จุดเล็กๆ ที่จำเป็นต้องระวังในการใช้ พร้อมวิธีเช็คสภาพ Optical Parallel ก่อนส่งสอบเทียบ

รายละเอียดทั่วไปของเครื่องมือ Optical Parallel  เครื่องมือ Optical Parallel เป็นเครื่องมือมาตรฐานที่มีลักษณะเป็นแผ่นกระจกใสที่ผิววัดทั้งสองด้านเรียบและขนานกัน สำหรับใช้ตรวจสอบความเรียบ (Flatness) และด้านความขนาน (Parallelism) ของเครื่องมือ หรือใช้ตรวจสอบความเรียบของชิ้นงานสำหรับงานวัดทางด้านมิติ โดยนิยมนำเครื่องมือ Optical Parallel มาใช้วัดผิวหน้าสัมผัสของไมโครมิเตอร์ ซึ่งมีทริคในเรื่องของจุดเล็กๆที่จำเป็นต้องระวังในการใช้และ วิธีเช็ค Optical Parallel ก่อนส่งสอบเทียบ

 

ทำไมต้องควบคุมสภาพแวดล้อมก่อนสอบเทียบ

งานสอบเทียบทางมิติไม่ควรเริ่มจากการหยิบชิ้นงานขึ้นมาวัดทันที เพราะอุณหภูมิและความชื้นมีผลต่อเสถียรภาพของการวัด ซึ่งสถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติกำหนดไว้ให้มีเรื่องสภาวะแวดล้อมในการสอบเทียบด้วย และให้บันทึกอุณหภูมิและความชื้นก่อนและหลังสอบเทียบ ดังนั้นการสอบเทียบ Optical Parallel ไม่ใช่เพียงแค่วางชิ้นงานบนเครื่องและอ่านค่า แต่เป็นกระบวนการที่ต้องควบคุมสภาพแวดล้อมให้เหมาะสมด้วย

ขั้นตอนเตรียมสอบเทียบ Optical Parallel

1. การเตรียม Optical Parallel ก่อนดำเนินการสอบเทียบ

1.1 ตรวจเช็คสภาพทางกายภาพของ Optical Parallel โดยใช้สายตา ว่าสภาพทั่วไป  หรือดูสภาพผิวหน้าของ Optical Parallel ว่ามีลักษณะเป็นเช่นใด กรณีที่เครื่องมือมีรอยขีดข่วน แตกร้าว หรือมีรอยบิ่นที่เกิดจากการใช้งานค่อนข้างมาก ก็จะไม่สามารถดำเนินการสอบเทียบได้

1.2 ทำความสะอาด Optical Parallel ด้วยผ้าซามัวร์และเช็ดผิวหน้าของ Optical Parallel อีกครั้งให้สะอาดไม่มีฝุ่น

2. การกำหนดจุดสอบเทียบ

ในการสอบเทียบ Optical Parallel จะมีการดำเนินการสอบเทียบดังนี้ 

1.สอบเทียบค่า Flatness (ความเรียบ)

2.สอบเทียบค่า Parallel (ความขนาน)

3.สอบเทียบค่า Thickness (ความหนา)

*** จุดสอบเทียบจะดำเนินการสอบเทียบตามที่ลูกค้ากำหนด ***

3. Standard และอุปกรณ์ที่ใช้ในการสอบเทียบ Optical Parallel 

ประกอบด้วย

1. Flatness Tester
2. Gauge Block Comparator  
3. Optical Flat
4. Litematic

4. ทำไมถึงต้องใช้หลายอุปกรณ์เพื่อสอบเทียบ

การสอบเทียบ Optical Parallel ไม่สามารถใช้เครื่องเดียวจบได้ เพราะแต่ละพารามิเตอร์ต้องอาศัยหลักการวัดต่างกัน Flatness Tester ใช้ดูรูปแบบริ้วแสงและคำนวณค่าความเรียบจากภาพแทรกสอด Gauge Block Comparator ถูกออกแบบมาเพื่อเปรียบเทียบมิติความยาวกับเกจบล็อกอ้างอิงอย่างแม่นยำ ส่วน Litematic เหมาะกับการวัดความหนาที่ต้องการแรงกดต่ำและความละเอียดสูงมาก ซึ่ง Litematic มีแรงวัดต่ำเพียง 0.01 นิวตันและความละเอียดถึง 0.01 ไมโครเมตร ซึ่งเหมาะกับงานชิ้นส่วนละเอียดหรือชิ้นงานที่ไม่ควรถูกกดแรง ๆ ระหว่างการวัด

วิธีการสอบเทียบ Optical Parallel 

1.ขั้นตอนการสอบเทียบความเรียบ (Flatness)

*** Standard ที่ใช้คือ เครื่อง Flatness Tester ***

1. เปิดเครื่อง Flatness Tester  โดยเปิดหลอดไฟให้ทำงานประมาณ 5 นาที ก่อนเริ่มใช้งานเพื่อปรับความเข้มแสงให้สม่ำเสมอ
2. นำเครื่องมือ Optical Parallel ของลูกค้า (DUC) วางไว้บนถาดของเครื่อง Flatness Tester
3. นำ Standard Optical Flat วางบน Optical Parallel ของลูกค้า (DUC)
4. ขยับ Standard Optical Flat จนมองเห็นริ้วแสงประมาณ 4-7 ริ้วแสง*
5. หมุนถาดวางชิ้นงานให้ริ้วแสงอยู่ในแนวเดียวกับรอยขีด
6. เก็บบันทึกภาพ
7. เปิดโปรแกรม Flatness Tester พร้อมกรอกข้อมูลของชิ้นงาน Optical Parallel
8. สอบเทียบ Flatness โดยใช้ฟังก์ชั่น Calculate Auto / Calculate Manual โดยเก็บบันทึกค่าซ้ำประมาณ 5 ครั้ง ในบริเวณใกล้เคียงตำแหน่งเดิมให้มากที่สุด

