Beem Pach
- 22 ก.พ.
- ยาว 1 นาที

การทำ Precision cleaning ในอุตสาหกรรมอวกาศยาน

อัปเดตเมื่อ 27 ก.พ.

ก่อนขั้นตอนการประกอบชิ้นส่วนงานในอุตสาหกรรมอวกาศยาน วัสดุควรมีการทำ Precision cleaning โดยทำการกำจัดอนุภาคฝุ่น คราบไขมัน กรีซต่าง ๆ ออกเพื่อให้ตัวชิ้นงานสะอาดได้มาตรฐานและทำให้เกิดความปลอดภัยมากขึ้น เนื่องจากส่วนประกอบของเครื่องบินนั้นหากไม่สะอาดจะทำให้เกิดอันตรายกับผู้ใช้งานได้ ซึ่งสารที่ตกค้างอยู่อาจจะเกิดการกัดกร่อนกับตัวชิ้นงานของเครื่องบินได้ หากเป็นชิ้นส่วนที่มีขนาดไม่ใหญ่มาก [1] จะสามารถแบ่งวิธีการทำความสะอาดออกเป็น 5 วิธี คือ

1. การใช้น้ำทำความสะอาด (Aqueous Cleaning) เป็นการใช้สารที่ตัวทำละลายเป็นน้ำ(Water-based) นำมาทำความสะอาด หากอยากเพิ่มประสิทธิภาพก็สามารถให้ความร้อนได้ เพื่อทำให้ตัวคราบไขมันหรือสิ่งสกปรกหลุดออกมาได้ดียิ่งขึ้น แต่อย่างไรก็ตามสารละลายควรไม่มีตัวที่ทำให้เกิดการติดไฟ หรือวัสดุชิ้นงานต้องทนอุณหภูมิได้มากและไม่ง่ายต่อการติดไฟ

2. การทำ Passivation จะใช้สร้างเกาะป้องกันพื้นผิวหรือที่รู้จักชื่อว่า Passive film นิยมทำกันในวัสดุที่ทำมาจากสแตนเลส เพื่อทำให้พื้นผิวที่ถูกสนิมกัดกร่อนหรือถูกทำลายด้วยความร้อนไปแล้วกลับมาทนต่อการกัดกร่อนสารเคมี และความร้อนได้อีกครั้งหนึ่ง โดยการทำลักษณะนี้จะต้องทำการขัดสนิมออกมาก่อน (Picking) หลังจากนั้นจะใช้สารเคมีเข้าไปทำลายเศษเหล็กที่หลงเหลืออยู่ทำให้โครเมียมที่ผิวเกิดการรวมตัวกับออกซิเจนในอากาศเกิดเป็นโครเมียม (III) ออกไซด์ (Chromium (III) Oxide) หรือ Passive film พื้นผิวจึงมีความทนต่อการกัดกร่อนอีกครั้งหนึ่ง [2]

รูปที่ 1 การทำ Passivation

3. อัลตร้าโซนิค (Ultrasonic cleaning) ลักษณะการทำจะคล้ายกันกับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ คือการใช้คลื่นเสียงในการทำความสะอาดพื้นผิวของชิ้นงาน หรือการทำให้ฟลักซ์ คราบไขมันลอยขึ้นมาอยู่บนผิวน้ำนั่นเอง

รูปที่ 2 อัลตร้าโซนิค [3]

4. การใช้สเปรย์ (Spray cleaning) เป็นการทำความสะอาดโดยใช้สเปรย์ที่มีแรงดันสูง (High pressure) โดยจะทำการพ่นออกมาผ่านหัวฉีด เป่าละอองฝุ่นหรือเศษอนุภาคขนาดเล็กออกไป แต่อย่างไรก็ตามหากชิ้นงานมีขนาดใหญ่ วิธีนี้ก็ยังเป็นข้อจำกัดอยู่ดี

รูปที่ 3 สเปรย์ [4]

