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