ชุดโครงการพัฒนาสู่ความเป็นเลิศทางเทคโนโลยีเซรามิกส์และการบริหารการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรธรณี

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์หลัก คือ เพื่อพัฒนาและสร้างความเข้มแข็งของกลุ่มวิจัยพัฒนา สู่ความเป็นเลิศทางเทคโนโลยีเซรามิกส์ และวัตถุประสงค์ย่อยประกอบด้วย 1) เพื่อพัฒนา เนื้อผลิตภัณฑ์เซรามิกส์จากแหล่งวัตถุดิบสรรหาใหม่ 2) เพื่อพัฒนารูปแบบผลิตภัณฑ์เซรามิกส์ จากเอกลักษณ์ของท้องถิ่น 3) เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์เซรามิกส์ 4) เพื่อพัฒนาเทคนิคการเผาผลิตภัณฑ์เซรามิกส์แบบประหยัด และ 5) เพื่อพัฒนาบุคลากรปริญญาตรีทางเทคโนโลยีเซรามิกส์ ผลการพัฒนาเนื้อผลิตภัณฑ์เซรามิกส์จากแหล่งวัตถุดิบสรรหาใหม่ โดยการสุ่มตัวอย่างสัดส่วนวัตถุดิบแบบเจาะจง ด้วยวิธีคำนวณสัดส่วนทดแทน ร้อยละ 0, 25 และ 50 ระหว่างวัตถุดิบ 4 ชนิด ได้แก่ ดินเหนียวนานวล เฟลด์สปาร์ หินผุ และแกรนิตเหลือทิ้ง จำนวน 10 สัดส่วน น้ำดินจะถูกเตรียมด้วยการบดวัตถุดิบแบบเปียก ทดสอบและวิเคราะห์สมบัติในการหล่อน้ำดิน ขึ้นรูปแท่งทดสอบโดยวิธีการหล่อด้วยแม่พิมพ์ปลาสเตอร์ เผาแท่งทดสอบด้วยเตาไฟฟ้าที่อุณหภูมิ 1050, 1100 และ 1150 องศาเซลเซียส ควบคุมอัตราการเพิ่มอุณหภูมิเท่ากับ 3 องศาเซลเซียส/นาที ทดสอบและวิเคราะห์สมบัติทางกายภาพของ เนื้อดิน ประกอบด้วย การหดตัวเมื่อแห้งและการหดตัวหลังการเผา (ASTM C326-09) ความต้านทานแรงดัด (ASTM C674-88) การดูดซึมน้ำ (ASTM C373-88) และการเปลี่ยนแปลงไพโรพลาสติกหลังการเผา พบว่า การใช้ดินเหนียวนานวลร่วมกับเฟลด์สปาร์ หินผุ และแกรนิตเหลือทิ้ง เป็นวัตถุดิบ สัดส่วน 50:0:0:50 เหมาะสมสำหรับผลิตภัณฑ์ประเภทสโตนแวร์ โดยมีสมบัติทางกายภาพภายหลังการเผาที่อุณหภูมิ 1150 องศาเซลเซียส ดังนี้คือ การหดตัวเมื่อแห้ง ร้อยละ 7.6, การหดตัวหลังการเผา ร้อยละ 18.5, การดูดซึมน้ำ ร้อยละ 0.95, ความต้านทานแรงดัด 261.14 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร และการเปลี่ยนแปลงไพโรพลาสติก 0.31 เซนติเมตร และเมื่อทดสอบการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ พบว่า น้ำดินสัดส่วนดังกล่าวมีการไหลตัวดี ไม่มีการตกตะกอน ไม่เหนียวข้น ไม่ติดพิมพ์ ถอดพิมพ์ง่าย และผลิตภัณฑ์สัดส่วนดังกล่าวภายหลังการเผาที่อุณหภูมิ 1150 องศาเซลเซียส มีคุณภาพดี ผลการพัฒนารูปแบบผลิตภัณฑ์เซรามิกส์จากเอกลักษณ์ของท้องถิ่น โดยการออกแบบและผลิตแจกันเซรามิกส์จากแนวความคิดเอกลักษณ์ดอกไม้ประจำชาติอาเซียน พบว่า ผลการประเมินความพึงพอใจรูปแบบแจกันเซรามิกส์จากแนวความคิดเอกลักษณ์ดอกไม้ประจำชาติอาเซียน จำนวน 10 รูปแบบ จากกลุ่มตัวอย่าง อาจารย์และนักศึกษาสาขาเทคโนโลยีวิศวกรรมเซรามิกส์ คณะเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยราชภัฎเลย จำนวนทั้งหมด 20 คน พบว่า รูปแบบแจกันเซรามิกส์ที่มีระดับความพึงพอใจสูงสุด 3 ลำดับแรก ได้แก่ รูปแบบที่ 2, 10 และ 6 โดยมีระดับ ความพึงพอใจเฉลี่ย ( ) และค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน (SD) เท่ากับ (4.04, 0.73), (3.80,0.77) และ (3.97, 0.77) ตามลำดับ และการทดลองผลิต พบว่า ผลการประเมินคุณลักษณะแจกันเซรามิกส์จากแนวความคิดเอกลักษณ์ดอกไม้ประจำชาติอาเซียน จำนวม 3 รูปแบบ จากกลุ่มตัวอย่าง อาจารย์และนักศึกษาสาขาเทคโนโลยีวิศวกรรมเซรามิกส์ คณะเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยราชภัฎเลย จำนวนทั้งหมด 20 คน พบว่า แจกันเซรามิกส์ จำนวน 3 รูปแบบ คือ รูปแบบที่ 2, 10 และ 6 โดยมีระดับคุณลักษณะเฉลี่ย ( ) และค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน (SD) เท่ากับ (4.049, 0.73), (3.80, 0.77) และ (3.97, 0.77) ตามลำดับ ผลการพัฒนาเทคโนโลยีการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์เซรามิกส์ โดยการออกแบบเขียนแบบ พัฒนาต้นแบบโดยติดตั้งใบมีดเคลื่อนที่ใน 3 ทิศทาง ร่วมกับการทดสอบเปรียบเทียบประสิทธิภาพ การใช้งานของชุดอุปกรณ์การขึ้นรูปด้วยใบมีดแบบเก่าและแบบใหม่ พบว่า การปรับปรุงชุดอุปกรณ์การขึ้นรูปด้วยใบมีดโดยติดตั้งใบมีดเคลื่อนที่ใน 3 ทิศทาง สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานได้โดยการลดระยะเวลาในการขึ้นรูปต้นแบบผลิตภัณฑ์จากเดิม 1 ชั่วโมง 30 นาที เหลือเวลาในการขึ้นรูป 30 นาที หรือใช้ระยะเวลาลดลง ร้อยละ 33.33 ผลการพัฒนาเทคนิคการเผาผลิตภัณฑ์เซรามิกส์แบบประหยัด โดยการควบคุมอัตราการไหลของแก๊สออกซิเจนเข้าสู่หัวเผาแบบเวนจูรีด้วยเกจควบคุมแรงดันพร้อมกับเชื้อเพลิงแก๊สปิโตรเลียมเหลว จำนวน 6 ชุด ในเตาเผาขนาด 1 ลูกบาศก์เมตร ร่วมกับการตรวจสอบประสิทธิภาพการเผา พบว่า ชุดอุปกรณ์เติมแก๊สออกซิเจนหัวเผาเวนจูรี มีประสิทธิภาพการเผาที่อุณหภูมิ 1220 องศาเซลเซียส คือ สามารถเผาได้ทั้งบรรยากาศออกซิเดชันและรีดักชัน ใช้เวลาในการเผา 10 และ 10 ชั่วโมง อัตราการเผา 122 และ 122 องศาเซลเซียสต่อชั่วโมง โดยใช้ปริมาณแก๊สเชื้อเพลิง 25.2 และ 29.6 กิโลกรัม และปริมาณแก๊สออกซิเจน 12.9 และ 9.4 กิโลกรัม ตามลำดับ เมื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพการเผาโดยใช้หัวเผาแบบปกติและการเผาแบบใช้ชุดอุปกรณ์เติมแก๊สออกซิเจนหัวเผาเวนจูรี พบว่า การเผาที่อุณหภูมิ 1220 องศาเซลเซียส บรรยากาศออกซิเดชัน ใช้เวลาการเผาลดลง 4 ชั่วโมง คิดเป็นร้อยละ 28.57 อัตราการเผาเร็วขึ้น 35 องศาเซลเซียสต่อชั่วโมง คิดเป็นร้อยละ 40.23 และปริมาณแก๊สเชื้อเพลิงที่ใช้ในการเผาลดลง 