ทำไม ‘1 °C’ ถึงทำให้เกจบล็อกคลาดเคลื่อนได้เป็นล้าน?

คำถามนี้ไม่ใช่แค่ตัวเลขน่าตกใจ แต่สะท้อนว่า การดูแลเกจบล็อกอย่างถูกต้องไม่ใช่แค่การเช็ดให้สะอาด แต่ต้องควบคุม “อุณหภูมิ” อย่างแม่นยำ เพราะแม้ความเปลี่ยนแปลงเพียง 1 องศาเซลเซียสก็สามารถทำให้ค่าความยาวคลาดเคลื่อนระดับไมโครเมตรได้ซึ่งมากพอจะสะสมเป็นความผิดพลาดในระดับชิ้นส่วนล้านชิ้นในสายการผลิต นี่จึงเป็นเหตุผลที่การเก็บ ใช้งาน และสอบเทียบเกจบล็อกต้องอยู่ภายใต้สภาวะ 20 °C คงที่เสมอ เพื่อให้สามารถรักษา”ค่ามาตรฐาน”ไว้ได้อย่างแท้จริง

การดูแลรักษา Gauge Block อย่างมืออาชีพ สิ่งที่เกิดขึ้นจริงที่คนทำงานวัดละเอียดต้องเข้าใจ

Gauge Block หรือที่หลายคนเรียกกันว่า “เกจบล็อก” คือเครื่องมือวัดมาตรฐานความยาวที่แม่นยำที่สุดตัวหนึ่งที่เคยใช้งานมาของสายงานสอบเทียบ แม้จะดูเหมือนชิ้นโลหะสี่เหลี่ยมเล็ก ๆ แต่ความผิดพลาดเพียงไม่กี่ไมโครเมตรจากการดูแลรักษาที่ไม่ถูกต้อง สามารถนำไปสู่ความเสียหายเชิงระบบในสายการผลิตได้ทันที และเกิดขึ้นมาแล้วในหลายโรงงาน

ความเข้าใจผิดเรื่อง Gauge Block ที่หลายคนยังมองข้าม

จากประสบการณ์ในงานสอบเทียบ พบว่าหลายคนเข้าใจว่าเกจบล็อกไม่จำเป็นต้องดูแลมาก เพราะมันเป็นวัสดุแข็งแรง ไม่ค่อยขยับหรือเปลี่ยนแปลงอะไร ซึ่งไม่จริงเลย ความเป็นจริงคือเกจบล็อกทุกชิ้น ไม่ว่าจะเป็นเหล็ก ทังสเตนคาร์ไบด์ หรือเซรามิก ต่างมีพฤติกรรมทางกายภาพที่ตอบสนองต่อความชื้น อุณหภูมิ และสารเคลือบผิวที่เราใช้ทาอย่างเห็นได้ชัด

โดยเฉพาะเกจบล็อกที่ทำจากเหล็ก ซึ่งพบได้บ่อยในโรงงาน ถ้าไม่ได้รับการเคลือบกันสนิมอย่างถูกวิธีหรือเคลือบมากเกินไป จนกลายเป็นคราบแข็ง ๆ บนผิว นอกจากจะทำให้วริงไม่ได้ดี ยังทำให้ค่าจริงคลาดเคลื่อนได้เกินเกณฑ์สอบเทียบอีกด้วย มีที่เคยเจอก้อนที่วริงไม่ได้เลย ทั้งที่ภายนอกดูสะอาด เพราะภายในมีคราบน้ำมันที่เช็ดไม่ออกฝังอยู่ตั้งแต่การเก็บรักษาครั้งก่อน

ความแตกต่างในการดูแลรักษาแต่ละวัสดุ

สิ่งที่หลายคนอาจไม่รู้ก็คือ แม้เกจบล็อกจะมีหน้าตาคล้ายกัน แต่พฤติกรรมของวัสดุที่ใช้ผลิตนั้นแตกต่างกันชัดเจน ทั้งแบบเหล็ก เซรามิก และคาร์ไบด์ การดูแลก็ไม่สามารถเหมารวมได้

