เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ม.3 หน่วย3_วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องมือ และความรู้ในการแก้ปัญหาหรือพัฒนางาน

เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ชน้ั มัธยมศกึ ษาปีท่ี 3 กลมุ่ สาระการเรียนร้วู ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี หนว่ ยการเรียนร้ทู ี่ 1 หน่วยการเรียนรู้ที่ 2 หนว่ ยการเรียนรทู้ ่ี 3 หน่วยการเรยี นรทู้ ่ี 4 Slide PowerPoint_สอื่ ประกอบการสอน บรษิ ทั อกั ษรเจริญทัศน์ อจท. จำกัด : 142 ถนนตะนำว เขตพระนคร กรุงเทพฯ 10200 Aksorn Charoen Tat ACT. Co., Ltd: 142 Tanao Rd. Pranakorn Bangkok 10200 Thailand โทร./แฟกซ์ : 0 2622 2999 (อัตโนมัติ 20 คูส่ ำย) [email protected]/www.aksorn.com

3หน่วยการเรียนร้ทู ี่ วสั ดุ อปุ กรณ์ เครอ่ื งมือ และความรู้ในการแก้ปญั หาหรือ พัฒนางาน ตัวช้วี ัด • ใชค้ วำมรู้และทกั ษะเก่ยี วกบั วสั ดุ อุปกรณ์ เครอ่ื งมอื กลไก ไฟฟ้ำและอิเลก็ ทรอนกิ สใ์ ห้ถกู ต้องกบั ลกั ษณะของงำน และปลอดภัย เพื่อแก้ปัญหำหรือพฒั นำงำน

นกั เรียนคิดวา่ ความรใู้ นดา้ นใดบ้าง ท่เี ป็นประโยชนใ์ นการพัฒนาชิ้นงาน ?

ความรู้เก่ยี วกบั วสั ดสุ าหรับการพฒั นาชน้ิ งาน ในกำรสร้ำงสรรค์เทคโนโลยี โดยเฉพำะส่ิงประดิษฐ์ หนงั นวัตกรรมท่ีเป็นชิ้นงำน เกิดจำกกำรคัดเลือกวัสดุ โลหะ หลำยประเภท ที่มีสมบัติแตกต่ำงกัน มำประกอบ หรอื ผสมเข้ำด้วยกนั ควำมรู้เก่ียวกับสมบัติของวัสดุ จึงมีควำมสำคัญที่ส่งผลโดยตรง ต่อคุณภำพ ผลติ ภัณฑ์และวัตถุประสงคใ์ นกำรใช้งำน ไม้

1 วัสดแุ ละประเภทของวสั ดุ วสั ดุในกำรสรำ้ งชน้ิ งำนแบง่ ออกเปน็ 2 ประเภท ดงั นี้ โลหะ คณุ สมบตั ิ อโลหะ คณุ สมบตั ิ • มีควำมแขง็ (ยกเว้นปรอทซงึ่ เปน็ ของเหลว) • แตกตัวในสำรละลำยได้ ให้ประจุลบ • ผิวมนั วำว • เปน็ ฉนวนไฟฟ้ำหรอื กง่ึ ตัวนำไฟฟำ้ ยกเวน้ (คำร์บอนในรูป • เปน็ ตวั นำไฟฟ้ำ • ตัวนำควำมร้อน แกรไฟต์) • มคี วำมเหนยี ว สำมำรถดงึ ยดื เปน็ เส้น • เปน็ ฉนวนควำมร้อน • อโลหะในสถำนะของแขง็ จะมีควำมเปรำะดงึ ยืดออก หรอื ตเี ป็นแผ่นบำงได้ เป็นเสน้ ลวดหรอื ตเี ปน็ แผน่ บำง ๆ ไมไ่ ด้

1 วสั ดุและประเภทของวัสดุ โลหะ อโลหะ โลหะประเภทเหล็ก โลหะนอกกลุ่มเหลก็ วสั ดุจากธรรมชาติ วัสดสุ งั เคราะห์ ตวั อย่าง ตวั อย่าง

