17.4 การใช้ประโยชน์ของอลูมิเนียม

รูปการใช้งานอลูมิเนียม

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

      มีการใช้งานของอลูมิเนียมมีความหลากหลาย เป็นเพราะว่าข้อดีของมันหลาย ๆ อย่างมีคุณสมบัติที่ตรงต้องการในการใช้งาน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มันมีความหนาแน่นต่ำ, ความแข็งแกร่งสูง, มีความเหนียว และมีความสามารถในการเชื่อม

      นิยมมีการนำมาใช้ในงานยนต์ ยกตัวอย่างเช่น รถบรรทุกบางรุ่นมีตัวถังทำมาจากอลูมิเนียม ชิ้นส่วนยานยนต์ที่มาจากอลูมิเนียมสามารถลดน้ำหนัก จนทำให้เกิดความประหยัดเชื้อเพลิงได้มาก และสมรรถนะเพิ่มสูงขึ้น จากการใช้วัสดุที่น้ำหนักเบา ก็ทำให้รถบรรทุกสามารถเพิ่มน้ำหนักได้มากขึ้น

รูปกระบะดั๊มของรถบรรทุกที่ผลิตจากอลูมิเนียมผสม

      อลูมิเนียมก็เป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีเช่นกัน และราคาจะถูกกว่าทองแดง สายส่งไฟฟ้าแรงสูงจึงมักจะทำมาจากอลูมิเนียม อลูมิเนียมยังช่วยลดน้ำหนักของสายส่งไฟฟ้าอีกด้วย รูปด้านล่าง

รูปสายเคเบิลเพื่อนำกระแสไฟฟ้าทำจากอลูมิเนียม

รูปสายเคเบิลบนเสาส่งไฟฟ้าแรงสูง ทำจากอลูมิเนียม เพราะมันมีน้ำหนักเบา แล้วมีการนำไฟฟ้าที่ดี

การที่มันมีน้ำหนักที่น้อยเมื่อเทียบกับทองแดง หรือโลหะอื่น นั่นหมายถึง มันสามรถมีการรับโหลดภาระที่น้อยภายในสายเคเบิล และเสาไฟฟ้าแรงสูง เพราะฉะนั้นเสาไฟฟ้าแรงสูงจึงสามารถตั้งอยู่ห่างกันได้ อีกทั้งมันยังมีต้นทุนต่ำ และส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อย

      เนื่องจากมันมีคุณสมบัติในด้านความเหนียว และความแข็งแกร่งสูงของอลูมิเนียม มักจะนิยมนำอลูมิเนียมผสมไปใช้ในงานด้านอากาศยาน และอวกาศยาน

รูปตัวอย่างชิ้นส่วนอากาศยานที่ใช้อลูมิเนียมผสม

รูปแผ่นอลูมิเนียมในภารกิจนอกอวกาศ

หากว่าชิ้นส่วนที่สร้างอากาศยาน หรืออวกาศยานนั่น เกิดไม่เหนียว และเปราะ ขณะทำการบินมันจะเกิดการพังขึ้นได้ง่ายซึ่งเป็นอันตรายต่ออากาศยาน และสิ่งมีชีวิตที่อยู่ในเครื่อง และนอกเครื่อง 

แน่นอน เราไม่ต้องการที่สร้างอากาศยาน หรืออวกาศยานจากวัสดุเปราะ จึงต้องใช้อลูมิเนียมผสมสูง คือต้องการให้มันมีความแข็งแกร่ง และเหนียวสูง จนเมื่อนำไปใช้งาน จะเกิด ความทนทาน (Toughness)

เทคนิคที่พัฒนาในวัสดุอลูมิเนียมมากที่สุด ที่ใช้ในอากาศยาน และอวกาศยาน จะเป็นอลูมิเนียมผสมในชุด 7xxx ซึ่งมันมีคุณสมบัติที่มีความทนทานสูงมาก อลูมิเนียมเหล่านี้จะมี สังกะสี, แมกนีเซียม และทองแดง ผสมรวมกันเป็นหลักสำคัญที่จะทำให้ได้คุณสมบัติที่มีความสามารถสูง

รูปโบอิง 777

รูปส่วนโครงที่เห็นนี้เป็นโครงของปีกเครื่องบินโบอิง 777-200

วิดีโอการประกอบปีกเครื่องบิน

      รูปด้านบน  แสดงถึงส่วนของโครงปีกอากาศยาน ทำมาจากโลหะผสม 7075 อลูมิเนียมผสมนี้มีส่วนผสมสังกะสี 5.6%, แมกนีเซียม 2.5% และทองแดง 1.6% มันมีกระบวนการที่จะผลิตจนเป็นปีกเครื่องบิน

      โดยเริ่มจากนำเอาเหล็กอินก็อทที่ให้ความร้อน 510°C (950°F) โดยนำไปเข้ากระบวนการรีดร้อน จากเหล็กอินก็อทที่หนา 40 เซนติเมตร (16 นิ้ว) ถูกรีดจนเป็น แผ่น (Slab) หนา 11 เซนติเมตร (4.5 นิ้ว)

      จากนั้น แผ่นอลูมิเนียมก็ถูกให้ความร้อนซ้ำไปจนถึงอุณหภูมิ 510°C (950°F) แล้วก็นำไปรีดร้อนอีกครั้งเป็นแผ่นขนาดหนามากกว่า 6 มิลลิเมตร (0.25 นิ้ว) หรือนำไปสู่กระบวนการรีดเย็นม้วนหนา 6 มิลลิเมตร เพื่อให้เกิดความหนาได้ตามความต้องการ

