ศูนย์ความเป็นเลิศด้านวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมไม้ มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ - View WoodPage


การทดสอบสมบัติทางกายภาพและสมบัติเชิงกลของไม้
(Testing of Physical and Mechanical Properties of Solid Wood)

 

 1. ความหนาแน่น (Density)

 หาได้จากค่าน้ำหนักและปริมาตรของชิ้นไม้ในสภาวะเดียวกัน
 มีหน่วยเป็นกิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร หรือ กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร
 ควรระบุค่าปริมาณความชื้นของชิ้นตัวอย่าง

 

2. ปริมาณความชื้น (Moisture content)

 ทำการทดสอบโดยวิธีการอบแห้ง (Oven-drying or Gravimetric method) 
 นำชิ้นไม้ซึ่งมีขนาดตามกำหนดในแต่ละมาตรฐาน ไปอบแห้งด้วยเตาอบไฟฟ้าที่อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส จนมีน้ำหนักคงที่
 คำนวณค่าปริมาณความชื้นได้จากน้ำหนักของชิ้นไม้ก่อนและหลังการอบแห้งที่แตกต่างกัน มีหน่วยเป็นร้อยละ
 เป็นวิธีที่นิยมใช้กันมากที่สุด โดยเฉพาะในห้องปฏิบัติการถือว่าเป็นวิธีมาตรฐาน สามารถทำได้ง่าย สะดวก และผลที่ได้ถือว่าอยู่ในเกณฑ์ดี


3. 
การต้านแรงดัดและมอดุลัสยืดหยุ่น (Modulus of rupture and modulus of elasticity) 

 ทดสอบแบบ three point bending คือ ให้แรงกดลงที่จุดกึ่งกลางของชิ้นทดสอบ
 แท่งกดและแท่งรองรับมีลักษณะหน้าตัดเป็นรูปวงกลม หรือรูปครึ่งวงกลม 
 ความเร็วในการเคลื่อนที่ของหัวกดคงที่ ทำให้ไม้แตกหักภายในเวลา 60-90 วินาที กดน้ำหนักจนตัวอย่างไม้แตกหัก

 

4. ความต้านทานแรงอัดแนวขนานเสี้ยน (Compressive strength parallel to grain)

 ให้แรงกดขนานไปตามทิศทางการเรียงตัวของเสี้ยนไม้
 ควบคุมให้หัวกดแนบสนิทและกระจายน้ำหนักอย่างสม่ำเสมอลงบนหน้าตัดของตัวอย่างไม้ 
 ความเร็วในการเคลื่อนที่ของหัวกดคงที่ ทำให้ไม้แตกหักภายในเวลา 60-90 วินาที ให้แรงกดบนหน้าตัดไม้คงที่ จนตัวอย่างแตกหัก

 

5. ความต้านทานแรงอัดแนวตั้งฉากเสี้ยน (Compressive strength perpendicular to grain)

 ให้แรงกดบนตัวอย่างไม้เพียงบางส่วนของพื้นที่ที่รับแรง
 อัดหัวกดลงบนแผ่นเหล็กจนผิวหน้าของตัวอย่างไม้ถูกแผ่นเหล็กกดยุบลงไป 2.5 มม
 ความเร็วในการเคลื่อนที่ของหัวกดคงที่ที่ทำให้ได้จุดพิกัดอัตราส่วนโดยตรง (Proportional limit) ภายในเวลา 60-90 วินาที 

 

6. ความต้านทานแรงดึงแนวขนานเสี้ยน (Tension strength parallel to grain)

 กำหนดตัวอย่างไม้ให้ทิศทางของเสี้ยนขนานกับความยาว บากตัวอย่างไม้ให้คอด (ขนาดเล็กลงตอนกลาง) โดยให้ส่วนคอดมีหน้าตัดเป็นสี่เหลี่ยมผืนผ้า
 ให้แรงดึงจนบริเวณคอดของตัวอย่างไม้ขาดออกจากกัน
 ความเร็วในการเคลื่อนที่ของอุปกรณ์ดึงคงที่ ทำให้ไม้แตกหักภายในเวลา 60-90 วินาที 

 

7. ความต้านทานแรงดึงแนวตั้งเสี้ยน (Tension strength perpendicular to grain) 

 ตัดตัวอย่างไม้ให้คอดตรงกลางตาม
 ให้แรงดึงกับชิ้นตัวอย่างโดยทิศทางของแรงดึงจะตั้งฉากกับแนวเสี้ยนไม้และกระทำต่อวงปีของเนื้อไม้
 ใช้ความเร็วคงที่ที่ทำให้ตัวอย่างไม้ขาดในเวลา 1.5 ถึง 2 นาที ดึงจนตัวอย่างไม้ขาดออกจากกัน

 

8. ความต้านทานแรงเฉือนขนานเสี้ยน (Shear strength parallel to grain) 

 ชิ้นตัวอย่างต้องปลอดตำหนิ และตัดให้ตรงกับด้านรัศมีและด้านสัมผัสที่แท้จริง
 กำหนดตัวอย่างไม้มีความกว้าง 20 ถึง 50 มม. และความยาวของระนาบที่ถูกเฉือนเท่ากับ 20 ถึง 50 มม.
 ให้แรงกดกับชิ้นตัวอย่างโดยใช้หัวกดชนิดพิเศษสำหรับทดสอบแรงเฉือนขนานเสี้ยนของไม้โดยเฉพาะ
 ความเร็วในการเคลื่อนที่ของหัวกดคงที่ กดจนตัวอย่างไม้เลื่อนไถลออกจากกันและแตกหักภายในเวลา 60-90 วินาที

 

9. ความแข็ง (Hardness) 

 ทดสอบความแข็งแบบจังก้า (Janka hardness test)
 ให้แรงกดบนผิวหน้าของชิ้นตัวอย่าง โดยให้ปลายของหัวกดจมลงในเนื้อไม้ลึก 5.64 มม.
 บันทึกค่าแรงสูงสุดไว้คำนวณหาค่าความแข็ง
 ทำการทดสอบทั้งบนด้านรัศมี ด้านสัมผัสและด้านหน้าตัดของชิ้นตัวอย่าง

 

หมายเหตุ:

1. ครอบคลุมมาตรฐานการทดสอบดังต่อไปนี้

► ASTM D 143-09 Standard Test Methods for Small Clear Specimens of Timber
► BS 373: 1957 Methods of testing small clear specimens of timber
► ISO 3133:1975 Wood -- Determination of ultimate strength in static bending
► ISO 3738-1:1982 Hardmetals -- Rockwell hardness test -- Part 1: Test method
► ISO 3345:1975 Wood -- Determination of ultimate tensile stress parallel to grain
► ISO 3346:1975 Wood -- Determination of ultimate tensile stress perpendicular to grain
► ISO-3350: 1975 Wood -- Determination of static hardness
► ISO 9087:1998 Wood - Determination of nail and screw holding power under axial load application
► มอก. 2423 - 2552 ไม้ยางพาราแปรรูป

2. ก่อนทดสอบจะต้องนำชิ้นทดสอบไปปรับความชื้นโดยนำไปใส่ในตู้ของเครื่องควบคุมบรรยากาศ และตั้งเครื่องที่อุณหภูมิ 20+20C และความชื้นสัมพัทธ์ 65+3% จนชิ้นไม้มีความชื้นสมดุลกับบรรยากาศภายในตู้ (ตรวจได้โดยการชั่งน้ำหนักของชิ้นไม้ เมื่อน้ำหนักของชิ้นไม้คงที่แสดงว่าความชื้นในไม้ถึงสภาวะสมดุลแล้ว)