2.ขั้นตอนการสอบเทียบความขนาน (Parallel)

*** Standard ที่ใช้คือ เครื่อง Gauge Block Comparator ***

2.1 นำ Optical Parallel วางบน Base Gauge Block Comparator โดยให้ Probe สัมผัสกับ Center ของ Optical Parallel พร้อมกด Zet 0 พร้อมกับวัดค่า

2.2 บันทึกค่า และทำซ้ำ 

3.ขั้นตอนการสอบเทียบความหนา (Thickness )

*** Standard ที่ใช้คือ เครื่อง Litematic ***

3.1 Zet 0 ที่ Standard โดยการปรับ Probe Litematic ลงมาแตะที่ Base แล้วกด Zet 0 

3.2 ปรับ Probe ขึ้นให้สูงพอที่จะวาง Optical Parallel

3.3 นำ Optical Parallel ของลูกค้าวางบน Base ของ Linematic แล้วปรับ Probe ให้ลงมาแตะกับหน้าใช้งานของ Optical Parallel บริเวณ Center พร้อมกับอ่านค่าและบันทึกค่า

ข้อควรระวังของการใช้ Optical Parallel

1. ขณะใช้งานต้องมีความระมัดระวังไม่ให้บริเวณผิวหน้าของ Optical Parallel มีรอยขีดข่วนหรือรอยบิ่น
2. ระมัดระวังอย่าทำเครื่องมือตกหล่น เนื่องจากจะทำให้ผิวหน้าชำรุดหรือแตกได้
3. เรื่องการทำความสะอาดก่อนและหลังใช้งานนี่เป็นจุดตายเลยปัญหาที่คนชอบพลาดกันคือใช้แค่ผ้าซามัวร์เช็ดเปล่าๆ ซึ่งบางทีพวกคราบน้ำมันจากมือหรือฝุ่นจิ๋วๆ มันไม่ออก ที่เจอบ่อยมากคือช่างทิ้งคราบไว้จนผิวแก้วมันเริ่มฝ้า เคล็ดลับจริงๆ คือ เราจะใช้กระดาษเช็ดเลนส์เกรด Optical ชุบพวกน้ำยาเฉพาะทาง เช่น แอลกอฮอล์บริสุทธิ์ (Ethyl Alcohol) หรือ ปิโตรเลียมอีเธอร์ เช็ดปาดเบาๆ ไปทางเดียวกัน ห้ามถูวนเป็นวงกลมเด็ดขาด เพราะถ้ามีฝุ่นแข็งๆ ติดอยู่ ผิวแก้วจะเป็นรอยขีด Scratch ทันที
4. การจัดเก็บหลังจบงาน โฟร์แมนมักบอกเสมอว่าเวลาใช้เสร็จ ห้ามวางแหมะทิ้งไว้บนโต๊ะเด็ดขาด ต้องเก็บเข้ากล่องไม้ประจำตัวของมันที่มี Silica gel เสมอ เพราะความชื้นในอากาศบ้านเรานี่แหละตัวดีที่ทำให้เกิดเชื้อรากัดกินชั้นโค้ทติ้งของกระจก ถ้าปล่อยจนเชื้อราขึ้นเมื่อไหร่ เครื่องมือวัดหลักหมื่นชิ้นนี้ก็แทบจะหมดความน่าเชื่อถือไปเลย

(*อธิบายเพิ่มเติม* หลายคนที่เพิ่งเริ่มจับงานสอบเทียบมักจะงงว่าไอ้ริ้วแสง 4-7 ริ้วที่ให้หาเนี่ย มันโผล่มาได้ยังไง? อธิบายภาษาหน้างานแบบเข้าใจง่ายๆ คือ มันเกิดจากการแทรกสอดของแสง หรือ Interference Fringes เวลากระจกสองแผ่นทำมุมกันนิดเดียว แสงที่สะท้อนกลับมามันจะหักล้างกันจนเราเห็นเป็นเส้นมืดๆ สลับสว่าง ทีนี้ที่เจอบ่อยมากเวลาสอนงานน้องๆ คือ ส่องเห็นริ้วแสงแล้ว แต่ดันแปลผลไม่ถูกว่าตกลงมันผ่านหรือไม่ผ่าน หัวหน้าแล็บมักจะย้ำเสมอว่าให้จับตาดูไว้เลย ถ้าริ้วแสงมันเป็นเส้นตรงเป๊ะและระยะห่างขนานกันสม่ำเสมอ แสดงว่าผิวหน้าชิ้นงานนั้นเรียบ แต่ถ้าเส้นมันเริ่มโค้งงอเมื่อไหร่ นั่นแหละผิวเริ่มมีความเว้าหรือนูนแล้ว ซึ่งเทียบแล้วริ้วแสงสีแดง 1 เส้นแทนความต่างระดับประมาณ 0.32 ไมโครเมตร)