Page 1

ส ก ว

T R F

ชุดโครงการอุตสาหกรรมป้องกันประเทศ

DIJ D efens e I nd us t ry J o u r n a l

วารสาร สปว.ชุดโครงการอุตสาหกรรมป้องกันประเทศ ปีที่ 1 ฉบับที่ 1 ประจำเดือน ตุลาคม 2551

“การป้องกันการกัดกร่อน โดยใช้อลูมิเนียม ฝีมืองานวิจัยจากกรมอู่ทหารเรือ” - รู้จัก สปว.อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ -โครงการอุตสาหกรรมป้องกันประเทศ การศึกษาและผลิตอลูมิเนียมกันกร่อน -เที่ยวงานสัปดาห์วิทยาศาสตร์ -สัมภาษณ์ นักวิจัยในงานถึงมุมมองการทำวิจัย -เคฟลาร์ (Kevlar) วัสดุที่ใช้ทำเสื้อเกราะกันกระสุน -เทคโนโลยีสีเขียว


DIJ (Defense Industry Journal)

p

สำนักประสานงานโครงการวิจัย ชุดโครงการอุตสาหกรรมป้องกันประเทศ

สนใจส่งบทความเกี่ยวกับอุตสาหกรรมป้องกันประเทศมาได้ที่.... กองบรรณาธิการ dij (Defense Industry Journal) E-Mail : unk@kmuitnb.ac.th,sirichai_dip@yahoo.com

สำนักประสานงานโครงการวิจัย “ชุคโครงการอุตสาหกรรมป้องกันประเทศ” ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ ถ.พิบูลสงคราม บางซื่อ กรุงเทพฯ 10800 โทร. 02-5869542 , 02-913-2500 ต่อ 8320 โทรสาร.02-5869542 E-Mail : unk@kmuitnb.ac.th,sirichai_dip@yahoo.com

: สารบัญ หน้า

บทบรรณาธิการ ข่าวและการสัมมนาที่น่าสนใจ

2 3

แนะนำตัว

4

โครงการอุตสาหกรรมป้องกันประเทศ

5

เที่ยวงานสัปดาห์วิทยาศาสตร์ ตอนที่1

12

สัมภาษณ์ นักวิจัยในงานสัปดาห์วิทยาศาสตร์

13

วิทยาการป้องกันประเทศในต่างประเทศ

16

วิวัฒนาการป้องกันประเทศ

17

เทคโนโลยีสีเขียว

18

โครงการศึกษาศักยภาพพลังงานลมเฉพาะแหล่ง รู้จัก สปว.อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ

การศึกษาและผลิตอลูมิเนียมกันกร่อนสำหรับใช้งานในกองทัพเรือ

วิทยาการทางการทหาร เครื่องตรวจจับการบุกรุก

พันเอก ภานุมาศ โกสินทรเสนีย์ เจ้าของงานเครื่องตรวจจับการบุกรุกพูดถึงงานวิจัย

ราฟา อากาศยานดีมีดีไซน์ของฝรั่งเศส เส้นใยอะรามีด : เคฟลาร์(kevlar)

สจล.คิดสูตรพลาสติกย่อยได้ ฝังดิน 6 เดือนเปื่อยยุ่ย ..........................................................

สำนักประสานงานโครงการวิจัย“ชุคโครงการอุตสาหกรรมป้องกันประเทศ”ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือถ.พิบูลสงคราม บางซื่อ กรุงเทพฯ 10800โทร. 02-5869542 , 02-913-2500 ต่อ 8320 โทรสาร.02-5869542


(DIJ) Defense Industry Journal

º·ºÃóҸԡÒÃ

วารสารสำนักประสานงานโครงการวิจัย ชุดโครงการ อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ

หน้า

KP

สำนักประสานงานโครงการวิจัยชุดโครงการอุตสาหกรรมป้องกันประเทศเกิดจากสนับสนุนงาน

วิจัยให้กองทัพพึ่งตนเองได้ มีความพร้อมรบทั้งกำลังพลและอุปกรณ์ ลดการนำเข้ายุทโธปกรณ์ และลดต้นทุนทางทหาร โดยจะเน้นที่อุปกรณ์ช่วยเสริมสมรรถนะเพิ่มทักษะ เพื่อลดการสูญเสียระหว่างปฏิบัติภารกิจ การเผยแพร่ข่าวอุตสาหกรรมป้องกันประเทศถือเป็นส่วนหนึ่งของกิจกรรมที่เชื่อมโยง ถ่ายทอดความรู้ และแลกเปลี่ยนประสบการณ์ระหว่างสำนักงานอุตสาหกรรมป้องกันประเทศกับ สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) ด้วยวัตถุประสงค์ให้เกิดการไหลของสารสนเทศในกลุ่มนักวิจยั อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ ที่จะสื่อหลักการวิจัย และได้ประเด็นวิจัยหรือหัวข้อโครงการอุตสาหกรรมป้องกันประเทศ ในข่าวฉบับนี้ก็ได้นำเสนอรายละเอียดของโครงการอุตสาหกรรมป้องกันประเทศที่ประสบความสำเร็จ อย่างมาก และองค์ความรู้ใหม่ที่ได้จากการวิจัย คือ โครงการการศึกษา และผลิตอลูมิเนียมกันกร่อนสำหรับการใช้งานในกองทัพเรือ และข่าวสารและบทความที่เกี่ยวกับวิทยาการอุตสาหกรรมป้องกันประเทศทั้งในและต่างประเทศ

บรรณาธิการ

ÇÒÃÊÒà ʻÇ.ÍØμÊÒË¡ÃÃÁ»éͧ¡Ñ¹»ÃÐà·È บุคลากรในหน่วยงาน รศ.ดร. อุดมเกียรติ สนธยา มงคล วรรณิสา ศิริชัย

นนทแก้ว เพชรล้ำ ทองเล็ก วัธยา แย้มประยงค์(sirichai_dip@yahoo.com)

ผู้ประสานงาน วิศวกร วิศวกร ธุรการ เจ้าหน้าที่สารสนเทศ (บก.)

2


(DIJ) Defense Industry Journal

วารสารสำนักประสานงานโครงการวิจัย ชุดโครงการ อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ

หน้า

3

โครงการศึกษาศักยภาพพลังงานลมเฉพาะแหล่ง

ภาพการประชุมสัมมนารับฟังความคิด โครงการการศึกษาศักยภาพพลังงานลมเฉพาะแหล่ง

ภาพปฏิบัติงานในสถานที่จริง

การประชุมสัมมนารับฟังความคิด โครงการการศึกษาศักยภาพพลังงานลมเฉพาะแหล่ง วัตถุประสงค์ จัดขึ้น วันที่ 15 กรกฏาคม 2551 เวลา 8.30-15.00 ศึกษา สำรวจ ตรวจวัดและวิเคราะห์หาแหล่งที่มีศักยภาพพลังงานลมของประเทศไทย ณ ห้องประชุมเบญจรัตน์ เพื่อประเมินกำลังไฟฟ้าที่สามารถผลิตได้จากการติดตั้งกังหันลมรวมถึงความเหมาะสมทางเศรษฐกิจ สังคม และสิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ หัวข้อการประชุมในคือ โครงการศึกษาศักยภาพพลังงานลมเฉพาะแหล่ง ซึ่งพูดเกี่ยวเนื่องกับ การศึกษาศักยภาพของแหล่งพื้นที่ในการผลิตกระแสไฟฟ้า ด้วยพลังงานลม และความสัมพันธ์กันของ ปัจจัยที่มีหลายอย่างซึ่งจะต้องคำนึงถึง เช่น ความเร็วลม ลักษณะการแปรปรวนของลม ผลกระทบต่อสังคมและสิ่งแวดล้อมความสะดวกใน การคมนาคมขนส่ง และความยากง่ายในการเชื่อมต่อเข้าสู่ระบบไฟฟ้า เป็นต้น ซึ่งการศึกษาศักยภาพพลังงานลม

จึงจำเป็นต้องมีข้อมูลที่ครบถ้วนถูกต้องและเหมาะสมเพื่อใช้ในการประกอบการ ตัดสินใจในการเลือกสถานที่ที่คาดว่าจะติดตั้งกังหันลมในอนาคตนอกจากนี้ เนื่องจากธรรมชาติของลมมีการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องตลอดเวลาดังนั้น การเก็บข้อมูลลมควรจะกระทำอย่างต่อเนื่องเป็นเวลานานอย่างน้อย 12 เดือน ขึ้นไปเพื่อทำให้ข้อมูลลมที่วัดได้มีความเชื่อถือได้ และปัจจัยที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งคือระบบเครื่องมือวัดลม โดยระบบเครื่องมือวัดลมนั้นจะต้องมีประสิทธิภาพ ความถูกต้องและความเชื่อถือสูง โดยทั่วไปแล้วความเร็วลมยังขึ้นอยู่กับความสูง กล่าวคือ ความสูงยิ่งมากความเร็วลมยิ่งมีค่ามาก ในปัจจุบันนั้น ยังไม่มีข้อสรุปที่แน่นอนเกี่ยวกับ ความเร็วลมที่ระดับสูงๆในประเทศไทยการวัดความเร็วลมนั้นจึงจะต้องทำ หลายระดับซึ่งโครงการนี้จะทำการเก็บข้อมูลความเร็วลม 4ระดับ คือ ที่ระดับความสูง 10 , 40 , 65 และ 95 เมตร ดังนั้นการออกแบบติดตั้งเสาวัดลมจึงเป็นส่วนสำคัญ โครงสร้างของเสาต้องมีความแข็งแรงทนทาน


(DIJ) Defense Industry Journal

วารสารสำนักประสานงานโครงการวิจัย ชุดโครงการ อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ

หน้า

ว ั ต ำ น ะ แน

ก่อนอื่นเรามาทำความรู้จักกันก่อนครับ ว่าสำนักประสานงานโครงการวิจัย (สปว.) ชุดโครงการอุตสาหกรรมป้องกันประเทศ มีหน้าที่อะไรและทำไรกันบ้างครับ และที่มาที่ไป

รู้จัก สปว.อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ

สำนักประสานงานโครงการวิจัย ชุดโครงการ อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ เป็นสำนักประสานงานวิจัยหนึ่งของสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) สังกัด ฝ่ายอุตสาหกรรม(ฝ่าย 5) เป็นผู้ประสานงานระหว่าง สกว. นักวิจัย และผู้ประกอบการ

หน้าที่ของ สปว.อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ

คือ เป็นผู้พัฒนาข้อเสนอโครงการ ไม่ได้ทำงานในลักษณะรับข้อเสนอโครงการ แต่ เราจะเป็นคนไปเจรจากับผู้ที่อยากได้โครงการ แล้วเราจะวิเคราะห์เบื้องต้น ว่าโครงการต้องทำอย่างไร ต้องการใคร มีคุณสมบัติแบบไหน มีความสามารถใดในการมาทำโครงการ หลังจากนั้น เราช่วยจัดนักวิจัยให้ผู้ประกอบการโดยการไปรับทราบความประสงค์ของผู้ประกอบการ แล้วมาวิเคราะห์มาทำงานแทนผู้ประกอบการงานหลักของเรา เปรียบเหมือน ผู้จัดการโครงการ (project manager)manageโครงการเบื้องต้น หางบประมาณในบทบาทของ สปว. ของเรานี้จะเป็นงานร่วมมือกับสำนักวิจัยและพัฒนาการทหารกลาโหม (สวพ.กห.) สำนักวิจัยและพัฒนาเหล่าทัพ (สวพ. เหล่าทัพ) พัฒนาโครงการวิจัยเชิงบูรณาเพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการพึ่งพาตนเองด้านความมั่นคง มากขึ้น สามารถนำไปสู่การพัฒนาอุตสาหกรรม และเทคโนโลยีที่ใช้ในกิจการป้องกันประเทศ ซึ่งล้วนแต่เป็นงานด้านวิศวกรรมทั้งสิ้น ดังนั้น สปว.อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ จึงต้องมีเจ้าหน้าที่ประสานงาน ที่มีความรู้เชิงเทคนิค ซึ่งจำเป็นต้อง ดำเนินการโดย วิศวกร ทำให้เป็นเอกลักษณ์ อีกอย่างหนึ่ง

การทำงานของ สปว.

