิดนี้ จะสามารถผลติใหมคีวามบางมาก จงึทาํใหมีน้ําหนักเบาและใชพื้นที่ในการติดตัง้นอย ถงึแมวาผลติภณัฑทีไ่ดจะบางแตก็มีความทนทานมากพอที่จะคงความแข็งแรงและคงรูปรางของผลิตภัณฑไดดีแมผานการใชงานเปนเวลานานภายใตความรอนจากหลอดไฟฮาโลเจน

    บริษั ทพรี เมี ย รพลาสติกเทคโนโลยแีหงเมอืง Madison Heightsมลรัฐมิชิแกน เปนบริษัทที่ขึ้นรูปโคมไฟหนารถยนตที่ทําจากโพลิเมอรประเภทนี้ ดวยความหนาเพียง0.05มม. (0.002 นิว้) และน้าํหนกั 0.3กก. (0.6 ปอนด) ทางบริษัทพบวาผลติภณัฑทีไ่ดมคีวามแขง็แรงทดัเทยีมกับผลิตภัณฑที่ ทํ าจากพลาสติกเทอรโมเซ็ต ที่มีความหนามากกวา40% และผลิตภัณฑดังกลาวยังใหความคงทนในดานรูปรางที่ดีพอที่จะปองกันความชื้นไมใหซึมผานเขาไปตามรอยตอเชื่อม เมื่อทางบริษัทพรีเมียรไดขึ้นรูปตัวพลาสติกโคมไฟหนารถยนตเสร็จแลว ก็ทําการเคลือบโลหะบนชิ้นสวนโดยใชกระบวนการสญุญากาศ

    รถ NEV นี้ผลิตโดยบริษัทบอมบารเดยี มอเตอรไรซ คอนซมูเมอร

    โปรดักส กรุป (Bombardier MotorizedConsumer Products Group) แหงเมอืงควีเบค ประเทศแคนาดา จะมีขนาดระหวางรถกอลฟกับรถยนตขนาดเล็ก(subcompact automobile)

    ทีม่า : Linear PPS meets high-heat low-thicknessrequirements, Advanced Materials & Processes4/98, หนา 10.

    ⌫Reactive Power Concrete

    (RPC) เปนวสัดทุีม่ขีนาดกะทดัรดัและมีเนือ้หนาแนนมาก วสัดนุีส้ามารถรบัแรงไดถึง 800 MPa และสามารถยืดไดเหมอืนโลหะ RPC เปนวสัดใุหมทีจ่ะปฏิวัติเทคนิคการกอสรางและรูปทรงของโครงสรางโดยไมตองการการเสริมแรงแบบเดิม

    ทางเดินเทาขนาดโครงสรางยาว 60 เมตรที ่Sherbrooke รฐัควเีบกประเทศแคนาดาซึ่งเปดใชงานเมื่อวันที่27 พฤศจิกายน ค.ศ. 1997 เปนสิ่งที่แสดงใหเห็นถึงกาวใหมทางวิศวกรรม-โยธา โดยการที่สะพานที่ทั้งสูงและเพรียวแหงนี้ถูกขึ้นรูปไวกอนลวงหนาเปนเวลา 2 เดอืน แลวจงึใชปนจัน่ตดิตัง้ในสถานทีก่อสราง สาํหรบัชวงกลางทีม่ีความยาว 52 เมตร มีคานดานบนประกอบดวยคาน 2 ตัวขนาด 25 ซม.(22 ซม.เทคอนกรีตทับเปนครีบหนา 3ซม.) แลวใชคานยึดตามแนวทแยงมุมจํานวน 48 ตัว (ยาว 3.80 ม.เสนผาศนูยกลาง 150 มม.) เพือ่ยดึคานดานบนกบัคานดานลางทีป่ระกอบดวยคานจาํนวน 2 ตวัขนาด 38 ซม. (32 ซม.)นอกจากความโดดเดนของโครงสรางในรูปแบบที่บางและโปรงตาเมื่อมองจาก