1 วัสดุและประเภทของวสั ดุ โลหะแบ่งออกเปน็ 2 ประเภท ดงั นี้ วัสดุ สมบัตเิ ด่น ลักษณะงาน 1) โลหะกล่มุ เหลก็ เชน่ เหล็กกล้ำ เหลก็ เหนียว โลหะพ้นื ฐำนทีม่ ีเหลก็ ผสมอยู่ มคี วำมแขง็ แรงทนทำน ใช้งำนด้ำนโครงสรำ้ งและงำนอตุ สำหกรรม เชน่ เหลก็ หลอ่ ปรบั เปลี่ยนรูปทรงตำมกำรใช้งำนไดด้ ว้ ยกรรมวิธีกำร ชิน้ ส่วนของเคร่อื งจกั ร เครื่องมอื ช่ำง เครื่องทนุ่ แรง หลอ่ กำรอัดรดี ขึ้นรูป และกำรกลึง เม่อื รวมตวั กับ อำกำศจะเกดิ เปน็ สนิม 2) โลหะนอกกลมุ่ เหลก็ เช่น ดบี ุก อะลมู เิ นียม โลหะบริสทุ ธ์ทิ ่ไี ม่มีเหลก็ ผสมอยู่ มีทัง้ โลหะหนักและ ใชใ้ นงำนอุตสำหกรรมบำงประเภท เนอ่ื งจำก สงั กะสี ตะก่ัว ทองแดง เงนิ ทองเหลือง โลหะเบำ ทนทำนตอ่ กำรกดั กร่อน นำ้ หนกั เบำ บำงชนิดมีรำคำสูง เชน่ ใชท้ องแดงในงำนไฟฟำ้ ยืดตัวไดง้ ่ำย มีควำมเหนยี ว ใชอ้ ลมู เิ นยี มกบั งำนท่ตี อ้ งกำรนำ้ หนักเบำ

1 วสั ดแุ ละประเภทของวัสดุ อโลหะแบ่งออกเปน็ 2 ประเภท ดังนี้ 1. วัสดุธรรมชำติ พบแตกต่ำงกนั ไปตำมแตล่ ะภมู ิภำค มสี มบตั แิ ละกำรใชง้ ำนที่หลำกหลำย เช่น วัสดุ สมบตั เิ ด่น ลักษณะงาน กล้วย เปน็ ไมล้ ้มลุกที่มีประโยชน์ทุกสว่ น ใช้เปน็ สมนุ ไพร อำหำร ภำชนะ 2. วัสดุสังเครำะห์ เปน็ วสั ดทุ ถ่ี ูกปรงุ แตง่ ขึ้นใหม่จำกวสั ดธุ รรมชำติและสำรเคมี ด้วยกระบวนกำรหรือกรรมวธิ ีตำ่ ง ๆ เพอ่ื ใหม้ ีคุณสมบตั ิเฉพำะตัว เช่น วัสดุ สมบัตเิ ดน่ ลกั ษณะงาน ยำงสงั เครำะห์ เป็นพอลิเมอรท์ มี่ นุษยส์ งั เครำะห์ขึ้น มีควำมตำ้ นทำน ใช้ในกำรผลิตยำงรถยนต์ เครือ่ งมือ ต่อกำรขูดขีดและป้องกัน กำรผกุ รอ่ นได้ดี แพทย์ ชน้ิ ส่วนแมพ่ ิมพ์ และสำยพำน ในเครื่องจักร

2 สมบตั ขิ องวัสดุและหลกั การเลือกวัสดุ สมบตั ขิ องวสั ดทุ ี่นำมำพจิ ำณำเลอื กใช้ใหเ้ หมำะกับงำน ไดแ้ ก่ สมบตั ทิ างเคมี สมบตั ิทางกายภาพ สมบตั เิ ชิงกล บอกลักษณะเฉพำะตัวท่ีเก่ียวกับ สำมำรถสังเกตได้จำกลกั ษณะภำยนอก เช่น เกิดจำกกำรตอบสนองต่อแรงภำยนอก โครงสร้ำงและองค์ประกอบของธำตุ รูปร่ำง รูปทรง สี กล่ิน รสชำติ ควำม ที่มำกระทำ เช่น กำรยดื และหดตัวของ ต่ำง ๆ ของวัสดุ เช่น ค่ำควำมเป็น หนำแน่น จุดหลอมเหลว ตรวจสอบได้โดย วัสดุ ควำมเหนียว ควำมแข็ง ควำม กรด-เบส กำรกัดกร่อน กำรลุกติดไฟ กำรใช้ประสำทสัมผัส เช่น ใช้มือลูบสัมผัส แข็งแรงควำมสำมำรถในกำรรับ ตรวจสอบได้จำกกำรทดลองใน พื้นผิวของวัสดุ หรือใช้เคร่ืองมือเฉพำะทำง น้ำหนกั ควำมทนต่อกำรขูดขีด หอ้ งปฏบิ ตั ิกำร เช่น เครื่องหำจุดหลอมเหลว เครื่องวัด กำรนำไฟฟ้ำ เครื่องวดั ควำมช้ืน