สปว. ซึ่งมีหน้าที่ประสานงานระหว่าง สกว. นักวิจัย และ ผู้ประกอบการ ดังนั้น สปว.จะเปรียบเสมือนเป็นตัวแทนของแต่ละฝ่าย เช่น หากนักวิจัย ต้องการติดต่อกับ สกว. ก็ไม่ต้องไปติดต่อโดยตรงกับ สกว. แต่ให้ สปว. เป็นผู้ประสานให้ โดย สปว.เปรียบเป็นตัวแทนของ สกวแต่ถ้าหากทาง สกว.จะติดต่อกับนักวิจัย ทาง สปว. ก็จะเป็นผู้ประสานงานให้ ดังนั้น สปว. ก็จะเปรียบเป็น นักวิจัย

เป้าหมาย 1. เพื่อสนับสนุนและกระตุ้นให้หน่วยงานทางทหารทั้ง 3 เหล่าทัพ รวมถึงผู้ประกอบการในอุตสาหกรรมป้องกันประเทศ ตระหนักถึงความสำคัญของการแก้ปัญหาด้วยกระบวนการวิจัยเพิ่มมากขึ้น 2. ประสานงานให้เกิดกระบวนการจัดการองค์ความรู้ (Knowledge Management, KM) เพื่อให้ความรู้เหล่านั้นกระจายไปสู่หน่วยงานต่างๆ ทั้งทหารและพลเรือน ก่อให้เกิดความเข้าใจและความร่วมมือกันในด้านต่างๆ ทั้งทางวิชาการและสังคม อันส่งผลดีต่อความมั่นคงของประเทศ 3. เพื่อก่อให้เกิดการแลกเปลี่ยนเรียนรู้และการทำงานร่วมกันเป็นทีม ระหว่างนักวิจัยภาครัฐ ภาคเอกชน และสถาบันการศึกษา ตลอดจนหน่วยงานทางทั้ง 3 เหล่าทัพ 4. สนับสนุนให้ผลลัพธ์ของชุดโครงการวิจัยที่ได้มีการอนุมัติแล้วมี Impact ต่อความมั่นคงของประเทศอย่างแท้จริง

4


(DIJ) Defense Industry Journal

วารสารสำนักประสานงานโครงการวิจัย ชุดโครงการ อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ

หน้า

5

ÍÅÙÁÔà¹ÕÂÁ¡Ñ¹¡Ãè͹ การศึกษาและผลิตอลูมิเนียมกันกร่อนสำหรับการใช้งานในกองทัพเรือ Studying and Manufacturing of Aluminium Anode for using in Royal Thai Navy

คณะผู้วิจัย

หัวหน้าโครงการ นาวาตรี ดร.พินัย มุ่งสันติสุข นักวิจัย เรือเอก เสริมศักดิ์ ศรีหิรัญ หน่วยงานต้นสังกัด โรงงานหล่อหลอมและไม้แบบ แผนกโรงงานเครื่องกล กองโรงงาน อู่ทหารเรือธนบุรี กรมอู่ทหารเรือ หน่วยงานร่วมโครงการ กรมอู่ทหารเรือ ระยะเวลาดำเนินการ 18 เดือน (1 มี.ค. 50 ถึง 31 ส.ค. 51) ชุดโครงการอุตสาหกรรมป้องกันประเทศ สนับสนุนโดยสำนักงานกองทุนสนับสนุนงานวิจัย (สกว.) ฝ่ายอุตสาหกรรม (ฝ่าย 5)

--->หัวข้องานวิจัยในฉบับนี้เราขอนำเสนองานวิจัย

¹ Í è Ã ¡ ¹ Ñ ¡ Á Â Õ ¹ à Ô ÍÅÙÁ

การศึกษาและผลิตอลูมิเนียมกันกร่อนสำหรับการใช้งานในกองทัพเรือเป็นโครงการที่เพิ่งปิดโครงการไป โดยนาวาตรี ดร.พินัย มุ่งสันติสุขและเรือเอก เสริมศักดิ์ ศรีหิรัญ จากกรมอู่ทหารเรือ ได้รับการสนับสนุนงานวิจัยโดยชุดโครงการอุตสาหกรรมป้องกันประเทศ สนับสนุนโดยสำนักงานกองทุนสนับสนุนงานวิจัย (สกว.)ฝ่ายอุตสาหกรรม (ฝ่าย 5) คิดค้นวิธีการป้องกันการกัดกร่อนของตัวเรือสำหรับใช้ในกองทัพเรือ f เรามาดูที่มาที่ไปของโครงการตลอดจนประโยชน์ที่ได้การงานวิจัยชิ้นนี้กันครับ

: นาวาตรี ดร.พินัย มุ่งสันติสุข

: เรือเอก เสริมศักดิ์ ศรีหิรัญ

ความเป็นมาของโครงการ

“ อลูมิเนียมกันกร่อน ผลงานวิจัยในชุดโครงการอุตสาหกรรม ป้องกันประเทศ ฝีมือนักวิจัยกรมอู่ทหารเรือ อีกบทหนึ่งของความสำเร็จในงานวิจัย ซึ่งนำมาพัฒนาศักยภาพการป้องกัน การกัดกร่อนโดยเป็นองค์ความรู้ที่ สามารถนำไปใช้ในการจัดการกับ อลูมิเนียมซึ่งได้ประโยชน์อย่างมากมาย ”

การป้องกันความเสียหายที่เกิดจากการกัดกร่อนของเรือรบ อุปกรณ์ และอาวุธยุทโธปกรณ์ต่างๆที่สัมผัสกับน้ำทะเลและน้ำกร่อยวิธีหนึ่งที่สามารถกระทำได้คือ การใช้โลหะกันกร่อน (Sacrificial Anode) ติดเข้ากับตัวเรือ หรืออุปกรณ์ต่างๆที่ต้องการจะป้องกัน โลหะกันกร่อนที่ใช้มีหลายชนิดเช่น สังกะสีกันกร่อน อลูมิเนียมกันกร่อน แมกนิเซียมกันกร่อน เป็นต้น ซึ่งสังกะสีกันกร่อนสามารถใช้ป้องกันการกัดกร่อนในน้ำทะเลได้เป็นอย่างดี แต่ความสามารถในการป้องกันการกัดกร่อนของสังกะสีจะลดลงอย่างมากจนถึงไม่สามารถ ป้องกันการกัดกร่อนของโลหะในน้ำกร่อยได้เลยปัญหาดังกล่าวสามารถแก้ไขได้โดย การเลือกใช้สังกะสีกันกร่อนหรืออลูมิเนียมกันกร่อนในพื้นที่น้ำทะเล และเลือกใช้อะลูมิเนียมกันกร่อนในพื้นที่น้ำกร่อย ดังนั้นการเลือกใช้งานโลหะกันกร่อน ในการป้องกันการกัดกร่อนของโครงสร้างต่างๆ ในทะเลที่ทำจากโลหะ มีแนวโน้มที่จะ เปลี่ยนไปใช้อลูมิเนียมกันกร่อนมากขึ้นเนื่องจากคุณสมบัติที่ดีกว่าและมีราคาที่ถูกกว่า ปัจจุบันกรมอู่ทหารเรือมีขีดความสามารถในการผลิตสังกะสีกันกร่อนได้เอง และกองทัพเรือมีปริมาณการใช้สังกะสีกันกร่อนอยู่ที่ประมาณ 5-20 ตันต่อปี แต่สำหรับอลูมิเนียมกันกร่อนนั้น ยังขาดซึ่งองค์ความรู้ในการผลิตและการศึกษา เพื่อให้เกิดความเหมาะสมในการใช้งานจริงกับแหล่งน้ำต่างๆ ภายในประเทศ โครงการ นี้จึงมุ้งเน้นศึกษาและผลิตอลูมิเนียมกันกร่อนสำหรับการใช้งานในกองทัพเรือ เพื่อเป็น การสนับสนุนและเพิ่มศักยภาพการปฏิบัติภารกิจของกองทัพเรือ ประหยัดงบประมาณ การซ่อมบำรุง และลดการนำเข้าโลหะกันกร่อนจากต่างประเทศที่มีราคาสูง ตลอดจนเพื่อความมั่นคงของชาติต่อไป ................................................................................................


(DIJ) Defense Industry Journal

วารสารสำนักประสานงานโครงการวิจัย ชุดโครงการ อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ

หน้า

6

บทความ ดร.พินัย มุ่งสันติสุข

ÍÅÙÁÔà¹ÕÂÁ¡Ñ¹¡Ãè͹ f

อลูมิเนียมกันกร่อนสำหรับป้องกันสนิมของโลหะในน้ำทะเลและน้ำกร่อย เมื่อนำโลหะสองชนิดมาแช่อยู่ในสารละลายที่สามารถนำไฟฟ้าได้ (Electrolyte)

“อลูมิเนียมกันกร่อนและ แมกนีเซียมกันกร่อนต้อง นำเข้าจากต่างประเทศทั้ง หมด ทำให้ประเทศไทยต้องสูญ เสียเงินตราออกนอก ประเทศในแต่ละปีเป็น จำนวนมาก ”

