การทำ Shot Peening เป็นกระบวนการปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของผิวโลหะที่ได้รับความนิยมอย่างมากในอุตสาหกรรมยานยนต์และอากาศยาน แต่การจะยืนยันว่ากระบวนการนี้ได้ผลตามที่ออกแบบไว้หรือไม่ จำเป็นต้องมี เทคนิคการวิเคราะห์ผลระดับจุลภาค ที่แม่นยำ
1. การวิเคราะห์ความเค้นตกค้าง (Residual Stress Analysis)
หัวใจสำคัญของ Shot Peening คือการสร้าง Compressive Residual Stress หรือความเค้นอัดตกค้าง เทคนิคที่ได้รับความนิยมที่สุดคือ:
- X-Ray Diffraction (XRD): เป็นวิธีมาตรฐานที่ใช้วัดการบิดเบี้ยวของโครงสร้างผลึกเพื่อคำนวณหาค่าความเค้น
- Incremental Step Drilling: การเจาะรูขนาดเล็กเพื่อวัดการคลายตัวของความเค้นในแต่ละระดับความลึก
2. การตรวจสอบโครงสร้างจุลภาค (Microstructure Characterization)
การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพใต้ผิวสัมผัสสามารถบอกถึงคุณภาพของ Shot Peening ได้ผ่านการส่องกล้อง:
- Optical Microscope (OM): ใช้ดูการเปลี่ยนแปลงของเกรน (Grain Deformation) ที่บริเวณผิว
- Scanning Electron Microscope (SEM): วิเคราะห์ความละเอียดของพื้นผิว (Surface Topology) และรอยหลุม (Dimples) ที่เกิดจากการกระแทก
3. การวัดความแข็งระดับจุลภาค (Microhardness Testing)
เทคนิค Vickers หรือ Knoop Hardness Test ถูกนำมาใช้เพื่อทำ Profile ความแข็งตามความลึก (Hardness Profile) ซึ่งจะช่วยให้เราทราบว่า "ชั้นที่ผ่านการปรับปรุงผิว" (Hardened Layer) มีความลึกเท่าใดและมีความสม่ำเสมอเพียงใด
Key Insight: การวิเคราะห์ที่มีประสิทธิภาพต้องดูทั้ง "ความลึกของชั้นความเค้น" และ "ความเรียบผิว" ควบคู่กันไป เพื่อป้องกันปัญหาการเกิดรอยร้าวเริ่มต้นจากผิวที่ขรุขระเกินไป (Over-peening)
สรุป
การเลือกใช้ เทคนิคการวิเคราะห์ผลของ Shot Peening ระดับจุลภาค ที่เหมาะสม จะช่วยให้นักวิศวกรสามารถควบคุมคุณภาพและยืดอายุการใช้งานของชิ้นส่วนเครื่องจักรได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด
1.jpg)