    ภายนอกแลว สะพานแหงนี้อาจทําใหเขาใจผดิเพราะรปูลกัษณภายนอกที่ดูเหมือนวาทําจากโลหะ ทั้งที่จริงแลวทางเดินนี้ถูกสรางขึ้นจากคอนกรีตลวน ๆ โดยไมมีเหล็กเสริม เบื้องหลังของความสําเร็จนี้คือ RPC ซึ่งเปนคอนกรีตชนิดใหม ที่ไดรับการพัฒนา

    โดยฝายวิจัยของบริษัท Bouygues

    คอนกรีตชนิดนี้ประกอบดวย

    วสัดทุีม่คีวามละเอยีดอยางยิง่ อนัไดแกทรายชนดิทีใ่ชผลติแกว ซเีมนต ควอตซและเขมาซลิกิา อนภุาคขนาดใหญทีส่ดุมขีนาดเสนผาศนูยกลางไมเลก็กวา 500ไมครอน วัสดุที่มีความสําคัญอีกชนิดหนึ่งคือเสนใยโลหะ (ยาว 13 มม.เสนผาศูนยกลาง 200 ไมครอน) นายRegis Adeline หัวหนาทีมออกแบบของฝายวิจัยบริษัท Bouygues กลาววา เสนใยโลหะที่ใชกับคอนกรีตชนิดนี้ผลิตมาจากเหล็กกลาคุณภาพสูง โดยเหล็กกลาชนิดนี้สามารถรับแรงไดถึง2,600 MPa และเปนชนดิเดยีวกนักบัที่เปนโครงสรางของยางเรเดียลรถยนตเสนใยโลหะนีไ้ ǻรบัการออกแบบเพือ่ใหเพิ่มความสามารถในการตานทานตอแรงดงึในคอนกรตี ทัง้นีเ้พือ่ใหคอนกรตีชนิดใหมนี้เปนวัสดุเหนียวซึ่งสามารถยดืตวัไดคลายโลหะบางชนดิ

    คุณสมบัติเหลานี้ทําใหมั่นใจไดวา คอนกรีตที่ไดจะมีความทนทานตอความเคนเฉือนและความเคนดึงเฉพาะที่ ความเคนดึงหลัก ๆ ในโครงสรางจะรบัโดยเคเบลิอดัแรง มขีอสงัเกตวาคอนกรีตในยุคตอไปควรมีสมบัติ"ความเหนยีว" ไมแพเหลก็เนือ่งจากผลการศึกษาไดแสดงใหเห็นวาสามารถเพิ่มความตานทานแรงดึงไดอีก

    นวัตกรรมอันที่สองของการผลติสะพาน Sherbrooke คอืวธิกีารอดัแรงในเคเบลิแตละเสนอยางงาย ๆ โดยใชลวดตีเกลียวเพียงเสนเดียวและรูปรางของจุดยึดลวดที่เรียบงายขึ้นมากเพราะไมตองมีแผนเหล็กรองรับเพื่อชวยกระจายแรงภายในคอนกรีต ทั้งนี้

  • เปนเพราะวัสดุ RPCสามารถทนตอแรงอัดไดโดยตรง วัสดุนี้มีความตานทานตอแรงอัดไดถึง 200 MPa และสามารถเพิ่มไดถึง 800 MPa โดยใชความดันขณะที่คอนกรีตเริ่มเซ็ตตัวแลวบมดวยความรอนที ่250 Cํ ในทางปฏิบัติแลววัสดุนี้จะมีความพรุนต่ํามาก มีความแข็งแรงมากกวาหินในธรรมชาตถิงึ 2 เทา ปองกนัการซมึผานของน้ําและกาซตาง ๆ ไดดีแทบจะไมมีอากาศผานเขา-ออกไดเลย ทนตอการกั ดกร อนของสาร เคมี ที่ เ ป นอนัตราย เชน คลอไรดไอออน ในขณะเดยีว กนัการทีไ่มมชีองวางคะปลารีทําใหคอนกรีตมีความทนทานตอการแข็งและการหลอมเหลวของน้ําในคอนกรีตเนื่องจากอุณหภูมิจุดเยือกแขง็ (freeze-thaw) ไดดยีิง่