โลหะแต่ละชนิดจะแสดงค่าศักย์ไฟฟ้า (Electrode Potential) ที่แตกต่างกันออกไป ถ้าโลหะสองชนิดที่แช่อยู่ใน Electrolyte มีการเชื่อมต่อกันทางกาพภาพ (Physical Contact) หรือทางไฟฟ้า (Electrical Contact) โลหะที่มีค่าศักย์ไฟฟ้าต่ำกว่า (Anode) จะเกิดการกัดกร่อน (Corrosion) ส่วนโลหะที่มีค่าศักย์ไฟฟ้าสูงกว่า (Cathode) จะได้รับการป้องกันและไม่เกิดการกัดกร่อน หรือที่เรียกโดยทั่วไปว่าไม่เกิดสนิมนั่นเอง จากปรากฏการณ์ดังกล่าวได้มีการนำเอาโลหะบางชนิดมาติดเข้ากับโครงสร้างโลหะชนิดต่างๆ โดยเฉพาะเหล็ก เพื่อป้องกันการเกิดสนิม โลหะที่ติดเข้าเหล็กเพื่อป้องกันสนิมใน Electrolyte เรียกว่าโลหะกันกร่อน (Sacrificial Anode) ตัวอย่างของอุปกรณ์และสิ่งก่อสร้างต่างๆ ที่มีการใช้ประโยชน์จากโลหะกันกร่อนเพื่อป้องกันการเกิดสนิมได้แก่ เรือเหล็ก แท่นขุดเจาะ ท่าเทียบเรือ เรือดำน้ำ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ท่อน้ำมันและท่อก๊าซใต้ทะเล เป็นต้น โลหะกันกร่อนที่นิยมใช้สำหรับป้องกันการเกิดสนิมของโลหะที่ใช้งานในน้ำทะเล น้ำกร่อย และน้ำจืด มีอยู่ 3 ชนิดด้วยกัน ได้แก่ สังกะสีกันกร่อน (Zinc Anode) อลูมิเนียมกันกร่อน (Aluminium Anode) และ แมกนีเซียมกันกร่อน (Magnesium Anode) ปัจจุบันประเทศไทยมีขีดความสามารถในการผลิตสังกะสีกันกร่อนได้เอง แต่สำหรับอลูมิเนียมกันกร่อนและแมกนีเซียมกันกร่อนต้องนำเข้าจากต่างประเทศทั้งหมด ทำให้ประเทศไทยต้องสูญเสียเงินตราออกนอกประเทศในแต่ละปีเป็นจำนวนมาก โดยเฉพาะอลูมิเนียมกันกร่อนซึ่งมีการใช้งานเป็นจำนวนมากเพื่อป้องกันการเกิดสนิมของสิ่งก่อสร้าง ต่างๆ ในทะเล

***การกัดกร่อน (Corrosion) คือ หมายถึงการเสื่อมสภาพของโลหะจาการเกิดปฏิกิริยาเคมีหรือเคมีไฟฟ้าของโลหะกับสิ่งที่แวดล้อมโลหะ โลหะส่วนใหญ่ปรากฏในธรรมชาติในรูปของสารประกอบโลหะหรือที่เรียกว่าสินแร่ การถลุงโลหะจากสินแร่ต้องใช้พลังงานไปจำนวนหนึ่งและพลังงานจำนวนนั้นจะคายออกจากโลหะสู้สิ่งแวดล้อมเมื่อโลหะเกิดการกัดกร่อน ดังนั้น การกัดกร่อนจึงเป็นปรากฏการณ์ที่โลหะเปลี่ยนจากสารที่มีธาตุเดี่ยวของโลหะไปเป็นสารประกอบของโลหะที่อาจเป็นชนิดเดียวกันหรือคล้ายคลึงกับสินแร่ที่นำไปถลุง จึงอาจกล่าวได้ว่า การกัดกร่อนคือปฏิกิริยาย้อนกลับของการถลุงโลหะนั้นเอง จากหนังสือ การกัดกร่อน และการเลือกใช้วัสดุ รศ. ศิริลักษณ์ นิวัฐจรรยงค์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ


(DIJ) Defense Industry Journal

วารสารสำนักประสานงานโครงการวิจัย ชุดโครงการ อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ

หน้า

ÍÅÙÁÔà¹ÕÂÁ¡Ñ¹¡Ãè͹

***

f

ภาพบรรยากาศการปิดโครงการวิจัย--การศึกษาและผลิตอลูมิเนียมกันกร่อนสำหรับการใช้งานในกองทัพเรือ

โลหะกันกร่อนมีคุณสมบัติที่สำคัญอยู่ 2 ประการด้วยกันคือ ค่าศักย์ไฟฟ้า (Electrode Potential) และ ค่าความจุกระแส (Current Capacity) โดยศักย์ไฟฟ้าเป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของโลหะกันกร่อนที่ใช้ในการตัดสินว่า โลหะกันกร่อนชนิดนั้นจะสามารถใช้ในการป้องกันการเกิดสนิมของโลหะเป้าหมายใน Electrolyte ชนิดใดชนิดหนึ่งได้หรือไม่ โดยโลหะกันกร่อนจะต้องมีค่าศักย์ไฟฟ้าที่ต่ำกว่าโลหะเป้าหมายใน Electrolyte ชนิดนั้นๆ สำหรับค่าความจุกระแสเป็นสิ่งบ่งชี้ถึงความสามารถในการจ่ายกระแสต่อน้ำหนักของโลหะกันกร่อน ค่าความจุกระแสมีหน่วยเป็น Ampere Hours per Kilogram (Ah/kg) ในบางครั้งมีการนำส่วนกลับของค่าความจุกระแสมาใช้เพื่อแสดงถึงความหมดเปลืองของ โลหะกันกร่อน (Consumption Rate) มีหน่วยเป็น kg/Ah โลหะกันกร่อนที่มีค่าความจุกระแสสูงจะมีความหมดเปลืองน้อยกว่าโลหะกันกร่อนที่มีค่าความจุกระแสต่ำเมื่อใช้ป้องกันสนิม ของโลหะในสภาวะเดียวกัน คุณสมบัติของโลหะกันกร่อนแต่ละชนิดแสดงไว้ในตารางที่ 1

ตารางที่ 1. คุณสมบัติของโลหะกันกร่อนแต่ละชนิด ชนิดของโลหะกันกร่อน ความหนาแน่น (g/cm3 ) ค่าศักย์ไฟฟ้า(-mV vs Ag/AgCl/seawater) ความจุกระแส (Ah/kg) ความหมดเปลือง (g/Ah)

Zn-Al-Cd Anode 7.133 1,006.33* 783.41* 1.276*

Al-Zn-In Anode 2.699 1,050.67* 2,566.06* 0.390*

Mg-Mn Anode 1.738 1,500 1,230.00 0.813

* เป็นค่าที่ได้จากผลการวิจัยของโครงการฯ Aluminium knowledge อลูมิเนียมเป็นธาตุที่มีมากที่สุดเป็นอันดับสามในพื้นผิวโลก และ เป็นองค์ประกอบ 7.3% ของน้ำหนัก ในธรรมชาติของอลูมิเนียมนั้นจะรวมตัวอยู่กับธาตุอื่นๆ อลูมิเนียมได้เป็นที่รู้จักในปี ค.ศ. 1808 และต้องใช้เวลานานหลายปีในการค้นคว้า และนำธาตุนี้มาใช้ในการค้า มีความหนาแน่นน้อย เป็นโลหะที่มีน้ำหนักเบา และมีกำลังวัสดุต่อน้ำหนักสูงทนทานต่อการเกิดเป็นสนิม และการผุกร่อน ในบรรยากาศที่ใช้งานโดยทั่วไปได้ดีมากอลูมิเนียม เป็นโลหะที่สามารถนำความร้อนได้มากกว่าโลหะทั่วๆไป และสามารถนำไฟฟ้าได้ดีอีกด้วยอลูมิเนียมสามารถนำไป recycled ได้จุดหลอมเหลวต่ำ หล่อหลอมง่าย และมีอัตราการไหลตัวสูง มีความเหนียวมาก สามารถขึ้นรูปด้วยกรรมวิธีต่างๆ ได้ง่าย อลูมิเนียมได้มีการนำมาใช้ในการค้าได้ 146 ปี และถือว่ายังเป็นโลหะใหม่เมื่อเทียบกับ ทองแดง ตะกั่ว และดีบุก ซึ่งได้มีการนำมาใช้เป็นพันๆปีแล้ว แต่ทว่าในปัจจุบัน อลูมิเนียมเป็นโลหะที่ได้มีการผลิตมากกว่า โลหะที่ไม่มีเหล็กผสมทั้งหมดรวมกัน :)

7


(DIJ) Defense Industry Journal

วารสารสำนักประสานงานโครงการวิจัย ชุดโครงการ อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ

หน้า

8

ÍÅÙÁÔà¹ÕÂÁ¡Ñ¹¡Ãè͹ f

จุดมุ่งหมาย โครงการวิจัย “การศึกษาและผลิตอลูมิเนียมกันกร่อนสำหรับการใช้งานในกองทัพเรือ” ซึ่งได้รับทุนอุดหนุนจากสำนักงานกองทุนสนับสนุนงานวิจัย และ กรมอู่ทหารเรือ มีจุดมุ่งหมายเพื่อศึกษาถึงความเป็นไปได้ในการผลิตอลูมิเนียมกันกร่อนขึ้นใช้เองภายในกองทัพเรือ และศึกษาถึงความเหมาะสมในการใช้งานอลูมิเนียมกันกร่อนกับแหล่งน้ำต่างๆ ในประเทศ สำหรับการผลิตอลูมิเนียมกันกร่อนนั้น มักจะนิยมผสมธาตุอินเดียม (In) เพื่อป้องกันการเกิด Passivation ของอลูมิเนียมกันกร่อนขณะใช้งาน แต่เนื่องจากธาตุอินเดียมเป็นธาตุที่มีราคาแพงและหายาก คณะวิจัยจึงได้ทดลองนำธาตุดีบุก (Sn) ซึ่งมีราคาถูกกว่าและสามารถหาได้ง่ายกว่า มาใช้ทดแทนธาตุอินเดียมในการผลิตอลูมิเนียมกันกร่อน และจากผลการวิจัยพบว่า อลูมิเนียมกันกร่อนที่ผสมดีบุกมีค่าศักย์ไฟฟ้าเท่ากับ -1,050.00 mV vs Ag/AgCl และมีค่าความจุกระแสเท่ากับ 2,445.12 Ah/kg ส่วนอลูมิเนียมกันกร่อนซึ่งมีส่วนผสมของธาตุอินเดียม ซึ่งโครงการฯ ได้ทดลองทำการผลิตเพื่อใช้เปรียบเทียบพบว่า มีคุณสมบัติต่างๆ เทียบเท่ากับอลูมิเนียมกันกร่อนของต่างประเทศ โดยมีค่าศักย์ไฟฟ้าเท่ากับ -1,050.67 mV vs Ag/AgCl และมีค่าความจุกระแสเท่ากับ 2,566.06 Ah/kg

f

การเลือกใช้โลหะกันกร่อนให้เหมาะสมกับประเภทการใช้ สามารถพิจารณาได้จากคุณสมบัติของโลหะกันกร่อนแต่ละชนิดตามตางรางที่ 1 แมกนีเซียมกันกร่อนมีค่าศักย์ไฟฟ้าต่ำที่สุดและมีค่าความจุกระแสปานกลาง จึงมีความเหมาะสมที่จะใช้ป้องกันการเกิดสนิมของโลหะในน้ำจืด หรือน้ำกร่อยน้อย (เค็มน้อย) ซึ่งมีความต้านทานไฟฟ้าสูง สำหรับสังกะสีกันกร่อนซึ่งมีค่าศักย์ไฟฟ้า

a) อลูมิเนียมกันกร่อนสำหรับการทดลอง

b) อลูมิเนียมกันกร่อนสำหรับการใช้งานจริง

รูปที่ 1. อลูมิเนียมกันกร่อนที่ผลิตโดยโครงการฯ


(DIJ) Defense Industry Journal

f

วารสารสำนักประสานงานโครงการวิจัย ชุดโครงการ อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ

