การประเมินเชิงกลสำหรับการผลิตและใช้งานชิ้นส่วนโลหะ
4(3-3-9)
วิชาบังคับก่อน : ไม่มี
โมดูลนี้จะช่วยให้ผู้เรียนสามารถออกแบบกระบวนการเชิงกล-ความร้อน รวมถึงกระบวนการอบชุบความร้อนของโลหะที่เหมาะสม เพื่อให้ได้รูปทรงและสมบัติของชิ้นงานขึ้นรูปที่น่าพอใจสำหรับการใช้งานทางวิศวกรรมและตรงต่อความต้องการของลูกค้า เนื้อหาเบื้องต้นที่นำเสนอในส่วนแรกของการเรียนรู้ประกอบไปด้วย พื้นฐานทางโลหวิทยาและพฤติกรรมเชิงกลของโลหะที่จะช่วยส่งเสริมให้ผู้เรียนมีความรู้พื้นฐานที่ดีเพียงพอในการเข้าใจถึงพฤติกรรมการเสียรูปและเปลี่ยนแปลงเฟสของโลหะระหว่างกระบวนการขึ้นรูปและอบ
ชุบความร้อน อีกทั้งผู้เรียนยังสามารถเสริมสร้างประสบการณ์ด้วยการเรียนรู้เชิงปฏิบัติการเกี่ยวกับการตรวจสอบตำหนิ ความผิดปกติและการชำรุดเสียหายที่เกิดจากกระบวนการผลิตและใช้งานเพื่อตรวจสอบวิเคราะห์หาสาเหตุของปัญหาและนำไปสู่แนวทางการป้องกันแก้ไขที่ถูกต้องเหมาะสม นอกจากนี้ยังมุ่งหมายให้ผู้เรียนสามารถนำความรู้ไปออกแบบปรับปรุงกระบวนการผลิตเหล็กกล้าและโลหะผสมเชิงพาณิชย์อื่น ๆ ให้มีประสิทธิภาพที่ดียิ่งขึ้น โดยนำความรู้เรื่องความสัมพันธ์ของโครงสร้างจุลภาคและสมบัติของชิ้นงานผลิตไปใช้ประโยชน์ และสุดท้ายการเรียนโมดูลจะช่วยส่งเสริมให้ผู้เรียนได้รับแนวคิดและทักษะด้านซอฟแวร์จำลองการขึ้นรูปในการทำนายความสามารถในการขึ้นรูปของผลิตภัณฑ์เพื่อให้ได้ประสิทธิผลที่ดียิ่งขึ้น
เค้าโครงรายวิชา
- พื้นฐานทางกลที่เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมความเค้น-ความเครียดในช่วงอิลาสติกและพลาสติกดิสโลเคชั่นและการเสียรูปแบบพลาสติก ความแข็งแรงทางวิศวกรรมและการเสียรูปภายใต้สภาวะแรงกด แรงดึง ความคืบ แรงบิด แรงกระแทกและความล้า ( ชม.)
- พื้นฐานทางโลหวิทยาที่เกี่ยวข้องกับ พื้นฐานโครงสร้างผลึกและแผนภูมิเฟส กรรมวิธีการขึ้นรูปโลหะ ความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างจุลภาคและสมบัติของเหล็กกล้าและโลหะผสมเชิงพาณิชย์อื่น ๆ ( ชม.)
- การเพิ่มประสิทธิภาพโลหะเพื่อการน าไปใช้งานที่ถูกก าหนดหรือออกแบบไว้ได้อย่างถูกต้องเหมาะสมผ่านการผลิตที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเชิงกล – ความร้อนและอบชุบทางความร้อน ( ชม.)
- การวิเคราะห์ความเสียหายในกระบวนการผลิตโลหะและภายใต้สภาวะการใช้งาน การเสื่อมสภาพระหว่างการใช้งานในสภาวะรุนแรง กรณีศึกษาความเสียหายทางกล การออกแบบเพื่อป้องกันความเสียหาย ( ชม.)
