นักประดิษฐ์ของศูนย์ความเป็นเลิศด้านไม้และวัสดุชีวภาพ มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ คิดค้น “เครื่องวัดความเค้นในไม้แปรรูปอุตสาหกรรมความแม่นยำสูง StressWooD meter” ช่วยแก้ปัญหาไม้แตกจากการอบไม้ ลดต้นทุนการผลิตทั้งด้านเวลาและพลังงาน ได้ไม้คุณภาพสูงสำเร็จ
รองศาสตราจารย์ ดร.นิรันดร มาแทน หัวหน้าศูนย์ความเป็นเลิศด้านไม้และวัสดุชีวภาพ และอาจารย์ประจำสำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยี และคณะ ได้วิจัยและพัฒนาเครื่องมือเพื่อหาวิธีการอบไม้แต่ละชนิดอย่างไรให้รวดเร็วที่สุด เพื่อลดต้นทุนในส่วนของพลังงานความร้อนและพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ในการผลิต ในขณะเดียวกันการอบนั้นจะต้องไม่สร้างความเสียหายกับไม้แปรรูปที่ได้ ซึ่งเทคนิคที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันจะเป็นการอบแบบลองผิดลองถูก จะทราบผลหลังอบเสร็จ ถ้าแตกก็จะทำการอบใหม่ โดยปรับสภาวะการอบให้ช้าลงจนกระทั่งไม้ไม่เกิดการแตก ซึ่งเมื่อไม้มีขนาดและความหนาแตกต่างกันไป หรือไม้ต่างชนิดกัน ก็ต้องทำการทดลองใหม่เพื่อหาสภาวะการอบที่เหมาะสมอีก ทำให้เสียทั้งเวลาและงบประมาณในการดำเนินการ สาเหตุหลักที่ทำให้ไม้แปรรูปเกิดการแตกในระหว่างการอบ คือการหดตัวที่ไม่เท่ากันในแต่ละส่วนของไม้ในระหว่างการอบ โดยเมื่อเริ่มการอบไม้ส่วนบริเวณผิวด้านนอกจะแห้งก่อนในขณะที่ด้านในยังคงเปียก ไม้ส่วนบริเวณผิวจะเกิดการหดตัวในขณะที่ส่วนในยังไม่หด ผลที่เกิดขึ้นทำให้เกิดความเค้นดึงที่ผิวไม้ ซึ่งหากค่าความเค้นดังกล่าวสูงเกินไปจะทำให้ไม้เกิดการแตกที่ส่วนผิวไม้ เมื่อดำเนินการอบต่อไปเนื้อไม้ด้านในจะเริ่มแห้ง ไม้บริเวณผิวที่เคยดึงจะกลับเป็นความเค้นกด รอยแตกที่ผิวในช่วงแรกจะมองไม่เห็น ส่วนไม้ด้านในจะอยู่ภายใต้ความเค้นดึง ซึ่งถ้าอบไม่ดีจะทำให้ไม้แตกข้างในซี่งไม่สามารถสังเกตเห็น หากผู้ประกอบการขายไม้แปรรูปไปโดยมองไม่เห็นว่าข้างในแตก เมื่อลูกค้านำไม้ไปใช้และพบว่าเป็นไม้เสีย ไม่มีคุณภาพ แตกข้างใน จะเกิดผลกระทบต่อผู้ประกอบการอย่างมาก เพื่อช่วยให้ผู้ประกอบการงานไม้ดำเนินการได้อย่างรวดเร็วขึ้น นักวิจัยของศูนย์ความเป็นเลิศด้านไม้และวัสดุชีวภาพ มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ ประดิษฐ์ “เครื่องวัดความเค้นในไม้แปรรูปอุตสาหกรรมความแม่นยำสูง” ขึ้น เพื่อใช้ติดตามความเค้นในไม้ ในระหว่างการอบและหลังการอบได้ และสามารถประยุกต์ใช้กับไม้ได้ทุกชนิด
จุดเด่นของสิ่งประดิษฐ์ “เครื่องวัดความเค้นในไม้แปรรูปอุตสาหกรรมความแม่นยำสูง” ประกอบด้วย 2 ส่วนหลัก คือ StressWooD-Machine เป็นเครื่องมือที่ทำการผ่าครึ่งชิ้นไม้ตัวอย่างพร้อมกับวัดค่าแรงคืนตัวที่ระยะผ่า
ค่าต่างๆ แบบอัตโนมัติ และ StressWooD-Analyzer ไว้คำนวณหาค่าความเค้นในไม้จากค่าแรงคืนตัวแบบอัตโนมัติ ระบบสามารถดำเนินการได้ง่ายในโรงงาน สามารถใช้ได้ทั้งไม้แห้งหลังการอบและไม้เปียกในระหว่างการอบ StressWooD-Meter ผ่านการทดสอบการใช้งานในบริษัทไม้ยางพาราแปรรูปจำนวน 3 บริษัท ซึ่งเครื่องมือที่สร้างขึ้น สามารถใช้ติดตามการเปลี่ยนแปลงความเค้นในไม้ในระหว่างการอบและหลังการอบได้ คาดว่าจะส่งผลให้โรงงานสามารถปรับปรุงกระบวนการอบให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นต่อไป นอกจากนี้ยังเป็นเครื่องมือแรกที่สามารถตรวจวัดความเค้นในไม้แปรรูปได้โดยที่ไม่จำเป็นต้องทราบค่าโมดูลัสของไม้ ซึ่งเป็นค่าที่เปลี่ยนแปลงไปตามสภาวะการอบและสภาวะบรรยากาศที่ทำการเก็บไม้ เป็นค่าที่วัดได้ยากในโรงงานอุตสาหกรรม การที่สามารถวัดความเค้นในไม้ในโรงงานอุตสาหกรรมได้ ทำให้สามารถปรับปรุงเทคนิคการอบ เทคนิคการคลายความเค้น และเทคนิคการเก็บไม้หลังการอบ ให้มีประสิทธิภาพได้ ซึ่งจะทำให้ลดการสูญเสียและลดการใช้พลังงานในการแปรรูปไม้ลงได้
สำหรับ สิ่งประดิษฐ์ “เครื่องวัดความเค้นในไม้แปรรูปอุตสาหกรรมความแม่นยำสูง” ได้รับรางวัลการวิจัยแห่งชาติ : รางวัลผลงานประดิษฐ์คิดค้น ระดับดี สาขาวิศวกรรมศาสตร์และอุตสาหกรรมวิจัย ประจำปี 2565 จาก สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม พร้อมรับรางวัล เมื่อวันที่ 2 กุมภาพันธ์ที่ผ่านมา ในงานวันนักประดิษฐ์ ณ ศูนย์นิทรรศการและการประชุมไบเทคบางนา กรุงเทพฯ
สุรเชษฐ ศิลานนท์ รายงาน