หน้า

9

ผลจากการทดสอบ

“ บริเวณปากแม่น้ำเจ้าพระยา มีค่าความเค็มเปลี่ยนแปลง ค่อนข้างมากอันเนื่องมาจาก อิทธิพลของน้ำขึ้นและน้ำลง ดังนั้นการเลือก ใช้โลหะกันกร่อนในน้ำกร่อย บริเวณปากแม่น้ำเจ้าพระยา จึงมีความซับซ้อนมากกว่าใน น้ำทะเลค่อนข้างมาก”

จากการตรวจสอบพบว่าน้ำทะเลบริเวณอ่าวสัตหีบมีค่าความเค็มประมาณ 29.39-33.40 ppt. และมีค่า pH ประมาณ 7.63-8.85 และน้ำกร่อยบริเวณปากแม่น้ำเจ้าพระยามีค่าความเค็มประมาณ 6.30-28.20 ppt. และมีค่า pH ประมาณ 7.14-8.30 ซึ่งจะเห็นได้ว่าบริเวณปากแม่น้ำเจ้าพระยา มีค่าความเค็มเปลี่ยนแปลงค่อนข้างมากอันเนื่องมาจากอิทธิพลของน้ำขึ้นและน้ำลง ดังนั้นการเลือก ใช้โลหะกันกร่อนในน้ำกร่อยบริเวณปากแม่น้ำเจ้าพระยาจึงมีความซับซ้อนมากกว่าในน้ำทะเลค่อนข้างมาก จากที่ได้กล่าวมาแล้วว่าในขณะนี้ประเทศไทยมีขีดความสามารถในการผลิตโลหะกันกร่อนได้เพียงชนิดเดียว คือ สังกะสีกันกร่อน และเนื่องจากราคาของอลูมิเนียมกันกร่อนและแมกนีเซียมกันกร่อนที่นำเข้ามาจาก ต่างประเทศมีราคาสูงกว่าสังกะสีกันกร่อนค่อนข้างมาก จึงมีการนำสังกะสีกันกร่อนไปใช้งานเพื่อป้องกันสนิม ทั้งในน้ำทะเล น้ำกร่อย และน้ำจืด ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่เหมาะสมดังที่ได้กล่าวมาแล้วและเพื่อเป็นการตรวจสอบว่า อลูมิเนียมกันกร่อนจะสามารถป้องกันการเกิดสนิมในน้ำกร่อยบริเวณปากแม่น้ำเจ้าพระยาได้ดีกว่า สังกะสีกันกร่อนจริงคณะวิจัยได้ทดลองนำสังกะสีกันกร่อนและอลูมิเนียมกันกร่อนที่ผสมดีบุกที่มีขนาด โดยประมาณ 2.5×2.5×1.0 cm3 ไปติดกับแผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีความหนา 2 mm. และมีขนาดโดยประมาณเท่ากับ 2.5 × 600 cm2 ที่ปลายด้านหนึ่ง ดังแสดงให้เห็นตามรูปที่ 2 และนำแผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนดังกล่าวไปแช่ไว้ในน้ำทะเลบริเวณอ่าวสัตหีบ และในน้ำกร่อยบริเวณปากแม่น้ำเจ้าพระยาอย่างละ 1 ชุด และจากผลการทดลองพบว่า แผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนยาว 6 เมตร ที่ติดตั้งสังกะสีกันกร่อนและอลูมิเนียมกันกร่อนที่ผสมดีบุก และแช่อยู่ในน้ำทะเลเป็นเวลา 32 วัน ตรวจไม่พบสนิมตลอดความยาวของแผ่นเหล็กทั้ง 2 แผ่น สำหรับแผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนยาว 6 เมตร ที่ติดตั้งสังกะสีกันกร่อนและอลูมิเนียมกันกร่อนที่ผสมดีบุก และแช่อยู่ในน้ำกร่อยเป็นเวลา 16 วัน พบว่าแผ่นเหล็กที่ติดตั้งสังกะสีกันกร่อนตรวจพบสนิมที่ระยะประมาณ 40 เซ็นติเมตร จากสังกะสีกันกร่อนไปจนถึงปลายแผ่นเหล็กอีกด้านหนึ่ง แต่แผ่นเหล็กที่ติดตั้งอลูมิเนียมกันกร่อนที่ผสมดีบุกนั้นยังอยู่ในสภาพดี โดยตรวจพบสนิมบ้างเล็กน้อยบริเวณปลายแผ่นเหล็ก ดังแสดงให้เห็นตามรูปที่ 3-4

รูปที่ 2. แผ่นเหล็กความยาว 6 เมตร ติดอลูมิเนียมกันกร่อนที่ผสมดีบุก (บน) และสังกะสีกันกร่อน (ล่าง) เพื่อทดสอบหาความสามารถในการป้องกันสนิมในน้ำทะเลและน้ำกร่อย


(DIJ) Defense Industry Journal

วารสารสำนักประสานงานโครงการวิจัย ชุดโครงการ อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ

หน้า

ÍÅÙÁÔà¹ÕÂÁ¡Ñ¹¡Ãè͹ รูปที่ 3. สภาพของแผ่นเหล็กบริเวณปลายด้านที่ติดสังกะสีกันกร่อน (บน) และอลูมิเนียมกันกร่อนที่ผสมดีบุก (ล่าง) และบริเวณปลายแผ่นเหล็กด้านตรงข้าม หลังจากแช่อยู่ในน้ำทะเลบริเวณอ่าวสัตหีบเป็นเวลา 32 วัน ตรวจไม่พบสนิมทั้ง 2 ด้าน

40 cm รูปที่ 4. สภาพของแผ่นเหล็กบริเวณปลายด้านที่ติดอลูมิเนียมกันกร่อนที่ผสมดีบุก (บน) และสังกะสีกันกร่อน (ล่าง) และบริเวณปลายแผ่นเหล็กด้านตรงข้าม หลังจากแช่อยู่ในน้ำกร่อยบริเวณปากแม่น้ำเจ้าพระยาเป็นเวลา 16 วัน f

สรุปผลการทดลอง จากผลการทดลองและคุณสมบัติของโลหะกันกร่อนในตารางที่ 1 ทำให้สามารถสรุปได้ว่าสังกะสีกันกร่อนซึ่งมีค่าศักย์ไฟฟ้าเท่ากับ -1006.33 mV vs Ag/AgCl และค่าความจุกระแสเพียง 783.41 Ah/kg ไม่สามารถเอาชนะความต้านทานไฟฟ้าที่สูงกว่าน้ำทะเลในน้ำกร่อยได้ จึงทำให้การป้องกันสนิมของสังกะสีกันกร่อนในน้ำกร่อยไม่ได้ผลเท่าที่ควร แต่อลูมิเนียมกันกร่อนมีค่าศักย์ไฟฟ้าต่ำกว่าสังกะสีกันกร่อน และมีค่าความจุกระแสสูงกว่าสังกะสีกันกร่อนประมาณ 3 เท่า ทำให้อลูมิเนียมกันกร่อนสามารถป้องกันการกัดกร่อนในน้ำกร่อยได้ดีกว่า และถึงแม้ว่าอลูมิเนียมกันกร่อนจะมีราคาแพงกว่าสังกะสีกันกร่อนก็ตาม แต่อลูมิเนียมกันกร่อนมีค่าความจุกระแสสูงกว่าสังกะสีกันกร่อนประมาณ 3 เท่า และมีความหนาแน่นน้อยกว่าสังกะสีกันกร่อนประมาณ 2.6 เท่า จึงทำให้อลูมิเนียมกันกร่อนที่มีปริมาตรเท่ากับสังกะสีกันกร่อนจะเบากว่าสังกะสีกันกร่อนประมาณ 2.6 เท่า แต่สามารถใช้ป้องกันสนิมได้เป็นระยะเวลที่เท่ากันหรือนานกว่า ดังนั้นเมื่อเปรียบเทียบคุณสมบัติโดยรวมแล้ว อลูมิเนียมกันกร่อนจะได้เปรียบสังกะสีกันกร่อนทั้งในด้านน้ำหนักที่เบากว่า ราคาที่ถูกกว่า และการป้องกันสนิมที่ดีกว่า จากผลการวิจัยที่ได้ ทำให้กรมอู่ทหารเรือมีความพร้อมที่จะผลิตอลูมิเนียมกันกร่อนที่มีส่วนผสมของอินเดียมหรือดีบุกได้ทั้งสองชนิด และในขณะนี้กรมอู่ทหารเรือกำลังดำเนินการผลิตอลูมิเนียมกันกร่อนเพื่อนำไปทดลองใช้งานจริง จึงทำให้ผลงานวิจัยนี้จะไม่เป็นผลงานวิจัยที่ถูกนำไปขึ้นหิ้งเหมือนในอดีต แต่จะเป็นผลงานวิจัยที่ทำประโยชน์ให้กับประเทศชาติได้อย่างแท้จริง

10


(DIJ) Defense Industry Journal

วารสารสำนักประสานงานโครงการวิจัย ชุดโครงการ อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ

หน้า

11

ÍÅÙÁÔà¹ÕÂÁ¡Ñ¹¡Ãè͹ การติดตั้ง anode การติดตั้ง anode สามารถทำได้โดยการเชื่อมหรือใช้สลักยึดขาเหล็กเข้ากับโครงสร้างที่เป็นเหล็ก

การใช้งานในน้ำทะเล ระยะห่างระหว่าง anode จะอยู่ที่ประมาณ 6-8 เมตร เพื่อที่จะมั่นใจได้ว่าโครงสร้างเหล็กจะได้รับการป้องกันจาก anode ไม่ให้เกิดสนิมตลอดทั่วทั้งโครงสร้าง ในกรณีที่ไม่แน่ใจว่า anode จะสามารถป้องกันสนิมได้อย่างทั่วถึงตลอดโครงสร้างหรือไม่ สามารถทำการตรวจ สามารถทำการตรวจสอบโดยใช้ Reference Electrode ตรวจวัดค่า Protection Potential ของโครงสร้างเหล็ก โดยค่ค่า Protection Potential ของเหล็กในน้ำทะเลต้องมีค่าไม่สูงเกินกว่า -0.8 V vs Ag/AgCl/seawater ระยะห่างติดใต้ท้องเรือ

ท่าเทียบเรือ

รูปการติดตั้ง ตามส่วนต่างๆของเรือ

แท่นขุดเจาะ

f


วารสารสำนักประสานงานโครงการวิจัย ชุดโครงการ อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ

ท่าโรยตัวจากที่สูง

เดินเที่ยวงานสัปดาห์วิทยาศาสตร์ ตอนที่1

หน้า

“มหกรรมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ ประจําปี 2551"