- การจำลองสภาวะการขึ้นรูปเพื่อทำนายความสามารถในการขึ้นรูปและ/หรืออายุการใช้งานของชิ้นส่วนวิศวกรรมที่ได้รับภาระแรงที่ซับซ้อน ( ชม.)
ผลสัมฤทธิ์การเรียนรู้
- สามารถตีความพฤติกรรมการเสียรูปของโลหะในมุมมองทางโลหวิทยาร่วมด้วยสมบัติเชิงกลของโลหะ เพื่อการขึ้นรูปให้ได้รูปทรงและสมบัติที่ใช้งานได้ตามต้องการ
- ประยุกต์ใช้ความรู้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดให้กับกระบวนการผลิตเหล็กกล้าและโลหะผสมเชิงพาณิชย์อื่น ๆ ผ่านการออกแบบกระบวนการเชิงกล – ความร้อน และการอบชุบความร้อนให้กับชิ้นงานขึ้นรูป เพื่อให้ได้สมบัติเชิงกลที่เหมาะสมตามต้องการ
- สามารถใช้หลักการวิเคราะห์ความเสียหาย เพื่อระมัดระวังป้องกัน หรือเพื่อลดความเสียหายที่เกี่ยวข้องกับโลหะที่อาจจะเกิดขึ้นทั้งจากกระบวนการผลิตและการใช้งานในระยะยาว
- สามารถประยุกต์ใช้ซอฟแวร์จำลองการขึ้นรูปเพื่อเป็นแนวทางในการทำนายความสามารถในการขึ้นรูปของผลิตภัณฑ์เพื่อให้ได้ประสิทธิผลที่ดียิ่งขึ้น
Mechanical Evaluation for Metal Processing and Services
Prerequisite : None
This module will enable learners to design appropriate mechanical-thermal processes, including heat treatment processes, for metals ะo obtain the shape and properties of the formed parts that are satisfactory for engineering applications and meet customer requirements. The introductory content presented in the first part of the course includes the fundamentals of metallurgy and the mechanical behavior of metals ะo help promote learners to have sufficient basic knowledge to understand the deformation behavior and phase changes of metals during the forming process and heat treatment. Students can also enhance their experience by learning practical work on flaw detection, malfunctions and damages resulting from the manufacturing and use processes are examined and analyzed to find the cause of the problem and lead to the correct and appropriate prevention and correction methods. It also aims to enable learners to apply their knowledge to design and improve the efficiency of steelmaking and other commercial alloy manufacturing processes by applying knowledge about the relationship between microstructure and properties of manufactured products. Finally, the module will help students gain concepts and skills in forming simulation software to predict the formability of products for better performance.
Course Outline
- Mechanical fundamentals related to stress-strain behavior in the elastic and plastic dislocation and plastic deformation ranges, engineering strength and deformation under compression, tensile, creep, torsional, impact and fatigue conditions. ( hr.)
- Fundamentals of metallurgy related to crystal structure and phase diagrams, metal forming processes, and the relationship between microstructure and properties of steels and other commercial alloys. ( hr.)
- Enhancements of metals for their intended or designed applications through manufacturing involving mechanical, heat and heat treatment processes. ( hr.)
- Damage analysis in metal processing and under operating conditions, deterioration during severe operating conditions, case studies of mechanical damage, design for damage prevention. ( hr.)
- Modeling of forming conditions to predict the formability and/or life of engineered parts subjected to complex loading. ( hr.)
Learning Outcomes
- Can interpret deformation behavior of metalห from a metallurgical perspective along with their mechanical properties for forming to obtain desired shapes and functional properties.
- Apply knowledge to maximize the efficiency of steelmaking and other commercial alloy manufacturing processes through the design of mechanical – thermal processes and heat treatment of molded parts to obtain the appropriate mechanical properties as required.
- Can use damage analysis principles to prevent or mitigate potential metal-related damage from both manufacturing processes and long-term use.
- Can apply forming simulation software to guide the prediction of product formability for better efficiency.