    ในทางทฤษฎี RPC จะเปนวสัดทุีป่ฏวิตัวิงการกอสรางถามกีารปรบัแนวทางการออกแบบอาคารใหม วัสดุคอนกรีตชนิดนี้มีราคาเฉลี่ย 5,000-6,000 ฟรังคฝรั่งเศสตอลูกบาศกเมตรซึ่งอาจดูเหมือนวาเปนราคาที่สูงมากเมื่อเทียบกับคอนกรีตทั่วไปซึ่งมีราคา500 ฟรงัคฝรัง่เศสตอลกูบาศกเมตรและเหล็กกลาซึ่งมีราคา 4,500 ฟรังคฝรั่งเศสตอลูกบาศกเมตร อยางไรก็ตาม การใช RPC จะเปนทางเลือกที่ดีภายใตเงือ่นไข 2 ประการ คอื การออกแบบโครงสรางโดยใชศักยภาพทั้งหมดของวัสดุทั้งในแงสถาปตยกรรมและเทคโนโลยี โดยมองภาพรวมทางเศรษฐศาสตรของทัง้โครงการ กลาวคอืจะตองวิเคราะหกระบวนการใหมทั้งห ม ดตั้ ง แ ต ก า ร อ อ ก แบบจนถึ งการกอสราง รวมหมดทุกขั้นตอนของกา รออกแบบและกา รก อ ส ร า งตวัอยางเชน การใช RPC ทาํใหไมตองการเหล็กเสริมแรงจึงชวยใหประหยัดวัสดุ ยิ่งไปกวานั้น ยังมีผลกระทบที่ทําใหการออกแบบทําไดงายขึ้น กลาวคือไมจําเปนตองทําการคํานวณที่ซับซอนและแผนภาพการเสรมิแรง และยงัมผีลกระทบตอหนางานคือชวยลดระยะเวลาของโครงการและลดคาแรงงาน อกีทั้งโครงสรางที่เบากวาแตรับแรงไดเทา

    กันยังชวยลดขนาดของฐานราก อีกดวย

    โครงสรางที่ทําจากวัสดุ RPCซึ่งมีความบางเพรียวและดูเดน ยังมีอายุการใชงานยาวนานกวาโครงสรางคอนกรีตทั่วไป ทั้งยังมีขอดีตอเจาของเชน ไดพืน้ทีใ่ชสอยสงูสดุ เพิม่ขนาดของที่จอดรถและเพิ่มจํานวนชั้นสําหรับอาคารสูง