พร้อม !!! ที่ ไบเทคบางนา ปีนี้ หมาทหาร มีหลายโครงการน่าติดตามชม วารสารอุตสาหกรรมป้องกันประเทศ จะนำไปชมส่วนจัดแสดงส่วนที่เกี่ยวข้องกับงานอุตสาหกรรมป้องกันประเทศกันครับ ส่วนจัดแสดงที่จะกล่าวถึงนั้นถือได้ว่าเป็นส่วนที่คนให้ความสนใจกันมากครับเพราะนอกจาก จะเป็นการรวบรวมข้อมูลสุดยอดทางวิทยาศาสตร์ทางการทหารแล้ว ยังมีกิจกรรมที่นำมาโชว์ที่ตื่นเต้นเรียกความสนใจจากคนที่มาชมงานได้อย่างมากมาย การแสดงก็มี การแสดงอยู่สามส่วน ส่วนแรกเป็นการแสดงของทหารบก เมื่อเดินเข้าไปจะเห็นแท่นโครงเหล็กหลายคนก็อาจสงสัยว่ามันไว้ทำอะไร เฉลยครับมันคือเเท่นไว้สำหรับการแสดง การโรยตัวของทหารหน่วยพิเศษซึ่งการโรยตัวนี้ ของหน่วยพิเศษนี้ใช้ในการแทรกซึม ซึ่งถ้าพูดถึงการเข้าแทรกซึมก็จะมีวิธีการต่างๆได้หลักๆก็สามทางคือ ทางน้ำก็เช่น การพายเรือ ดำน้ำ ส่วนทางบกก็ใช้การเดิน รถยนต์ ทางอากาศก็ โดดร่ม และ การโรยตัวที่หน่วยพิเศษจะทำการแสดงนี้ เริ่มด้วยหน่วยพิเศษขึ้นไปเตรียมการอยู่บนแท่นเหล็กและพร้อมรับคำสั่งของผู้บังคับบัญชา ท่าแรกที่จะแสดงคือ ท่าดิ่งด้านหน้า ครั้งแรกที่ลงมา จะลงมาเครียร์พื้นที่ก่อน ครั้งที่สองเมื่อแน่ใจแล้ว ว่าปลอดภัยจะลงมาด้วยท่าดิ่งด้านหลัง จะตามมาด้วยอาวุธเครื่องมือและอาหาร ส่วนอีกท่าที่มีการแสดงคือท่าตุ๊กแก ท่านี้จะค่อยๆห้อยหัวลงมาช้าๆ ใช้ในการสำรวจต่างๆ อาจ ใช้ในการช่วยเหลือตัวประกันจากการก่อการร้าย หรือเกิดไฟไหม้ก็สามารถเข้าไปช่วยเหลือผู้ประสบภัยได้

ทำการตรวจเช็คหาสิ่งมีพิรุจ ซึ่งอาจจะเป็นยาเสพติดหรือกับระเบิด

เจอแล้วครับ

เครียร์พื้นที่เรียบร้อยตามด้วยท่าดิ่งด้านหลัง

ภาย ในงานมหกรรมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติปี 2551

12

ี่สูง ท ก า จ ว ั ต ย ร ท่าโ

(DIJ) Defense Industry Journal

ท่าดิ่งด้านหลัง

ท่าดิ่งด้านหน้า ลงมาเครียพื้นที่ ก่อน

เตรียมพร้อมฟังคำสั่ง

การแสดงในส่วนที่สองคือ การแสดงของทหารอากาศ

ปฏิบัติหน้าที่

คือการแสดงของสุนัขทหาร ก็จะแบ่งออกเป็นสองส่วน ส่วนแรกจะเป็นสุนัขค้นหาตรวจยาเสพติด สุนัขส่วนนี้จะฝึก ให้จดจำกลิ่นของวัตถุระเบิด กลิ่นยาเสพติด ช่วยให้ความปลอดภัยกับบุคคลสำคัญ รองรับภารกิจตรวจสอบระเบิดในสามจังหวัดภาคใต้ซึ่งสุนัขชุดนี้ได้ลงไปปฏิบัติการ นักเรียนมาดู ในพื้นที่จริงมาแล้วครับ งานช่วยกันซ่อนของให้สุนัขหา การแสดงก็จะเริ่มด้วยการวางกล่องไว้จำนวนมาแล้วให้สุนัขค้นหาซึ่งก็ไม่พลาด ต่อไปก็ให้ทางผู้ชมทำการซ่อนเองซึ่งก็ไม่พลาดอีกเช่นกันเมื่อทำภารกิจสำเร็จ ผู้ฝึกสอนก็จะให้เล่นของเล่น เป็นการให้รางวัลกับสุนัข ส่วนที่สองคือสุนัขยาม สุนัขยามก็จะมีไว้เฝ้าเวรยาม การแสดงก็จะมีการปลอม เป็นคนร้ายให้สุนัขยามได้ทำการตรวจสอบและทำการจัดการกับคนร้ายนั้น ส่วนการแสดงที่สามนั้นเป็นการแสดงการใช้อาวุธซ้อมฝึกซึ้งวิจัยค้นคว้าจาก ส่วนงานวิจัยของกระทรวงกลาโหมซึ่งจะอ่านได้ต่อ ฉบับหน้าครับ :)

เตรียมพร้อมก่อนโรยตัว

โรยตัวท่าตุ๊กแก

การกัดของสุนัขทหารเมื่อผู้บังคับบัญชาสังให้กัด ลักษณะการกัดกัดแบบไม่ปล่อยจนกว่าผู้บังคับ บัญชาจะสั่งให้ปล่อย


(DIJ) Defense Industry Journal

วารสารสำนักประสานงานโครงการวิจัย ชุดโครงการ อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ

หน้า

เดินเที่ยวงานสัปดาห์วิทยาศาสตร์ ตอนที่1 เครื่องตรวจจับการบุกรุก

งานวิจัยที่น่าสนใจ

Integrated catcher

ผู้วิจัย พันเอก ภานุมาศ โกสินทรเสนีย์ ระยะเวลาที่ใช้ในการประดิษฐ์คิดค้นตั้งแต่ : 5 มี.ค.2542 ถึง 15 เม.ย.2550

“สามารถทำได้ง่ายและประหยัด ไม่ต้องอาศัยซื้ออุปกรณ์ราคาแพงแต่ผลที่ได้มีประสิทธิภาพแตกต่างกัน จึงคุ้มค่าที่สุดในสภาพงบประมาณจำกัดเช่นนี้” ปัจจุบันการก่อวินาศกรรม นับวันจะทวีความรุ่นแรงสร้างความเสียหายดังที่ปรากฏใน 3 จังหวัดชายแดนภาคใต้ หากจะนำเครื่องมือในการตรวจจับโดยเฉพาะ ก็ต้องใช้งบประมาณสูงมาก การประดิษฐ์คิดค้นเครื่องตรวจจับการบุกรุก โดยนำเครื่องมือต่างๆที่หาได้ในท้องตลาด มาบูรณาการผสมผสานเพื่อใช้ในการตรวจจับ จะช่วยให้การตรวจจับเพื่อรักษาความปลอดภัยสถานที่ รวมทั้งทรัพย์สินมีค่าของประชาชน สามารถทำได้ง่ายและประหยัด ไม่ต้องอาศัยซื้ออุปกรณ์ราคาแพงแต่ผลที่ได้มีประสิทธิภาพแตกต่างกัน จึงคุ้มค่าที่สุดในสภาพงบประมาณจำกัดเช่นนี้

คุณสมบัติและลักษณะเด่น

เป็นผลงานประดิษฐ์คิดค้นที่เป็นเทคโนโลยีพื้นบ้าน ใช้อุปกรณ์ใกล้ตัว เช่น รีโมททีวี/วิทยุ เป็นตัวส่งสัญญาณให้เครื่องบูรณาการอุปกรณ์ตรวจจับที่ประดิษฐ์ขึ้นจากวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ทำหน้าที่ตรวจจับคลื่นด้วยภาครับที่มีความไวมาก และเชื่อมต่อกับเครื่องใช้อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆที่ใกล้ตัว ให้เกิดประโยชน์เพิ่มขึ้นและประยุกต์นำไปใช้งานได้หลากหลาย เช่น ต่อกับโทรศัพท์เพื่อการโทรแจ้งเหตุโดยอัตโนมัติ ต่อกับกล้องแบบต่างๆที่ใช้บันทึกภาพเพื่อเก็บภาพบุคคลที่เข้ามาบุกรุก ต่อกับเครื่องสแกนบัตรเพื่อบันทึกและตรวจสอบผู้ที่ละเมิดหลีกเลี่ยง หรือต่อร่วมกับคอมพิวเตอร์ เพื่อใช้บันทึกข้อมูลหรือเปรียบเทียบข้อมูลที่มีอยู่ สำหรับตรวจจับการฝ่าฝืนหรือการบุกรุกผ่านแนวหวงห้ามที่ได้วางลำแสงอินฟราเรดซึ่งมองด้วยตาเปล่าไม่เห็นเครื่องบูรณาการอุปกรณ์ตรวจจับมีคุณสมบัติในการตรวจจับได้ไ กลประมาณ 50 ฟุต แต่สามารถต่อกับอุปกรณ์ให้ทำหน้าที่แจ้งเตือนได้ตามความประสงค์ เช่นเครื่องส่งเสียงไซเรนไฟสปอร์ตไลท์ หรือจะประยุกต์ใช้งานเพื่อตรวจสอบบุคคลเข้าออกสำนักงานเชื่อมต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ เครื่องอ่านแถบแม่เหล็ก เครื่องอ่าน BARCODE เครื่องตรวจสอบรหัส เครื่องสแกนลายนิ้วมือ ฯลฯ ตามแต่จะประยุกต์ใช้งานได้โดยง่ายเครื่องบูรณการอุปกรณ์ตรวจจับ จึงเป็นวัตกรรมที่นำไปใช้ประโยชน์ในการตรวจจับที่ไม่ต้องลงทุนซื้อหามาในราคาแพง สามารถเคลื่อนย้ายและติดตั้งง่ายเพราะมีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา สะดวก ปลอดภัย ใช้งานได้ทุกสถานที่ เป็นการตรวจจับในลักษณะที่ปกปิดด้วยลำแสงที่มองไม่เห็นทำให้ง่ายในการจับกุมคนร้ายเพราะไม่ทราบว่าเป็นเป้าหมายของการตรวจจับอยู่ และยังนำข้อมูลที่ตรวจจับมาพิสูจน์ทราบพฤติกรรมของบุคคลต่างๆที่อยู่ในสำนักงานอีกด้วย ลักษณะเด่นของเครื่องบูรณาการอุปกรณ์ตรวจจับที่เห็นได้ชัด คือ เป็นเครื่องที่ปฏิรูประบบรักษาความปลอดภัยแบบบูรณาการ ตามแนวทางของการพึ่งตนเองเป็นหลัก ประหยัดค่าใช้จ่ายจากหลากหลายหมื่นบาทเหลือเพียงไม่กี่ร้อยบาท ด้วยประสิทธิภาพที่เท่าเทียมกัน และไม่ล้าหลังเมื่อเทคโนโลยีของอุปกรณ์เครื่องใช้อิเล็กทรอนิกส์ที่นำมาเชื่อมต่อ มีการพัฒนาเปลี่ยนระบบ หรือเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยี ระบบตรวจจับโดยเครื่องบูรณาการอุปกรณ์ตรวจจับก็ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยน ทำให้เกิดประโยชน์อย่างคุ้มค่างบประมาณที่ใช้ในการประดิษฐ์คิดค้น ประมาณ 100,000 บาท ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ

