Mechanical Property of Wood

Comparing Wood Properties from Material Testing

Wood quality class (No.1C) and quality wood floor, 2 AC (No.2AC)

Some characteristics of American hardwood.

โดย ผศ.ทรงกลด จารุสมบัติ

1. คุณสมบัติทางกล

ความรู้ในเรื่องกลสมบัติของไม้นัน้ ได้จากการทดสอบโดยตรง ไม่ว่าจะเป้นการทดสอบใช้งานจริง (Service Test) หรือในห้องทดลอง การทดลองเหล่านี้มีมาตรฐานกำหนดไว้แน่นอนทำให้เปรียบเทียบกันได้ไม่ว่าจะกระทำการ ณ ที่ใด ซึ่งทำให้ได้รับรู้ความเกี่ยวกับกลสมบัติของไม้ต่างชนิดกัน จัดเป็นหมวดหมู่ได้ว่าไม้ชนิดใดมีความแข็งแรงเทียบได้กับไม้ชนิดใด หรือแม้แต่ไม้ชนิดเดียวกัน แต่คนละต้นกัน ต่างท้องที่กัน ก็อาจมีกลสมบัติต่างกันออกไปเหรือไม่เพียงใด และยังสามารถนำความรู้นี้ไปใช้ในการออกแบบโครงสร้างกำหนดขนาดของงานไม้โดยถูกต้อง เป็นการประหยัดอีกด้วย ไม้ต่างกับวัสดุก่อสร้างอย่างอื่น ตรงที่เป็นของที่ได้จากธรรมชาติ ความแปรปรวน ในเรื่อง ดิน ฟ้า อากาศ ทำให้อัตราความเติบโตของเนื้อไม้ต่างกันออกไป การผึ่งไม้อบไม้เพื่อลดความชื้นก็ดีหรือลักษณะการใช้งานในสิ่งก่อสร้างก็ดี ทำให้กลสมบัติของไม้ต้องเปลี่ยนแปลงไปด้วย

คุณสมบัติทางกลของไม้จะกล่าวถึงในที่นี้มี

· ความเค้นอัดขนานเสี้ยน (Compressive Stress Parallel to Grain)ใช้ในการทดสอบไม้ที่นำไปใช้ประโยชน์ในรูปแบบของเสาอาคาร

              ภาพแสดงเสาเข็มสำหรับฐานรากเข้าฝา

     · ความเค้นอัดตั้งฉากเสี้ยนใช้ในการทดสอบไม้ ที่นำไปใช้ประโยชน์ ในรูปแบบของไม้หมอนรองรางรถไฟ,ส่วนของคานที่สัมผัสกับที่รองรับ

ภาพแสดงการทดสอบความเค้นอัดตั้งฉากเสี้ยน

· ความเค้นดึงขนานเสี้ยน (Tensile Strees Parallel to Grain)ใช้ในการทดสอบไม้ที่นำไปใช้ประโยชน์ในรูปแบบของส่วนประกอบของโครงถักที่รับแรงดึง

ภาพแสดงการทดสอบความเค้นดึงขนานเสี้ยน

· ความเค้นดึงตึ้งฉากเสี้ยน (tensile Stess perpendicular to Grain) ใช้ในการดสอบไม้ ที่นำไปใช้ประโยชน์ในรูปแบบของคานไม้ประกับ , ไม้ประกับโค้ง

ภาพแสดงการทดสอบความเค้นดึงตั้งฉากเสี้ยน

· ความเค้นเฉือนขนานเสี้ยน (Shearing Stress Parallel to Grain)ใช้ในการทดสอบไม้ ที่นำไปใช้ประโยชน์ในรูปแบบของข้อต่อไม้ , คาน , คานไม้ประกับ

การแสดงการทดสอบความเค้นเฉือนขนาดเสี้ยน

· ความแข็งแรง และความแข็งตึง ในการดัดสถิตย์ (Strength and Stiffness in Static Bending)ใช้ในการทดสอบไม้ที่นำไปใช้ประโยชน์ในรูปแบบของ คาน,ตง,จัดทัน,แป,ส่วนของโครงดักที่รับแรงดัด ซึ่งสามารถแบ่งค่าทดสอบออกเป็น 2 ค่าคือ

- Modulus of Rupture (MOR) ซึ่งแสดงถึงความสามารถในการต้านการแตกหักหรือความแข็งแรง (Strength) ของไม้

- Modulus of Elasticity (MOE) ซึ่งแสดงถึงความสามารถในการต้านการโก่งหรือความแข็งตึง (Stiffness) ของไม้

              ภาพแสดงการทดสอบ แรงดัดสถิตย์

ความแข็ง (Hardness)

การทดสอบความแข็ง

     ใช้ในการทดสอบไม้ ที่จะนำไปใช้ประโยชน์ในรูปแบบของ ไม้พื้น , ปาร์เก้ , เฟอร์นิเจอร์


                 ภาพแสดงการทดสอบความแข็ง

การฉีก (Cleavage)

ใช้ในการทดสอบไม้ ที่จะนำไปใช้ประโยชน์ในรูปแบบของ ข้อต่อไม้,ด้ามเครื่องมือ,อุปกรณ์กีฬา

ภาพแสดงการทดสอบหาค่าความต้านทานแรงฉีก

ความเหนียว (Toughness)

ใช้ในการทดสอบไม้ที่จะนำไปใช้ประโยชน์ในรูปแบบของกล่อง ลัง ไม้รองยก ด้ามเครื่องมือ เสา

        ภาพแสดงการทดสอบหาค่าความต้านทานแรงฉีก

กำลังยึดของตะปู และตะปูควง (Nail and Screw Holding Power) ใช้ในการทดสอบไม้ ที่จะนำไปใช้ประโยชน์ในรูปแบบของ ชิ้นงานที่ต้องยึดติดด้วยตะปู หรือตะปูควง เช่น ประตู หน้าต่าง วงกบ โครงหลังคา

          ภาพแสดงการทดสอบกำลังยึดของตะปู และตะปูควง

ปัจจัยสำคัญที่ทำให้คุณสมบัติทางกลของไม้เปลี่ยนแปลง

1. ตำหนิ ทำให้คุณสมบัติทางกลไม้ลดลง เช่น

· ตา

· รอยปริ รอยร้าว รอยแตก

· แนวเสี้ยนขวาง

· การผุเนื่องจากเชื้อรา

· รูแมลง

· ตำหนิจากกรอบไม้

2. ความแน่น คุณสมบัติทางกลของไม้จะแปรผันตามความแน่นของไม้

3. ปริมาณความชื้น คุณสมบัติทางกลของไม้จะเพิ่มขึ้นเมื่อไม้แห้งลงต่ำกว่าจุดหมาด

4. อุณหภูมิ คุณสมบัติทางกลของไม้จะลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น