การทดสอบวัสดุ (Material Testing) คืออะไร? มีกี่ประเภท?

การทดสอบวัสดุเป็นกระบวนการตรวจสอบคุณสมบัติทางกายภาพ เคมี และกลศาสตร์ของวัสดุ เพื่อตรวจสอบความแข็งแรง ความเหนียว ความแข็ง ความทนทาน หรือคุณสมบัติอื่นๆ ที่จำเป็นต่อการใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆ
การทดสอบวัสดุสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลัก ได้แก่
1. การทดสอบแบบทำลาย (Destructive Testing: DT)
2. การทดสอบแบบไม่ทำลาย (Non-Destructive Testing: NDT)
1. การทดสอบแบบทำลาย (Destructive Testing: DT)
เป็นการทดสอบที่ทำให้วัสดุเสียหายหรือแตกหัก เพื่อศึกษาคุณสมบัติต่างๆ เช่น ความแข็งแรง ความเหนียว และความสามารถในการรับแรงของวัสดุ
- การทดสอบแรงดึง (Tensile Test) ใช้ตรวจสอบความสามารถของวัสดุในการรับแรงดึงจนกว่าวัสดุจะขาด ค่าที่วัดได้ ได้แก่ กำลังดึงสูงสุด (Ultimate Tensile Strength), ความเค้น (Stress), และความเครียด (Strain)
- การทดสอบแรงอัด (Compression Test) ใช้ทดสอบความสามารถของวัสดุในการรับแรงกด นิยมใช้กับวัสดุที่ต้องรับแรงกด เช่น คอนกรีต และวัสดุโครงสร้าง
- การทดสอบแรงดัด (Bending Test หรือ Flexural Test) ใช้ตรวจสอบความสามารถของวัสดุในการรับแรงดัดหรือแรงโค้งงอ
- การทดสอบแรงกระแทก (Impact Test) ใช้ตรวจสอบความเหนียวของวัสดุเมื่อได้รับแรงกระแทกอย่างรวดเร็ว ทดสอบโดยใช้เครื่อง Izod หรือ Charpy
- การทดสอบความแข็ง (Hardness Test) ใช้ตรวจสอบความแข็งของวัสดุโดยการกดหัวทดสอบลงบนผิววัสดุ มีหลายวิธี เช่น Rockwell, Brinell และ Vickers
- การทดสอบความล้า (Fatigue Test) ใช้ตรวจสอบความสามารถของวัสดุในการรับแรงสลับไปมาเป็นระยะเวลานาน ก่อนที่วัสดุจะล้าและแตกหัก
- การทดสอบการคืบ (Creep Test) ใช้ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของวัสดุเมื่อได้รับแรงและอุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน
2. การทดสอบแบบไม่ทำลาย (Non-Destructive Testing: NDT)
เป็นการทดสอบที่ไม่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อวัสดุหรือชิ้นงานที่ทดสอบ เหมาะสำหรับการตรวจสอบคุณภาพของวัสดุที่ยังต้องนำไปใช้งานต่อ
- การทดสอบด้วยสายตา (Visual Inspection: VT) ใช้สายตาหรือกล้องส่องตรวจสอบรอยร้าวหรือข้อบกพร่องบนพื้นผิวของวัสดุ
- การทดสอบด้วยของเหลวแทรกซึม (Liquid Penetrant Testing: PT) ใช้ของเหลวพิเศษทาลงบนวัสดุเพื่อให้ซึมเข้าไปในรอยร้าว จากนั้นเช็ดออกแล้วใช้แสง UV หรือแสงสีแดงช่วยตรวจสอบ
- การทดสอบด้วยอนุภาคแม่เหล็ก (Magnetic Particle Testing: MT) ใช้กับวัสดุที่มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก โดยฉีดผงแม่เหล็กลงบนวัสดุและใช้สนามแม่เหล็กตรวจจับรอยแตกร้าวที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า
- การทดสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง (Ultrasonic Testing: UT) ใช้คลื่นเสียงความถี่สูงในการตรวจสอบรอยร้าวและโพรงอากาศภายในวัสดุ
- การทดสอบด้วยรังสี (Radiographic Testing: RT) ใช้รังสีเอกซ์ (X-ray) หรือรังสีแกมมา (Gamma-ray) ตรวจสอบข้อบกพร่องภายในวัสดุ
- การทดสอบกระแสวน (Eddy Current Testing: ET) ใช้สนามแม่เหล็กเหนี่ยวนำเพื่อตรวจหาความบกพร่องในวัสดุที่เป็นโลหะ