เครื่องบูรณาการตรวจจับ

จะเป็นเครื่องมือตรวจจับที่สำคัญเพื่อเฝ้าตรวจความเคลื่อนไหวของผู้ที่บุกรุกเข้ามาในสถานที่ล่อแหลมและสถานที่หวงห้ามการนำไปใช้ในพื้นที่ 3 จังหวัดชายแดนภาคใต้ และนำข้อมูลมาใช้ประเมินเหตุการณ์ที่จะเกิดขึ้นในอนาคตได้ ทำให้จับตัวผู้กระทำความผิดได้เมื่อเกิดเหตุร้าย จะเป็นการสร้างความมั่นคงให้เกิดขึ้นแก่ประเทศชาติ ลดปัญหาการก่อการร้ายที่สร้างเหตุการณ์เขย่าขวัญ ทำลายเศรษฐกิจและสังคมจนเกิดความเสียหายให้เข้าสู่ภาวะปกติ นอกจากนี้ ตามบ้านเรือนที่พักอาศัย ขณะที่คนในบ้านออกไปทำงาน ทิ้งบ้านโดดเดี่ยว สามารถใช้เครื่องบูรณาการอุปกรณ์ตรวจจับทำหน้าที่ยามล่องหนคอยตรวจจับการบุกรุก และแจ้งเตือนด้วยเสียงไซเรน หรือโทรศัพท์แจ้งเหตุได้ ทำให้ทราบถึงการบุกรุกในทันที เพื่อแจ้งให้เจ้าหน้าที่ของรัฐดำเนินการจับกุมได้โดยง่าย

สรุป

เครื่องตรวจจับการบุกรุกเครื่องบูรณาการตรวจจับ เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่นอกจากนำไปใช้เพื่อความมั่นคงแล้ว ยังนำไปติดตั้งตามบ้านเรือนที่พักอาศัยต่างๆ เพื่อป้องกันภัยจากการโจรกรรมตามบ้านต่างๆหลายแห่ง

13


(DIJ) Defense Industry Journal

วารสารสำนักประสานงานโครงการวิจัย ชุดโครงการ อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ

สัมภาษณ์ รางวัล จากสภาวิจัยแห่งชาติ สาขาวิศวกรรม เทคโนโลยีอุตสาหกรรม 3 รางวัล จาก 3 ปี ปี 2547 เครื่องจำหน่ายข้าวสารอัตโนมัติแบบหยอดเหรียญ ปี 2550 เครื่องตวงประสิทธิภาพสูง (High Efficiency Filler Machine) ปี 2551 เครื่องตรวจจับการบุกรุก (Integrated catcher)

หน้า

พันเอก ภานุมาศ โกสินทรเสนีย์ สำนักงานวิจัยและพัฒนาการทหารกองทัพบก เครื่องบูรณาการอุปกรณ์ตรวจจับ (INTEGRATED CATCHER)

อุปกรณ์ที่หาได้ง่ายของเครื่องตรวจจับการบุกรุก

ทความนี้ก็ได้มีโอกาศพูดคุยกับ พันเอก ภานุมาศ โกสินทรเสนีย์ เจ้าของสิ่งประดิษฐ์ที่ได้รับรางวัลมามากมาย กับการทำงานวิจัย มาอย่างยาวนานเรามาฟังถึงการทำงานวิจัยอุปสรรค์ในด้านการทำงานวิจัย และสิ่งที่ได้จากมันว่ามีอะไรกันบ้างกันครับ ->ก่อนอื่นก็พูดถึงงานวิจัยล่าสุดครับ “มีคนเดินเข้ามาถามเยอะครับว่า เครื่องตรวจจับการบุกรุกครับ จุดเด่นของมันคือ อุปกรณ์ที่หาได้ง่ายครับ คือมีแค่ตัวรีโมทอินฟาเรทที่หาได้ง่ายตามท้องตลาดทั่วไป เครื่องอัดวีดีโอ สิ่งพวกนี้หาได้ทั่วไปคือเราพยายามให้มันง่ายเข้าไว้ ไม่ยุ่งยากเค้าสามารถติดตั้งเองที่บ้านได้ และราคาที่ไม่มากนักคือเค้าเห็นความสำคัญของของเครื่องนี้ ว่ามันสามารถช่วยเค้าได้ สามารถคอยเป็นยามให้เค้าได้ ในภาวะที่ทุกคนต้องช่วยเหลือตัวเอง และมันไม่ยากที่จะติดตั้ง มีคนเดินเข้ามาถามเยอะครับว่ามีจำหน่ายมั้ย หรือขอคำแนะนำต่างๆผมว่าแค่นี้ผมก็ภูมิใจแล้วครับ คือ เครื่องที่ผมทำ เค้าสนใจและเค้าคิดว่ามันสามารถช่วยเค้าได้ แค่นี้ก็เหมือนตอบโจทย์ งานวิจัยได้ว่า เราทำเพื่อใคร พันเอก ภานุมาศ โกสินทร ยิ้มๆๆ :) สำหรับคนทุนน้อย ตามกำลังเงินเรามีหลายแบบระบบการป้องกันหลายแบบ ตามแต่กำลังของผู้ใช้ ........................................................................

มีจำหน่ายมั้ย หรือขอคำแนะนำต่างๆผมว่าแค่นี้ ผมก็ภูมิใจแล้วครับ คือ เครื่องที่ผมทำ เค้าสนใจและเค้าคิดว่ามันสามารถ ช่วยเค้าได้ แค่นี้ก็เหมือนตอบโจทย์ งานวิจัยได้ว่า เราทำเพื่อใคร ”

->ปัญหาที่ผ่านมาในการทำงานวิจัยละครับ

->คิดไงครับกับการวิจัยในไทย

ปัญหาด้านการปฏิบัติครับอุปกรณ์ที่หาได้ยากที่ตรงตาม มาตรฐานในเมืองไทย คือความจริงก็มีครับแต่ไม่ตรงตามมาตรฐาน ถ้าต้องการตามนั้นก็ต้องนำเข้าจากต่างประเทศ และก็อุปกรณ์บางอย่างต้องดัดแปลงสร้างขึ้นเอง ของที่ในท้องตลาดทนทานไม่ตรงตามความต้องการ เช่นอาจเกิดการรบกวนจากสัญญาณต่างๆ ด้านโครงสร้างของมัน ด้อยมาตรฐาน ต้องใช้ทุนมากที่จะหาอุปกรณ์ที่ตรงตามต้องการ .................................................................

ผมว่าน้อยนะเพราะอย่างเช่นในหน่วยงานราชการมันขึ้น ตามระเบียบกฏเกณฑ์ คือระเบียบต่างๆไม่เหมาะกับการทำงานวิจัย มันมีขั้นตอนที่เยอะไปครับ เกิดความล่าช้า เช่นผมจะทดลองเครื่องรับเสียง แล้วสั่งซื้ออุปกรณ์แล้วมันเกิดใช้ไม่ได้ แล้วจะเปลี่ยนใหม่ ก็จะลำบากและเพราะต้องผ่านขั้นตอนต่างๆกว่าจะได้ตัวใหม่ก็หลาย ขั้นตอนครับ .....................................................................

14


(DIJ) Defense Industry Journal

วารสารสำนักประสานงานโครงการวิจัย ชุดโครงการ อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ

สัมภาษณ์

...................................................

->สิ่งที่ได้จากงานวิจัย เช่นตัวเครื่องบูรณาการอุปกรณ์ตรวจจับมันเกิดความภูมิใจ เรารู้ว่ามันมีประโยชน์ เค้ามาถามคือเราสามารถช่วยเค้าได้ : ) และที่ได้ก็องค์ความรู้ที่เราได้เยอะมากครับคือเรา ทำอย่างหนึ่งได้อีกอย่างหนึ่ง เช่น ตู้จำหน่ายข้าวสารที่ทำเสร็จแล้วโครงการก่อนหน้า แล้วพอทำตัวเครื่องบูรณาการอุปกรณ์ตรวจจับ (INTEGRATED CATCHER) สามารถ นำไปประยุกต์ใช้กับเครื่องอย่างอื่นได้เช่น นำตัว เซ็นเซอร์ของเครื่องบูรณาการอุปกรณ์ตรวจจับไป ใช้ในเครื่องตวงประสิทธิภาพสูงได้ คือนำสิ่งหนึ่งที่คิดไปใช้กับอีกสิ่งหนึ่งได้ ไปพัฒนาสิ่งอื่นได้ .......................................................

พันเอก ภานุมาศ โกสินทรเสนีย์ สำนักงานวิจัยและพัฒนาการทหารกองทัพบก

“ คือสำหรับผม คือต้องรู้จักแพ้ก่อน พักก่อน พอเราตื่นขึ้นมาจะนึกถึงมัน เกิดอะไรขึ้น ต้นเหตุ ทำไม แล้วจะแก้ยังไง ถ้าดูแล้วยังทำไม่ได้ ยังจมอยู่ ยังไม่เจอเปลี่ยนแนวเลย ”

->โจทย์งานวิจัยที่เราจะทำ เกิดจาก โจทย์ที่ยืนอยู่บนความเป็นจริง ต้องทำงานวิจัยที่สามารถตอบโจทย์พวกนี้ให้ได้ จุดประสงค์ของผมคือเราต้องเห็นปัญหาก่อน แล้วตัวโครงการจะเกิดขึ้นเอง เช่นภาคใต้มีปัญหา เราก็เอาจุดนั้นมาทำ และมันก็สามารถมาใช้ในกทม.ได้หรือทั่วไป แต่จุดหลักๆเราคิดมาจากตรงนั้นก่อน แก้ปัญหา 3จังหวัดภาคใต้

หน้า

->ถ้าอยากทำงานวิจัยเริ่มจากจุดไหนครับ 1. 2.

ดูว่าชอบด้านไหนก่อน ดูปัญหาที่เกิดขึ้นอยู่ทุกวัน และสามารถทำได้มั้ย คือเก่งหรือถนัดด้านไหนก็ทำด้านนั้น อย่างอาจารย์ถนัดอิเล็กทรอนิกส์ ก็ทำอะไรประมาณนี้ ....................................................................