อปุ กรณแ์ ละเครือ่ งมอื ช่างพน้ื ฐานในการแกป้ ญั หาและสร้างช้ินงาน เทคโนโลยใี นกำรสรำ้ งชนิ้ งำนมีควำมจำเป็นตอ้ งใช้อุปกรณ์และเครือ่ งมือ ชำ่ งในกำรผลติ ควำมรู้เกยี่ วกบั คุณภำพของ อปุ กรณ์และเคร่อื งมือช่ำง จะเป็นตวั ชว่ ยที่สำคัญในกำรออกแบบกระบวนกำรผลติ เชน่ ชว่ ยลดข้ันตอนในกำรผลิต ช่วยยน่ ระยะเวลำในกำรผลติ หรือเพิ่มจำนวนกำรผลิตไดอ้ ยำ่ งค้มุ ค่ำ

1 อปุ กรณแ์ ละเครื่องมือชา่ งพ้นื ฐาน กำรเปลีย่ นแปลงทำงดำ้ นเศรษฐกจิ เกยี่ วข้องกับกำรผลติ กำรจัดจำหน่ำย และกำรบริโภคภำยในประเทศ ซ่ึงปจั จุบันเทคโนโลยี ระบบร้ำนค้ำออนไลน์ทำให้ธรุ กจิ ขนำดเล็กมชี ่องทำงในกำรจำหนำ่ ยท่ีเปดิ กว้ำงข้นึ และสำมำรถสง่ สนิ คำ้ ถงึ มอื ผู้บรโิ ภคได้อยำ่ ง รวดเร็วท้งั ในระยะทำงใกล้และระยะทำงไกล 1. เคร่อื งมอื กลุม่ ไขควง 2. เคร่ืองมือกลุ่มสวำ่ น 3. เครือ่ งมอื กลุ่มคีม 4. เคร่ืองมือพ้นื ฐำนอนื่ ๆ

2 หลักการเลอื กใชแ้ ละการดแู ลรักษาอุปกรณ์และเครอ่ื งมือชา่ งพน้ื ฐาน กำรเลือกใชอ้ ปุ กรณแ์ ละเครอื่ งมือชำ่ งพน้ื ฐำนให้เหมำะสมกบั กำรทำงำน มดี ังนี้ วัตถปุ ระสงค์ของกำรนำมำใชห้ รือควำมต้องกำรใชท้ ำงำนอะไร อย่ำงไร ควำมคุม้ คำ่ ควรทำกำรเปรียบเทียบขอ้ ดแี ละข้อเสีย ควำมเหมำะสมตอ่ สภำพทอ้ งถ่นิ ด้ำนทรพั ยำกร สิ่งแวดล้อม ควำมเหมำะสมกบั วัสดุที่เลือกใช้ ควำมปลอดภยั ตอ่ ผู้ใช้ ซ่ึงตอ้ งไม่ส่งผลกระทบต่อส่ิงแวดล้อม ไมส่ ่งผลเสียตอ่ สขุ ภำพของผู้ใช้ สภำพแวดลอ้ มหรือสถำนท่ที ำงำน

2 หลักการเลอื กใชแ้ ละการดูแลรักษาอปุ กรณแ์ ละเคร่อื งมือช่างพืน้ ฐาน กำรดูแลรักษำอปุ กรณ์และเครื่องมอื ช่ำงพ้ืนฐำน มดี ังนี้ ควรศกึ ษำวิธกี ำรใชใ้ หเ้ ข้ำใจก่อนลงมอื ใช้ ศกึ ษำขอ้ ควรระวงั กำรแก้ไขเมือ่ เกดิ อุบตั เิ หตุ เพือ่ ให้เกิดควำมปลอดภัยของตัวผใู้ ช้ เพอ่ื นรว่ มงำน และตัวเคร่ืองมอื และอุปกรณ์ ควรทำกำรตรวจสอบสภำพเคร่อื งมอื ให้พรอ้ มก่อนกำรใชง้ ำน เมอ่ื เลกิ ใชง้ ำนแลว้ ใหท้ ำควำมสะอำดและบำรุงรักษำตำมคู่มือกำรใช้ และจดั เกบ็ ใหเ้ ป็นระเบยี บ ทำประวตั กิ ำรซ่อมแซมเคร่อื งมอื ทชี่ ำรดุ ให้พร้อมใชเ้ สมอ

ความรูใ้ นการแก้ปญั หาหรือพฒั นาชิ้นงาน เทคโนโลยีสว่ นใหญ่ในปจั จบุ ันมกี ำรใช้ระบบกลไก ไฟฟำ้ และอิเล็กทรอนิกส์เป็นส่วนสำคัญในกำรสร้ำง ดังนั้น ควำมรู้ในด้ำนกลไก ไฟฟ้ำ และอิเล็กทรอนิกส์ จึงเป็น สงิ่ สำคญั ท่จี ะชว่ ยใหก้ ำรพฒั นำชน้ิ งำนมคี วำมเหมำะสม ตรงตำมวตั ถปุ ระสงค์ได้มำกขึน้