5. การแช่ด้วยของเหลว (Immersion cleaning) เป็นการนำชิ้นงานแช่ลงไปในสารละลายจะทำให้คราบ น้ำมัน กรีซหลุดออกมาจากชิ้นงาน โดยการแช่ลักษณะนี้น้ำยาไม่ควรมีคุณสมบัติติดไฟหรือไม่ควรนำไฟฟ้าเพราะอาจจะทำให้เกิดความเสียหายแก่ชิ้นงานและตัวบุคคลได้ โดยวิธีการนี้สามารถใช้ร่วมกับวิธีอัลตร้าโซนิคหรือใช้ปั๊มเพื่อให้เกิดการหมุนวนของน้ำเพื่อประสิทธิภาพที่ดียิ่งขึ้น

รูปที่ 4 การแช่ด้วยของเหลวผสมกับการใช้ปั๊ม [5]

นอกจากนี้ยังมีเครื่องมืออัตโนมัติที่ใช้สำหรับล้างชิ้นส่วนที่มีขนาดใหญ่มาก ๆ โดยที่วิธีการทำด้วยมือไม่สามารถทำได้ทั่วถึงเพื่อทำให้ประหยัดเวลาและแรงมากขึ้นสามารถทำได้ ดังนี้

1. เครื่องพ่นสเปรย์แบบหมุน (Turntable parts washer) เป็นการนำชิ้นงานที่มีขนาดใหญ่เข้ามาใส่ในตัวเครื่อง จากนั้นแผ่นที่รองพื้นในตัวเครื่องจะหมุนและตัวสารละลายที่อยู่ภายในเครื่องจะพ่นออกมาจากด้านบน ทำให้การทำความสะอาดชิ้นส่วนงานขนาดใหญ่ง่ายขึ้น

รูปที่ 5 เครื่องพ่นสเปรย์ [1]

2. เครื่องแช่ (Immersion washer) วิธีการนี้จะทำคล้ายกับลักษณะชิ้นงานขนาดเล็กคือจะมีตะกร้าขนาดใหญ่หรือตู้ขนาดใหญ่ที่ภายในบรรจุสารละลายสำหรับทำความสะอาดไว้ สามารถให้ความร้อนร่วมด้วยเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการกำจัดคราบไขมันหรือสิ่งสกปรก หรือจะใช้การพ่นสเปรย์ใต้ผิวน้ำกับการใช้วิธีการอัลตร้าโซนิคร่วมด้วยก็ได้จะทำให้ได้ผลลัพธ์การกำจัดคราบภายในรูหรือรอยต่อได้ดียิ่งขึ้น

รูปที่ 6 เครื่องแช่ด้วยของเหลว [1]

3. เครื่องล้างแบบตะกร้าหมุนรอบทิศทาง (Rotary basket washer) วิธีการนี้จะอาศัยวิธีอัลตร้าโซนิคเข้ามาช่วย โดยจะใส่ชิ้นงานไว้ในตะกร้าแล้วนำเข้าไปในล็อคที่ทางเครื่องมีไว้ให้ ในการล้าง 1 รอบจะสามารถใส่ตะกร้าได้จำนวนมาก จึงทำให้ประหยัดเวลาลงไปได้เยอะ

รูปที่ 7 เครื่องล้างแบบตะกร้าหมุนรอบทิศทาง [1]

เห็นได้ว่าแต่ละวิธีจะมีข้อจำกัดในการใช้อยู่เราควรเลือกใช้ให้เหมาะสมกับชิ้นงาน ปริมาณชิ้นงานในแต่ละครั้ง นอกจากนี้การเลือกใช้สารละลายในการล้างคราบไขมัน กรีซ และแว็กซ์จะช่วยทำให้ไม่เปลืองน้ำในการล้างทำความสะอาดและไม่ต้องบำบัดน้ำเสีย อีกทั้งการเลือกใช้สารละลายที่สามารถย่อยสลายได้ง่ายและสารที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมก็จะเป็นผลดีกับโลกของเราอีกด้วย