->เจอปัญหาในงานวิจัย แก้ปัญหาไงครับ คือสำหรับผม คือต้องรู้จักแพ้ก่อน พักก่อน พอเราตื่นขึ้นมาจะนึกถึงมัน เกิดอะไรขึ้น ต้นเหตุ ทำไม แล้วจะแก้ยังไง ถ้าดูแล้วยังทำไม่ได้ ยังจมอยู่ ยังไม่เจอเปลี่ยนแนวเลย เช่นถ้าใช้อินฟาเรทแล้วยังไม่ได้ลองเปลี่ยนเป็นเครื่องกลไกดู และก็คิดจากปัญหา ว่าทำไมไม่ทำงาน ใช้ความอดทน อย่างมีอยู่วันหนึ่ง ตี 2 ครับ ตื่นขึ้นมา นึกถึงข้อมูลที่เจอแล้วแก้ปัญหาไม่ได้ ลองย้อนกลับไปดู มันก็เจอเอง แต่ต้องไม่ยอมแพ้กับมัน อย่าท้อถอย คือผมทำด้วยความสนุก สนุกกับสิ่งที่ทำ : ) และก็คิดว่าจะทำต่อไปเรื่อยๆครับ .....................................................................

15


(DIJ) Defense Industry Journal

วารสารสำนักประสานงานโครงการวิจัย ชุดโครงการ อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ

วิทยาการป้องกันประเทศในต่างประเทศ

หน้า

16

http://th.wikipedia.org/wiki

นำเสนอเรื่องราวเก่ียวกับเทคโนโลยีทางการทหารต่างๆที่น่าสนใจในต่างประเทศ

0ดัซโซลท์ ราฟฟาล (Dassualt Rafale):

w

ราฟาลอากาศยานมีดีไซน์ของฝรั่งเศส

ดัซโซลท์ ราฟฟาล (Dassualt Rafale) เป็นเครื่องบินรบ แบบสองเครื่องยนต์เจ็ต ทำการรบได้หลายแบบ ทั้งภาระกิจ ระยะสั้น และ ระยะไกล Rafale เป็นเครื่องบินรบ ปฏิบัติภาระกิจ แบบผสม ทำการตรวจจับลำบาก มีความสามารถปฏิบัติการได้ทั้งกลางวัน และกลางคืน ทุกสภาพอากาศ เครื่องบินได้พัฒนา เพื่อกองทัพ อากาศ และ กองทัพเรือ ของประเทศ ฝรั่งเศส เมื่อประเทศฝรั่งเศส ขอถอนตัว ออกจาก โครงการ EFA ( European Fighter Aircraft ) หรือ Eurofighter ในปี ค.ศ. 1985 ประเทศฝรั่งเศส ตัดสินใจพัฒนาเครื่องบินรบด้วยตัวเอง และเลือกที่จะสร้าง Rafale เครื่องบิน Rafale ก็มีปีกเล็กที่ส่วนหน้า ที่เป็นรูปสามเหลี่ยม แต่มี มุมน้อยกว่า เครื่อง ของ EFA และโครงสร้าง ลำตัวก็สร้างด้วย วัสดุผสม ( composite)เป็นจำนวนมาก เครื่อง Rafale เป็นเครื่องที่มีน้ำหนักเบา และเล็กกว่า Eurofighter แสดงให้ชมเป็นครั้งแรก คือ Rafale A, เริ่มทำการบินทดลอง เมื่อ วันที่ 4 กรกฎาคม ค.ศ. 1986 แผนการ คือ 140 เครื่องของ Rafale B และ 94 เครื่องของ Rafale C สำหรับกองทัพอากาศ และ 79 เครื่องของ Rafale M สำหรับกองทัพเรือ การส่งมอบจะดำเนินไปจนถึง ปี ค.ศ. 2009 Rafale ประกอบไปด้วย เทคนิคชั้นสูง เฉพาะเครื่อง Rafale ลำพังจะสามารถทดแทนเครื่องบินรบ ในประเทศ ฝรั่งเศส ได้ถึง 6 แบบ ด้วยกัน * - Spectra ระบบการป้องกันตัวเอง ระบบป้องกัน Spectra สามารถติดตั้งร่วม กับระบบ ของ เครื่องบิน ซึ่งจะทำให้ ปลอดภัยมากที่สุด ทั้งการข่มขู่จากทางอากาศและจากภาคพื้นดิน Spectra ให้ได้ ทั้งการตรวจสอบระยะไกล พร้อมทั้งบ่งบอก ตำแหน่ง สิ่งที่จะเป็น อันตราย กับนักบิน * - RBE2 เป็นระบบ การทำสงครามทางอากาศ ด้วยระบบเรดาร์ ซึ่งการทำงาน ของมัน ประกอบ ไปด้วย * - การตรวจสอบ และ ติดตาม ระยะไกล อากาศ-สู่-อากาศ ของเป้าหมาย ในอากาศ สามารถ สร้าง แผนที่สามมิติ สำหรับการบินในระยะต่ำ การสร้างภาพสองมิติภาคพื้นดิน การตรวจสอบ และชี้เป้าระยะไกล รวมถึงเป้าหมายในทะเล

รายละเอียด ดัซโซลท์ ราฟฟาล * เครื่องยนต์ เทอร์โบแฟน สแนคม่า เอ็ม888-3 (SNECMA) จำนวนเครื่องยนต์ 2 เครื่อง พร้อมสันดาปท้าย * แรงขับเครื่องยนต์ 19,558 ปอนด์ * กางปีก 10.9 เมตร (35 ฟุต 9 นิ้ว) * ฟื้นที่ปีก 47.5 ตารางเมตร * ยาว 15.3 เมตร (50 ฟุต 3 นิ้ว) * ความเร็ว 2,125 กิโลเมตร/ชั่วโมง (1,321 ไมล์/ชั่วโมง) o 1,390 กิโลเมตร/ชั่วโมง (864 ไมล์/ชั่วโมง) ที่ความสูงระดับทะเล * ความเร็วสูงสุด 1.8 มัค (2,130 กิโลเมตร/ชั่วโมง) * น้ำหนักลำตัวว่างเปล่า 21,319 ปอนด์ * น้ำหนักสูงสุดวิ่งขึ้น 47,399 ปอนด์ * ระยะทางใช้วิ่งขึ้น 400-600 เมตร * ระยะทางวิ่งลง 450 เมตร (1,475 ฟุต) * รัศมีการบิน 1,853 กิโลเมตร (1,151 ไมล์) * เพดานบิน 60,000 ฟุต * จำนวนเจ้าหน้าที่ Rafale B = 2 นาย Rafale C & Rafale M = 1 นาย * ความจุเชื้อเพลิงภายในลำตัว 4,500 กิโลกรัม (9,900 ปอนด์) * น้ำหนักบรรทุกอาวุธ มากกว่า 13,228 ปอนด์ * อาวุธ ปืนใหญ่อากาศเดฟา 791 ขนาด 30 มม. 14 Hardpoints for Air Force version13 Hardpoints for Naval DEFA 791 Cannon, 30mm. with 2500 r / minBombs, Rockets, Missilesone 1,985 lbs ASMP nuclear cruise missile


(DIJ) Defense Industry Journal

วิวัฒนาการอุตสาหกรรมป้องกันประเทศ

วารสารสำนักประสานงานโครงการวิจัย ชุดโครงการ อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ

หน้า

17

http://en.wikipedia.org/wiki/Kevlar

: เคฟลาร์ (Kevlar) วัสดุที่ใช้ทำเสื้อเกราะกันกระสุน

0 (Stephanie

เคฟลาร์เป็นวัสดุที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่ามีความแข็งแรงสูง และมีน้ำหนักเบา

โดยหากเปรียบเทียบกับเหล็กกล้าที่หนักเท่ากันแล้ว เคฟลาร์จะมีความแข็งแรงดึง (tensile strength) มากกว่าเหล็กกล้าถึง 5 เท่า จึงนำมาใช้เป็นวัสดุที่ใช้ทำเสื้อเกราะกันกระสุน และผลิตภัณฑ์อื่นที่ต้องการความแข็งแรงสูงแต่น้ำหนักเบา เคฟลาร์เป็นชื่อเรียกทางการค้าของเส้นใยสังเคราะห์ของโพลิพาราฟีนิลีนเท เรฟทาลาไมด์ (poly-p-phenylene terephthalamide, PPTA) ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ของบริษัท ดูปองท์ สหรัฐอเมริกา เคฟลาร์ถูกสังเคราะห์ขึ้นครั้งแรกในปี ค.ศ. 1965 โดยสเตฟานี กวอเลก (Stephanie Kwolek) และเฮอร์เบิร์ต เบลดส์ (Herbert ของบริษัทดูปองท์ ประเทศสหรัฐอเมริกา Kwolek) Blades) นักแต่วิทปัยาศาสตร์ จจุบันนอกจากเคฟลาร์แล้ว ยังมีเส้นใยสังเคราะห์ที่ผลิตจาก PPTA ในชื่อการค้าอื่น เช่น Twaron (ทวารอน) ของบริษัท Akzo, Technora® (เทคโนรา) ของบริษัท Teijin, Armos® (อาร์มอส) ของบริษัท Kaiser VIAM เป็นต้น

โครงสร้างของเคฟลาร์

เคฟลาร์เป็นเส้นใยโพลิเมอร์ประเภทพารา-อะรามีด (para-aramide) มีวงแหวนเบนซีนอยู่ในสายโซ่โมเลกุลหลัก ซึ่งเส้นใยอะรามีดสามารถแบ่งได้ 2 ประเภทตามลักษณะโครงสร้างคือ พารา-อะรามีดและเมตา-อะรามีด (meta-aramide) โดยสังเกตจากตำแหน่งของหมู่เอไมด์ (CONH) บนวงแหวนเบนซีนที่ต่างกัน ลักษณะโมเลกุลของพารา-อะรามีด (ซ้าย) เมตา-อะรามีด (ขวา) ความแข็งแรงของเคฟลาร์เป็นผลสืบเนื่องจากการที่โพลิเมอร์มีความเป็นผลึก (crystallinity) สูง ซึ่งความเป็นผลึกของโพลิเมอร์เกี่ยวข้องกับลักษณะการจัดเรียงตัวของโมเลกุล ของโพลิเมอร์ โดยหากโมเลกุลส่วนใหญ่ของโพลิเมอร์ที่มีลักษณะเป็นเส้นยาวสามารถยืดเป็นเส้น ตรง ไม่พันกัน และจัดเรียงตัวได้เป็นระเบียบแล้ว ความเป็นผลึกของโพลิเมอร์ก็จะสูง แต่ขณะเดียวกันความเป็นผลึกของโพลิเมอร์ที่มากก็มีผลให้โพลิเมอร์แสดงสมบัติ แข็ง แต่เปราะ (brittle) ได้เช่นกัน ใน ทางตรงกันข้ามหากโมเลกุลของโพลิเมอร์ไม่สามารถยืดเป็นเส้นตรง และเกี่ยวพันกันยุ่งเหยิงเหมือนเส้นก๋วยเตี๋ยว โพลิเมอร์จะมีความเป็นอสัณฐาน (amorphous) ซึ่งมีผลให้โพลิเมอร์มีความแข็งแรงลดลง แต่สามารถยืดหยุ่น (flexible) ได้มากขึ้น