ตัวอย่างเช่น

• เหล็กจะไวต่อความชื้นและสนามแม่เหล็กตกค้างมากที่สุด เวลาใช้งานในห้องที่มี RH สูงหรืออยู่ใกล้แม่เหล็กถาวร สนามตกค้างจะดึงเศษโลหะหรือฝุ่นเหล็กเข้าผิวเกจโดยที่เราไม่รู้ตัว ถ้าไม่ demagnetize ก่อนใช้งาน โอกาสที่ค่าจะคลาดเคลื่อนมีสูงมาก
• คาร์ไบด์ แม้จะทนต่อการสึกหรอได้ดีกว่าเหล็กหลายเท่า แต่มีน้ำหนักมาก และเปราะกว่าที่คิด ถ้าเผลอทำตกพื้น โอกาสบิ่นสูง โดยเฉพาะตามขอบ หรือจุดที่ใช้วริง
• เซรามิก แม้ไม่เป็นสนิมเลยก็จริง แต่ก็ไวต่อแรงกระแทกไม่แพ้กัน เคยแค่ตกจากขอบโต๊ะ ยังเห็นรอยร้าวเล็ก ๆ ซึ่งถ้าไม่สังเกต ก็อาจนำไปใช้ต่อได้โดยไม่รู้ว่าผิวบล็อกเสียไปแล้ว

อุณหภูมิ 1 °C ที่สร้างความคลาดเคลื่อนมหาศาล

สิ่งที่มักถูกละเลยที่สุดคือเรื่องอุณหภูมิ หลายๆโรงงานที่คิดว่าการนำเกจบล็อกออกจากกล่องแล้ววัดได้เลย เป็นเรื่องปกติ ความจริงแล้วถ้าเกจบล็อก เครื่องมือ และชิ้นงานไม่ได้อยู่ในอุณหภูมิ 20 °C อย่างน้อย 2 ชั่วโมงก่อนใช้งาน ค่าความยาวที่ได้อาจคลาดเคลื่อนระดับไมโครเมตร โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อวัดในงานที่ต้องการความละเอียดสูง เช่น การสอบเทียบ Master หรือการตั้ง Zero บนเครื่อง CMM

เคยมีกรณีที่ค่าความยาวคลาดไปถึง 2 ไมครอนจากการเร่งใช้งานทั้งที่อุณหภูมิห้องยังไม่คงที่ พอเจาะดูย้อนกลับไป ปรากฏว่าเกจบล็อกเพิ่งถูกนำออกจากกล่องในคลังที่อุณหภูมิเพียง 17 °C ซึ่งเป็นความต่างเพียง 3 องศา แต่ผลสะท้อนในระบบคุณภาพกลับสูงจนต้องสอบเทียบใหม่ทั้งล็อต

การสอบเทียบที่ต่อเนื่องและไม่ละเลย คือหัวใจของความแม่นยำ

การสอบเทียบไม่ใช่แค่การส่งเกจบล็อกไปที่ห้องแล็บปีละครั้ง แต่คือกระบวนการรักษาความน่าเชื่อถือของทุกเครื่องมือวัดที่ใช้อ้างอิง ถ้าใช้เกจบล็อกเป็น Master ในการตั้งค่า Zero หรือทำการวัดสำคัญ แล้วปล่อยให้ค่าจริงเปลี่ยนโดยไม่มีการตรวจสอบ สุดท้ายความเสียหายจะย้อนกลับมาที่ระบบ QC ของโรงงานแน่นอน

สำหรับเกจบล็อกที่ใช้งานทุกวัน แนะนำว่าให้มีการตรวจสอบเบื้องต้นอย่างน้อยเดือนละครั้ง เช่น ตรวจคราบบนผิว ตรวจแม่เหล็กตกค้าง และเช็คการวริงว่าทำได้เต็มหน้าเหมือนเดิมหรือไม่ ส่วนการสอบเทียบกับห้องแล็บภายนอก ควรเว้นไม่เกิน 6–12 เดือนสำหรับการใช้งานปกติ หรือ 12–24 เดือนสำหรับบล็อกที่ใช้เฉพาะสอบเทียบเท่านั้น