      จากนั้นก็จะต้องมีการปรับสภาพทางความร้อน โดยทำกระบวนการอบอ่อน เมื่อมีการม้วนไปถึงความหนาที่ต้องการ จากนั้นก็ทำการชุบแข็งไปจนถึงอุณหภูมิห้องอย่างรวดเร็ว

      ต่อมาก็จะทำการตัด และขึ้นรูปวัสดุ แล้วก็นำเข้าไปสู่เตาอบที่ให้อุณหภูมิ 120°C (250°F) จะใช้เวลา 24 ชั่วโมง ผลผลิตที่ได้นี้ จะทำให้อนุภาคของอลูมิเนียมนั้น ไม่เกิดความเครียดภายใน มันจะให้ความแข็งแกร่ง และความเหนียวสูงสุด

      บางครั้งอลูมิเนียมผสม ถูกนำไปใช้ในทะเล ที่นำไปใช้ก็เพราะว่า มันมีความทนทานต่อการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม และแน่นอนมีน้ำหนักเบา อลูมิเนียมมีใช้กันอย่างกว้างขวางในการผลิตเรือ เช่น เรือยอชท์ หรือเรือสำราญ ในรูปด้านล่าง

รูปนี้คือเรือยอชท์สุดหรู ที่มีการนำอลูมิเนียมเป็นลำตัวเรือ

วิดีการสร้างเรือด้วยอลูมิเนียม

      นอกจากนี้ อลูมิเนียมมีความสามารถในด้านการเชื่อม และการบัดกรี (Brazed) สามารถทำการขึ้นรูป เป็นรูปร่างที่ซับซ้อนได้ เช่นการทำรังผึ้งของหม้อน้ำระบายความร้อนรถยนต์เพื่อความปีประสิทธิภาพสูง และอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน (Heat exchanger) อื่น ๆ เพราะความสามารถในการนำความร้อน เป็นคุณสมบัติข้อดีข้อหนึ่งของอลูมิเนียม

รูปอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนที่ทำจากอลูมิเนียม

วิดีโอการเชื่อมโครงอลูมิเนียม

      การรีไซเคิลอลูมิเนียมก็ทำได้ง่าย กระป๋องอลูมิเนียมมากกว่า 60% ได้ถูกเข้ามาหลอมใหม่ในโรงหล่อ เศษกระป๋องอลูมิเนียมผสมกับอลูมิเนียมที่ผลิตใหม่ ถูกเทลงในบล็อกไปเป็นอินก็อทอีกครั้ง เพื่อนำกลับไปทำกระป๋องใหม่

รูปสัญลักษณ์การรีไซเคิลอลูมิเนียม

รูปผังกระบวนการรีไซเคิลอลูมิเนียม

      การรีไซเคิลอูลิมิเนียมนั้น สามารถประหยัดไฟฟ้าได้ถึง 95% ของไฟฟ้าที่ใช้ทั้งหมด ที่ใช้ทำอลูมิเนียมให้บริสุทธิ์ เพราะกระบวนการรีไซเคิลที่ทำเป็นเหล็กอินก็อทได้มาจากเศษอลูมิเนียมใช้แล้ว จึงไม่ต้องผ่านกระบวนการถลุงแร่บอไซด์เลย

รูปกระป๋องที่ทำจากอลูมิเนียม

รูปกระป๋องอลูมิเนียมที่เตรียมจะเข้าสู่กระบวนการรีไซเคิล

      ด้วยเหตุนี้ทำให้บริษัทที่ผลิตอลูมิเนียมยินดีที่จะจ่ายเงินซื้อเศษอลูมิเนียม เพื่อซื้อกระป๋องอลูมิเนียม หรือเศษอลูมิเนียม เพื่อนำมาทำการรีไซเคิลอลูมิเนียมกลับมาใช้ใหม่ได้อีกครั้ง ซึ่งมันยังสามารถใช้กับงานที่มาจากอลูมิเนียมหล่อได้เช่นกัน

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

ร่วมน้อมรำลึกถึง คำพ่อสอน เพื่อใช้เป็นแนวทางในการดำเนินชีวิต

“ความเจริญของคนทั้งหลาย ย่อมเกิดมาจากประพฤติชอบ

และการหาเลี้ยงชีพชอบ เป็นหลักสำคัญ 

ผู้ที่จะสามารถประพฤติชอบ และหาเลี้ยงชีพชอบได้ด้วยนั้น ย่อมจะมีทั้งวิชาความรู้ ทั้งหลักธรรมทางศาสนา 

เพราะสิ่งแรกเป็นปัจจัยสำหรับใช้กระทำการทำงาน

สิ่งหลังเป็นปัจจัยสำหรับส่งเสริมความประพฤติ 

และการปฏิบัติงานให้ชอบคือให้ถูกต้องและเป็นธรรม”

พระราชดำรัสของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว

พระราชทานแก่ครูโรงเรียนราษฎร์สอนศาสนาอิสลาม 
๔ จังหวัดภาคใต้ จังหวัดปัตตานี ๒๔ สิงหาคม ๒๕๑๙

ขอน้อมส่งพระองค์สู่สวรรคาลัย

ด้วยเกล้าด้วยกระหม่อมขอเดชะ