การขึ้นรูป

สำหรับโพลิเมอร์ทั่วไป การขึ้นรูปจะใช้ความร้อนหลอมโพลิเมอร์ที่มีลักษณะเป็นเม็ด เกล็ด หรือผงให้เป็นของเหลวก่อนจะนำไปผ่านเครื่องรีด หรือเครื่องฉีดขึ้นรูป แต่การขึ้นรูปเคฟลาร์จะเริ่ม จากการนำสารตั้งต้นได้แก่ สารไดอะมีน (diamine) กรดเทเรฟทาลิค (terephthanlic acid) และกรดซัลฟิวริก (sulfuric acid) เข้มข้น มาทำปฏิกิริยาเคมีเกิดเป็นสารขั้นกลาง (intermediate) และนำสารขั้นกลางที่เกิดขึ้นมาผ่านกระบวนการดึง (draw) เพื่อให้ได้เส้นใยเคฟลาร์การดึงเส้นใยเคฟลาร์ เป็นกระบวนการที่มีความสำคัญมาก เนื่องจากการดึงเส้นใยโพลิเมอร์ในอุณหภูมิที่พอเหมาะจะช่วย เพิ่มความแข็งแรง ให้แก่เส้นใยได้ เพราะการดึงทำให้โมเลกุลของโพลิเมอร์มีการจัดเรียงตัวเป็นระเบียบมากขึ้น ซึ่งส่งผลให้ความเป็นผลึกของโพลิเมอร์มากขึ้นด้วย จากนั้นนำเส้นใยมาปั่นรวมเป็นเส้นด้าย และนำไปล้างเพื่อกำจัดกรดออก สุดท้ายนำเส้นใยที่ได้ไปเป่าลมให้แห้ง และม้วนเส้นด้ายเคฟลาร์เข้าแกน ชนิดของเคฟลาร์ ปัจจุบันมีการผลิตเคฟลาร์ออกมาหลายเกรดเพื่อให้เหมาะกับการใช้งาน ได้แก่ เคฟลาร์, เคฟลาร ์29, 49, 68,100, 119, 129, 149 • เคฟลาร์ เป็นเกรดที่ใช้เสริมความแข็งแรงในยางรถยนต์ และผลิตภัณฑ์ที่ทำจากยางชนิดอื่น เช่น สายยาง สายพาน เป็นต้น • เคฟลาร์29 เป็นเกรดที่นิยมใช้ทำเสื้อเกราะกันกระสุน เชือก และสายเคเบิลรับน้ำหนัก • เคฟลาร์49 เป็นเคฟลาร์เกรดที่นิยมใช้เพิ่มความแข็งแรงกับชิ้นส่วนอากาศยาน เชือก เกราะกันกระสุน อุปกรณ์ทางน้ำ อุปกรณ์กีฬา • เคฟลาร์68 เป็นเกรดที่มีสมบัติเชิงกลต่างๆ อยู่ระหว่างเคฟลาร์29 กับเคฟลาร์49 • เคฟลาร์100 เป็นเกรดที่มีสี ใช้ทำถุงมือ และเสื้อผ้า • เคฟลาร์119 เป็นเคฟลาร์เกรดที่ให้สมบัติความทนทานสูง ใช้เสริมความแข็งแรงในยางรถยนต์ สายพาน • เคฟลาร์129 เป็นเคฟลาร์ที่มีความแข็งแรงต่อแรงดึงสูง ใช้ทำเชือก เสื้อเกราะ ยางรถยนต์ • เคฟลาร์149 เป็นเคฟลาร์เกรดที่มีค่าโมดูลัสสูงเป็นพิเศษ ใช้ทำเชือก และเคเบิล

การใช้ประโยชน์

cc Kevlar วัสดุที่ใช้ทำเสื้อเกราะกันกระสุน และผลิตภัณฑ์อื่นที่ต้องการความแข็งแรงสูงแต่น้ำหนักเบา

Kwolek กับสิ่งที่ประดิษฐ์มาจากเคฟลาร์

สมบัติของเคฟลาร์ เคฟลาร์มีสมบัติเด่นหลายด้าน ได้แก่ * เป็นวัสดุที่มีความหนาแน่นต่ำ * มีความแข็งแรงต่อแรงดึงในทิศระนาบสูง * ทนทานต่อการกระแทก (impact resistance) * ทนต่อการขัดถู (abrasion resistance) * ทนต่อสารเคมี (chemical resistance) * ทนต่อการสลายตัวที่อุณหภูมิสูงได้ดี สำหรับจุดด้อยของเคฟลาร์ คือ * มีความแข็งแรงต่อแรงอัด (compression strength) ต่ำ * ความแข็งแรงต่อแรงดึงในทิศตั้งฉากกับแนวระนาบต่ำ * เคฟลาร์ดูดซับความชื้นได้ ส่งผลให้ความแข็งแรงของวัสดุลดลง * เคฟลาร์จะเกิดการเสื่อมสภาพ (degrade) หากได้รับรังสียูวี * ต้องใช้เครื่องมือพิเศษสำหรับตัดเคฟลาร์โดยเฉพาะ * ราคาแพง

ด้วยเหตุที่เคฟลาร์มีความแข็งแรงสูง ทนทานต่อสารเคมี ทนความร้อน และน้ำหนักเบา จึงทำให้ปัจจุบันผู้ผลิตสินค้าหลายชนิดต่างนำเคฟลาร์มาใช้ในผลิตภัณฑ์ต่างๆ ไม่ว่าจะเป็น •อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลอย่างชุดเกราะกันกระสุน ถุงมือป้องกันของมีคม ชุดของนักแข่งรถ หมวกกันน็อก •ยานพาหนะได้แก่ ผ้าเบรกรถยนต์ ยางรถยนต์ ยางรถบรรทุก รวมถึงตัว (body) รถแข่ง รถจักรยาน รวมถึงชิ้นส่วนในเครื่องบินรบ •เชือกหรือสายเคเบิลที่สามารถรับน้ำหนัก หรือทนแรงดึงสูงสำหรับงานอุตสาหกรรม •อุปกรณ์กีฬาต่างๆ เช่น สายเบ็ดตกปลา ไม้เทนนิส เรือแคนู กระดานสกี เป็นต้น สิ่ง เหล่านี้เป็นเพียงตัวอย่างผลิตภัณฑ์บางชนิดที่มีการนำเคฟลาร์เป็นส่วนประกอบ แล้ว คาดว่าในอนาคตต้องมีอุตสาหกรรมผลิตสินค้าอีกหลายชนิดที่จะนำเคฟลาร์ไป ประยุกต์ใช้เพิ่มขึ้นอย่างแน่นอน


(DIJ) Defense Industry Journal

เทคโนโลยีสีเขียว

0

วารสารสำนักประสานงานโครงการวิจัย ชุดโครงการ อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ

หน้า

18

: สจล.คิดสูตรพลาสติกย่อยได้ ฝังดิน 6 เดือนเปื่อยยุ่ยไม่รบกวนธรรมชาติ นักวิจัยสถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) ช่วยกู้ภาพลักษณ์ของพลาสติกจากผู้ร้ายกลายเป็นผู้ดี ย่อยสลายได้ ไม่ก่อมลภาวะทางสิ่งแวดล้อม สลายตัวเร็วกว่าของนอก

รศ.ดร.อิทธิพล แจ้งชัด อาจารย์ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์

สจล. ที่ปรึกษาโครงการพัฒนาพลาสติกชีวภาพ หรือพลาสติกย่อยสลาย ตั้งเป้าผลิตพลาสติกย่อยได้ออกจำหน่ายในตลาด โดยปรับสูตรผสมใหม่นำแป้งมันสำปะหลังมาคลุกเคล้าเพิ่มมูลค่าผลผลิตการเกษตร โครงการดังกล่าวร่วมพัฒนากับ น.ส.อัจฉราพร รัตนมณี นักศึกษาปริญญาโท สาขาเทคโนโลยีพอลิเมอร์ โดยได้รับทุนสนับสนุนประมาณ สามแสนบาทจากสำนักงานนวัตกรรมแห่งชาติ ขณะที่บริษัท วัลย์ดีพาณิชย์อุตสาหกรรม จำกัด เป็นผู้ร่วมพัฒนาฝ่ายเอกชน

cc

พลาสติกย่อยสลายได้มีจำหน่ายในท้องตลาดมาระยะหนึ่งแล้ว ส่วนใหญ่ยังต้องนำเข้ามาจากต่างประเทศ ทีมงานจึงทดลองนำวัสถุดิบทำพลาสติกย่อยสลายได้ชนิดต่างๆ ที่ใช้กันอยู่ในท้องตลาดมาผสมกับแป้งแปรรูปจากมันสำปะหลังในอัตราส่วนประมาณ 20-40% เพื่อลดสัดส่วนการใช้วัสถุดิบและต้องการนำวัตถุดิบที่มีอยู่ในประเทศมาใช้ให้เกิดประโยชน์มากที่สุด ต่อมาได้ฉีดขึ้นรูปพลาสติกชีวภาพสูตรใหม่เป็นฟิล์มบาง และแบบแท่งแล้วนำไปฝังดินที่มีค่าความเป็นกลาง นาน 6 เดือน โดยขุดขึ้นมาถ่ายรูปเก็บข้อมูลทุก 7 วัน สำหรับดูการเปลี่ยนแปลงเนื่องจากการย่อยสลายของจุลินทรีย์ด้วยกระบวนการธรรมชาติ

“ผ่านไป 2 เดือนพบว่า พลาสติกเริ่มกระบวนการย่อยสลายเองตามธรรมชาติ และจากการคำนวณของนักวิจัยคาดว่า พลาสติกย่อยสลายง่ายชิ้นต้นแบบนี้จะใช้เวลาประมาณ 6 เดือนจึงย่อยสลายได้ทั้งหมด" ที่ปรึกษาโครงการ กล่าว นักวิจัยมีแผนนำตัวอย่างพลาสติกชีวภาพไปทดสอบการย่อยสลายตามกระบวนการมาตรฐานในระดับห้องปฏิบัติการของ ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ ในสังกัดสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ เพื่อเก็บข้อมูลทั้งแบบศึกษาเองและแบบมีผู้รับรองผลก่อนนำไปต่อยอดเชิงพาณิชย์ในอนาคต

รศ.ดร.อิทธิพล คาดว่า โครงการดังกล่าวใช้เวลาอีก 6 เดือนแล้วเสร็จ โดยบริษัทเอกชนที่ร่วมวิจัยจะนำไปต่อยอดด้วยการขึ้นรูปเป็นฟิล์มพลาสติกทางการเกษตร เช่น แผ่นฟิล์มคลุมดิน ถุงห่อผลไม้ป้องกันแมลง โรงเรือนพลาสติก กระถางเพาะชำต้นไม้ รวมถึงอุปกรณ์ด้านการเกษตรอื่นๆ ในเชิงพาณิชย์ต่อไป เพื่อเป็นการลดทั้งต้นทุนนำเข้าวัสดุพลาสติกจากต่างชาติที่ราคาแพง และใช้เวลาย่อยสลายนานหลายสิบปี

วารสารอุตสาหกรรมป้องกันประเทศ  

วารสารอุตสาหกรรมป้องกันประเทศ ฉบับที่1

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you