หมายเหตุ ในกรณีที่ต้องการความแม่นยำในการใช้งานมากๆ ต้องคำนึงถึงการ Demagnetize หรือคือการ “เตรียมผิว” ทางแม่เหล็กก่อนล้างเกจบล็อกโดยใช้สนามแม่เหล็กสลับ-ลดกำลังเพื่อลบสนามตกค้าง (Residual Magnetism) ให้เหลือต่ำกว่า ≈ 1 – 2 เกาส์ เมื่อแรงดึงดูดผงโลหะหมดไป ผิวจึงเปิดรับสารละลายและแรงกลได้เต็มที่ จึงจะทำให้ขั้นตอนเคมีกลอย่างการเช็ดด้วยแอลกอฮอล์หรืออัลตราโซนิกจึงจะสามารถขจัดสิ่งสกปรกได้หมดจดและไม่ทิ้งอนุภาคโลหะฝังแน่น การตรวจสอบและปฏิบัติตามขั้นตอนนี้จะเพิ่มทั้งความสะอาดและความแม่นยำของบล็อกในคราวเดียว

โดยสรุป “ขั้นตอนพื้นฐาน” การทำความสะอาด, การควบคุมอุณหภูมิ 20 °C, การเก็บในกล่องปิดสนิท, การหลีกเลี่ยงแรงกระแทก/การขีดข่วน และการสอบเทียบตามรอบ เหมือนกันทุกชนิด แต่ “รายละเอียดข้อควรระวัง” จะแตกต่างตาม วัสดุ (Steel, Ceramic, Tungsten Carbine ฯลฯ) และ เกรด (K, 00, 0, 1, 2 หรือ AS-1  Workshop)

สรุป

• หลักการพื้นฐานเหมือนกัน คือ ต้อง สะอาด แห้ง เก็บในที่ที่อุณหภูมิคงที่และเก็บรักษาไว้ในกล่อง
• จุดต่างสำคัญ การ ป้องกันสนิม (เฉพาะ Steel), การเลือก หินลบคม และ ความเปราะ,แม่เหล็ก ของแต่ละวัสดุ
• มาตรฐานอ้างอิงตาม
  • ISO 3650 “Geometrical Product Specifications (GPS) – Gauge Blocks”
  • ASME B89.1.9-2019 “Gage Blocks” asme.org
    
  • NIST Monograph 180 The Gauge Block Handbook5 Preparation & Inspection nist.gov
    
  • Mitutoyo E-Section Catalogue (CERA Block properties & Maintenance Kit) mitutoyo.com
    
  • Premier Scales & Systems “Proper Care & Use of Gauge Blocks” (แนวปฏิบัติทำความสะอาด/น้ำมันกันสนิม) premierscales.com
    

ถ้าถามว่าอะไรคือสาเหตุที่ทำให้ Gauge Block เสื่อมเร็วที่สุด คำตอบไม่ใช่แค่ความชื้นหรือการเก็บไม่ดี แต่คือ “ความเข้าใจผิด” และ “ความรีบ” ที่พนักงานหลายคนมีเวลาใช้งาน พอใช้ผิด ไม่ทำความสะอาด หรือไม่ควบคุมอุณหภูมิ ค่าที่ได้ก็เริ่มคลาด และการวัดทุกอย่างที่ตามมาก็จะผิดตามไปโดยไม่รู้ตัว

ดังนั้น การดูแลเกจบล็อกไม่ใช่เรื่องของความละเอียดเกินจำเป็น แต่มันคือการปกป้องความแม่นยำตั้งแต่จุดเริ่มต้น ถ้าคุณเชื่อว่า “วัดแม่นตั้งแต่ต้น ผลลัพธ์ย่อมแม่นถึงปลาย” Gauge Block ก็เป็นเครื่องมือที่ต้องใส่ใจให้มากที่สุดในระบบวัดของคุณ

การยึดหลักวิธีดูแลรักษาดังกล่าวจะยืดอายุการใช้งาน Gauge Block ทุกชนิด พร้อมคงความถูกต้องในระดับไมโครเมตรได้ยาวอย่างนาน

ผู้เขียน L2GB

Related posts:

มาตรวิทยา คืออะไร? มีประวัติความเป็นมาและสาขาอย่างไร? คุณใช้งาน Infrared Thermometer ผิดวิธีหรือไม่ วิธีการใช้ที่ถูกต้องทำอย่างไร ไฟฟ้าสถิตมีทั้งข้อดีและข้อเสีย ทำความรู้จักกับเครื่องมือวัดไฟฟ้าสถิตกัน ทำไม? ต้องทดสอบ ประแจปอนด์