    ตัวอยางสิ่งกอสรางสองสิ่งที่สะทอนให เห็นถึงความตื่นตัวของอตุสาหกรรมการกอสรางตอวสัดชุนดินี้คือวัสดุ RPC ที่ถูกใชในการซอมคานดานในของเครื่องระบายความรอนของโรงไฟฟานิวเคลียร Cattenom ในเขตAedennes และที่ถูกใชในการสรางผนังดานหนาอาคารขนาดพื้นที่200 ตารางเมตร ของโรงเรียนในกรุงปารีส ในตัวอยางแรกนั้นดูเหมือนวาความคงทนของวสัดจุะเปนเหตผุลในการเลือกใชวัสดุนี้ โดยนาย RegisAdelina ไดอธบิายวาโครงสรางภายในเครื่องระบายความรอนตองผจญกับสภาพทีร่นุแรง เนือ่งจากการแลกเปลีย่นความรอนของน้ําระบายความรอนกับอากาศ และความเคนยังถูกเพิ่มขึ้นจากการแข็งและหลอมเหลว (freeze-thaw) ของน้าํในคอนกรตี เพราะบรเิวณนี้ของประเทศฝรั่งเศสมักมีอุณหภูมิต่ํากวาศูนยองศาเซลเซียส การไฟฟาของฝรั่งเศส (EDF) ตอบรับคาใชจายที่สูงขึ้นเนื่องจากการใชวัสดุ RPC โดยเล็งเห็นถึงผลที่ไดจากความทนทานที่สูงกวา และความถี่ของการหยุดเดินเครื่องเพื่อการซอมบํารุงไดลดลงในสัดสวนเดียวกัน สําหรับผนังดานหนาอาคารโรงเรียนไดแสดงใหเห็นถึงความสวยงามของวสัดชุนดินี ้พืน้ผวิของวสัดุRPCแมไมตองทําการตกแตงก็ดูคลายกับคอนกรีตที่ขัดผิวมัน วิศวกรโยธายังสนใจในการนําวัสดุ RPC มาทําชิ้นสวนโคงเพื่อใชในการกอสรางอุโมงค ใตดินซึ่งจะทําใหแข็งกวาและเบา กวาโครงสรางเหลก็หลอถงึ 3 เทา

    ที่มา : แปลและเรียบเรียงจาก "Removing the'reinforcement' from reinforced concrete" ของPhillippe Donnaes โดย นฤมล กุลกิจวานิช สํานักขาวเทคโนโลยฝีรัง่เศส โทร. 267-5055, 267-5097 โทรสาร 237-6163

    ⌫ทานที่มีดนตรีร็อคในหัวใจคง

    อยากรูวากีตารร็อคเขยาโลกที่มีขนาดเล็กที่สุดในโลกนั้นจะเล็กสักแคไหนกลุมนกัวจิยัทีม่หาวทิยาลยัคอรแนล ในมลรฐันวิยอรค สหรฐัอเมรกิาไดชวยกนัเกลาผลึกซิลิคอนใหเปนกีตารขนาดจิ๋วขนาดความยาวประมาณ 10 ไมครอนซึ่งนั่นเปนขนาดใกลเคียงกับเซลลเพียงหนึ่งเซลลเทานั้น แลวมาลองจินตนาการกันวาสายกีตารละจะจิ๋วขนาดไหน ปรากฏวาพวกเขาสามารถทาํใหเลก็ไดถงึ 50 นาโนเมตร ซึง่จะเลก็กวาเสนผมของคนเราถึง 4,000 เทาแลวเราจะครวญเพลงกันอยางไรละ ?งานนี้ เครื่อง Atomic ForceMicroscopy จะชวยทานไดดวยความสามารถในการทํางานไดถึงระดับอะตอม แตก็เปนที่นาเสียดายวาหูของคนเราไมสามารถไดยินเสียงโนตจากกีตารจิ๋วนี้ไดเลย แลวถาอยางนัน้นกัวจิยักลุมนี้สตเิฟองเกนิไปหรอืเปลาทีส่รางกตีารจิว๋ที่เราไมสามารถไดยินเสียง กีตารจิ๋วตัวนี้ เ ป นสิ่ ง ซึ่ ง แสดงความสามารถทางดานนาโนเทคโนโลยี (nanotechnology) เทคโนโลยีอันทันสมัยนี้ สามารถใช ในการผลิตอุปกรณอิเล็กทรอนิกส จอแสดงภาพ เซ็นเซอรและ ใยแกวนําแสงได

    สักวันหนึ่งเราคงมีเครื่องมือขนาดจิ๋วที่ใชในการวิเคราะหไปถึงระดับเซลล หรือแมแต "หุนยนตจิ๋ว"ทองไปในรางกายของคนเราเพื่อซอมแซมเซลลที่สึกหรอ

    ทีม่า : Digital electron microscopy photo created byDustin Carrand Harold Craighead, Carnell University,March 1998, Issue 1.4