8.9 กิโลกรัม คิดเป็นร้อยละ 26.10 เมื่อศึกษาต้นทุนและผลตอบแทน พบว่า มีต้นทุนเพิ่มขึ้นจากการปรับปรุงหัวเผา 9,000 บาท จุดคุ้มทุนที่ต้องใช้ชุดอุปกรณ์เติมแก๊สออกซิเจนในการเผาผลิตภัณฑ์ จำนวน 563 ครั้ง มีมูลค่าปัจจุบันสุทธิ 2,417.47 บาท อัตราผลตอบแทนของโครงการ ร้อยละ 19.82 ซึ่งเป็นอัตราตอบแทนของโครงการสูงกว่าอัตราดอกเบี้ยที่ใช้ในการคำนวณ ร้อยละ 10 และระยะเวลาคืนทุน 3.86 ปี ผลการพัฒนาบุคลากรปริญญาตรีทางเทคโนโลยีเซรามิกส์ ด้วยกิจกรรมการจัดการเรียนรู้แบบโครงงานร่วมกับการแสดงนิทรรศการและการฝึกประสบการณ์วิชาชีพ โดยการคัดเลือกนักศึกษาระดับปริญญาตรี ชั้นปีที่ 4 สาขาวิชาเทคโนโลยีวิศวกรรมเซรามิกส์ คณะเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยราชภัฏเลย จำนวน 14 คน เข้ารับการจัดการเรียนรู้แบบโครงงานและ การฝึกประสบการณ์วิชาชีพ ประเมินผลสัมฤทธิ์การจัดการเรียนรู้ตามแผนการเรียนรู้ วิเคราะห์ข้อมูลเปรียบเทียบเกณฑ์ด้วยสถิติ Z-test ผลการวิจัย เป็นดังนี้ 1) ผลการประเมินโครงการพิเศษ และการฝึกประสบการณ์วิชาชีพ พบว่า คะแนนประเมินของผู้เรียนทั้งหมดเฉลี่ยรวมทุกด้าน เท่ากับ 78.07 และ 81.93 ตามลำดับ ซึ่งมีค่ามากกว่าเกณฑ์ที่กำหนด (76) คือ มีค่าไม่ต่ำกว่าระดับ ดีมาก 2) ผลการประเมินระดับความคิดเห็นของผู้ชมนิทรรศการ และเจตคติของนักศึกษา พบว่า ระดับความคิดเห็นทั้งหมดเฉลี่ยรวมทุกด้าน เท่ากับ 4.64 และ 4.81 ตามลำดับ ซึ่งมีค่ามากกว่าเกณฑ์ ที่กำหนด (4.51) คือ มีค่าไม่ต่ำกว่าระดับ ดีมาก 3) ผลสัมฤทธิ์ทางวิชาชีพ พบว่า บัณฑิตได้งานทำตรงสายวิชาชีพเทคโนโลยีวิศวกรรมเซรามิกส์ ร้อยละ 73 เมื่อเทียบบัณฑิตได้งานทำและประกอบอาชีพอิสระทั้งหมด ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่า การจัดกิจกรรมดังกล่าวที่ใช้ในโครงการวิจัยนี้ มีผล ต่อการพัฒนาทักษะความชำนาญทางเทคโนโลยีวิศวกรรมเซรามิกส์ มีผลต่อเจตคติต่อการจัดการเรียนการสอน และมีผลต่อการได้งานทำตรงสายวิชาชีพเทคโนโลยีวิศวกรรมเซรามิกส์ของนักศึกษาระดับปริญญาตรี ความสำเร็จของผลการพัฒนาตามวัตถุประสงค์ย่อยส่งผลต่อความเข้มแข็งของกลุ่มวิจัยพัฒนาสู่ความเป็นเลิศทางเทคโนโลยีเซรามิกส์ ดังนี้ 1) ผลงานวิจัย จำนวน 5 ผลงาน 2) การเผยแพร่ผลงานในที่ประชุมวิชการระดับชาติ จำนวน 4 ผลงาน และการตีพิมพ์วารสารวิชาการระดับชาติ จำนวน 1 ผลงาน 3) นวัตกรรมสิ่งประดิษฐ์ จำนวน 2 ผลงาน นวัตกรรมผลิตภัณฑ์ จำนวน 2 ผลงาน และนวัตกรรมกระบวนการ จำนวน 1 ผลงาน 4) บุคลากรปริญญาตรีจากนักศึกษาที่ได้งานทำตรงสาขาวิชาชีพ จำนวน 8 คน 5) กลุ่มวิจัยพัฒนาสู่ความเป็นเลิศทางเทคโนโลยีเซรามิกส์ จำนวน 1 กลุ่ม คำสำคัญ: ผลงานวิจัย การเผยแพร่ผลงานวิจัย นวัตกรรม บุคลากรปริญญาตรี กลุ่มวิจัย