การตรวจสอบอุณหภูมิบ่อหลอมหลังในการเชื่อม GTAW โดยใช้ไพโรมิเตอร์สองสีที่พัฒนาขึ้น
การเชื่อม Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) เป็นกระบวนการที่ใช้ความร้อนสูงในการเชื่อมโลหะสองชิ้นเข้าด้วยกัน โดยใช้ความร้อนจากส่วนโค้งไฟฟ้าระหว่างอิเล็กโทรดทังสเตนกับชิ้นงาน หนึ่งในปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อคุณภาพของรอยเชื่อม GTAW คือ การควบคุมอุณหภูมิของบ่อหลอม โดยเฉพาะอย่างยิ่งบริเวณหลังบ่อหลอม ซึ่งเป็นจุดที่โลหะหลอมเหลวเริ่มเย็นตัวลงและแข็งตัว การตรวจสอบอุณหภูมิในบริเวณนี้ มีความสำคัญเนื่องจากสามารถบ่งชี้ถึงคุณสมบัติเชิงกลของรอยเชื่อม เช่น ความแข็งแรง ความเหนียว และความต้านทานต่อการแตกร้าว
บทความวิจัยจากวารสาร Metals, Vol. 14, Pages 937 นำเสนอการพัฒนาไพโรมิเตอร์สองสีสำหรับตรวจสอบอุณหภูมิบ่อหลอมหลังในการเชื่อม GTAW โดยไพโรมิเตอร์เป็นอุปกรณ์วัดอุณหภูมิแบบไม่สัมผัส ซึ่งทำงานโดยการวัดการแผ่รังสีความร้อนจากวัตถุเป้าหมาย ไพโรมิเตอร์สองสีที่พัฒนาขึ้นนี้ใช้การวัดความเข้มของรังสีที่ปล่อยออกมาที่ความยาวคลื่นสองความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน เพื่อคำนวณอุณหภูมิของวัตถุเป้าหมาย โดยอาศัยหลักการที่ว่าอัตราส่วนของความเข้มของรังสีที่ความยาวคลื่นทั้งสองจะแปรผันตามอุณหภูมิ
จากการทดสอบพบว่า ไพโรมิเตอร์สองสีที่พัฒนาขึ้นสามารถวัดอุณหภูมิของบ่อหลอมหลังในการเชื่อม GTAW ได้อย่างแม่นยำ โดยมีค่าความคลาดเคลื่อนน้อยกว่า 5% เมื่อเทียบกับการวัดด้วยเทอร์โมคัปเปิล นอกจากนี้ ไพโรมิเตอร์สองสียังแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิบ่อหลอมหลังที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของพารามิเตอร์การเชื่อม เช่น กระแสเชื่อม ความเร็วในการเชื่อม และอัตราการไหลของก๊าซป้องกัน
ประโยชน์ของการใช้ไพโรมิเตอร์สองสี
- สามารถวัดอุณหภูมิแบบไม่สัมผัส จึงไม่รบกวนกระบวนการเชื่อมและไม่เสี่ยงต่อความเสียหายจากความร้อนสูง
- มีความแม่นยำสูงในการวัดอุณหภูมิบ่อหลอมหลัง
- สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิบ่อหลอมหลังได้อย่างรวดเร็ว ช่วยให้สามารถควบคุมกระบวนการเชื่อมได้แบบเรียลไทม์
- สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการตรวจสอบคุณภาพรอยเชื่อม GTAW ในงานอุตสาหกรรมได้หลากหลาย
ผลกระทบต่ออุตสาหกรรมการเชื่อม
การพัฒนาไพโรมิเตอร์สองสีสำหรับตรวจสอบอุณหภูมิบ่อหลอมหลังในการเชื่อม GTAW มีศักยภาพในการปฏิวัติอุตสาหกรรมการเชื่อม โดยช่วยปรับปรุงคุณภาพและประสิทธิภาพของกระบวนการเชื่อม รวมถึงลดต้นทุนในการผลิต นอกจากนี้ เทคโนโลยีการตรวจสอบอุณหภูมิแบบไม่สัมผัสยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการใช้งานอื่น ๆ ในอุตสาหกรรมการผลิต เช่น การตรวจสอบอุณหภูมิของเตาหลอม การตรวจสอบชิ้นงานที่เคลื่อนที่เร็ว และการตรวจสอบอุณหภูมิในสภาพแวดล้อมที่อันตราย
Fun Fact
ทราบหรือไม่ว่า อุณหภูมิของส่วนโค้งไฟฟ้าในการเชื่อม GTAW สามารถสูงได้ถึง 30,000 องศาเซลเซียส ซึ่งร้อนกว่าพื้นผิวของดวงอาทิตย์เสียอีก!
ข้อมูลสถิติ
| ปี | มูลค่าตลาดการเชื่อม GTAW ทั่วโลก (พันล้านดอลลาร์สหรัฐ) |
|---|---|
| 2020 | 9.5 |
| 2021 | 10.2 |
| 2022 | 11.0 |
ที่มา: Grand View Research
#เชื่อมโลหะ #GTAW #ไพโรมิเตอร์ #เทคโนโลยีการเชื่อม