1 กลไก วิทยำศำสตร์เปน็ ควำมรทู้ ่ีเก่ยี วขอ้ งกบั ธรรมชำติทัง้ ที่มีชีวติ และไมม่ ชี วี ติ รวมถงึ ปรำกฏกำรณท์ ำงธรรมชำติ เทคโนโลยีท่ตี อบสนองควำมตอ้ งกำรหรือแกป้ ัญหำให้มนษุ ย์ วทิ ยำศำสตร์มี 2 สำขำ ดงั นี้ ล้อและเพลา รอก สปรงิ เฟือง คาน

2 ไฟฟ้าและอุปกรณอ์ ิเลก็ ทรอนกิ ส์ ไฟฟา้ คือ พลงั งำนระดับพ้ืนฐำนในกำรใช้งำนเทคโนโลยีใหส้ ำมำรถแปลงเปน็ พลงั งำนในรูปแบบอน่ื ได้ เช่น ควำมรอ้ น แสงสวำ่ ง พลังงำนกล พลงั งำนควำมเย็น พลังงำนควำมรอ้ น พลังงำนแสง พลงั งำน พลงั งำนกล ไฟฟำ้

2 ไฟฟา้ และอุปกรณ์อเิ ลก็ ทรอนิกส์ ไฟฟ้ากระแส คอื กำรไหลของประจไุ ฟฟำ้ ผ่ำนวงจรไฟฟ้ำ โดยไฟฟ้ำกระแสแบง่ เป็น 2 รปู แบบ คอื ไฟฟำ้ กระแสตรงและไฟฟำ้ กระแสสลบั ทศิ ทำงกำรไหลของกระแสของไฟฟ้ำกระแสตรง

2 ไฟฟา้ และอปุ กรณ์อเิ ล็กทรอนิกส์ ไฟฟา้ กระแส คือ กำรไหลของประจุไฟฟ้ำผำ่ นวงจรไฟฟ้ำ โดยไฟฟำ้ กระแสแบ่งเป็น 2 รูปแบบ คอื ไฟฟำ้ กระแสตรงและไฟฟำ้ กระแสสลบั ทิศทำงกำรไหลของกระแสของไฟฟำ้ กระแสสลบั

2 ไฟฟา้ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ วงจรไฟฟำ้ อย่ำงง่ำย หมำยถงึ วงจรทป่ี ระกอบดว้ ย แหลง่ กำเนดิ ไฟฟำ้ ตัวนำไฟฟำ้ เคร่อื งใช้ไฟฟำ้ หรอื โหลด สวติ ช์ เคร่อื งใช้ไฟฟ้า แหล่งกาเนดิ ไฟฟา้ กำรตอ่ วงจรไฟฟ้ำพดั ลมจำกไฟฟ้ำกระแสตรง

2 ไฟฟ้าและอุปกรณ์อเิ ลก็ ทรอนิกส์ อปุ กรณอ์ ิเลก็ ทรอนกิ ส์ ทำหนำ้ ทคี่ วบคมุ กำรไหลของกระแสไฟฟำ้ ภำยในวงจรไฟฟำ้ ตำมท่อี อกแบบไว้ แบ่งได้หลำยประเภท ตำมหนำ้ ที่กำรใชง้ ำนของอุปกรณ์ แผงวงจรไฟฟ้ำท่มี อี ุปกรณอ์ เิ ลก็ ทรอนกิ สห์ ลำยชนดิ ประกอบเขำ้ ด้วยกนั



สรปุ ได้ว่าความรทู้ ีเ่ ป็นประโยชน์ในการสร้างและใชเ้ ทคโนโลยีในปจั จุบันทส่ี าคัญ มดี ังนี้ 1. 2. 3. ความรู้ด้านวสั ดุ ความรู้ดา้ นสมบตั ิ ความร้ดู า้ นอุปกรณ์ และประเภท ของวสั ดุและหลักการ และเครื่องมอื ช่าง ของวสั ดุ เลอื กวัสดุ พน้ื ฐาน 4. 5. ความรดู้ ้านกลไก ความรูด้ า้ นไฟฟา้ และอุปกรณ์ อเิ ล็กทรอนิกส์ ความรู้ในด้านต่าง ๆ เหล่านี้ จะช่วยให้ผพู้ ัฒนาเทคโนโลยีสามารถตัดสินใจเลือกใช้ วัสดุ อุปกรณ์ และออกแบบระบบการทางานของช้ินงานได้อย่างเหมาะสม รวมทั้ง สามารถแก้ปัญหาทเี่ กดิ ขนึ้ ระหวา่ งพัฒนาชน้ิ งานไดถ้ ูกต้องตามหลกั ทฤษฎพี ้ืนฐาน