เสียงดังสั้น ๆ ที่เป็นเอกลักษณ์ซึ่งมักได้ยินจากอู่ซ่อมรถหรือศูนย์บริการรถยนต์คือเสียงจากทำงานของเครื่องมือช่างที่เรียกว่า บล็อกลม หรือ Air Impact Wrench ซึ่งเป็นเครื่องมือที่มีบทบาทสำคัญในการขันและคลายสลักเกลียวที่มีความแน่นสูงอย่างรวดเร็ว

 

แม้ว่าในแวดวงช่างยนต์ อุตสาหกรรมหนัก และงานซ่อมบำรุง เครื่องมืออย่างบล็อกลมคือเครื่องมือพื้นฐานที่ใช้ในการทุ่นแรงและลดระยะเวลาการทำงานกันอย่างเป็นประจำ แต่สำหรับคนทั่วไป เพียงแค่ชื่อ “บล็อกลม” ก็ทำให้เกิดความสับสนได้แล้ววามันคืออะไรกันแน่ เพราะมันเป็นชื่อที่ไม่สามารถสื่อความหมายอะไรได้เลยสำหรับคนทั่วไป

 

บทความนี้เราจะมาไขข้อสงสัยที่ว่า บล็อกลม คืออะไร? มันมีหลักการทำงานทางวิศวกรรมอย่างไร แล้วบล็อกลมมีประโยชน์อย่างไรถึงได้ถูกใช้งานกันอย่างแพร่หลายในภาคอุตสาหกรรม หรือแม้แต่ในการแข่งขันรถ Formula 1 ที่ต้องการเทคโนโลยีขั้นสูงสุด

 

บล็อกลม คืออะไร?

 

บล็อกลม คือ อุปกรณ์ลม (Pneumatic Tool) ชนิดหนึ่งซึ่งเป็นเครื่องมือกลที่ทำงานด้วยระบบอัดอากาศที่เรียกว่า ระบบนิวเมติกส์ (Pneumatics) ซึ่งจะอัดอากาศเพื่อสร้างแรงบิด (Torque) ปริมาณสูงในลักษณะของการกระแทกเป็นช่วง ๆ (Intermittent Impacts) เพื่อใช้ในการขันหรือคลายนอต สกรู และสลักเกลียว

 

หากนำบล็อกลมไปเทียบกับเครื่องมือไฟฟ้าที่เชื่อว่าทุกคนน่าจะนึกภาพการทำงานของออกอย่างเช่นสว่านไฟฟ้า ที่เมื่อเรากดสวิตช์สว่านไฟฟ้า สว่านจะหมุนต่อไปเรื่อย ๆ (กรณีนี้เรียกว่า แรงบิดแบบต่อเนื่อง หรือ Constant Torque) เราจะพบว่าบล็อกลมคือด้านตรงข้ามของสว่านไฟฟ้า ซึ่งบล็อกลมจะหมุนเป็นช่วง ๆ ในระยะเวลาสั้น ๆ แต่สร้างแรงบิดได้มากกว่าอย่างมหาศาล (กรณีนี้เรียกว่า แรงบิดแบบกระแทก หรือ Impact Torque)

 

ด้วยแรงบิดแบบกระแทกของบล็อกลมทำให้บล็อกลมเหมาะสำหรับงานหนักที่ต้องการแรงบิดสูงมาก ๆ เช่น การคลายนอตล้อรถยนต์ที่แน่นมาก หรือการขันนอตยึดโครงสร้างขนาดใหญ่ในงานก่อสร้าง โดยใช้เวลาเพียงเล็กน้อย ถ้าหากนึกภาพไม่ออกให้ลองนึกภาพของอุปกรณ์ที่ใช้ในการเปลี่ยนล้อในการแข่งขัน Formula 1 ที่ช่วยเปลี่ยนล้อได้อย่างรวดเร็วในระยะเวลาไม่ถึง 3 วินาที

 

แต่อย่างที่กล่าวไว้ตอนต้นว่า บล็อกลม คือ อุปกรณ์ลม หรือ Pneumatic Tool ชนิดหนึ่งที่ทำงานด้วยระบบอัดอากาศ ดังนั้น การที่บล็อกลมจะสามารถทำงานได้จำเป็นที่จะต้องมีเครื่องอัดอากาศ (Air Compressor) ในการทำหน้าที่อัดอากาศเพื่อแปลงแรงอัดอากาศไปเป็นพลังงานจลน์ในรูปแบบของแรงบิดกระแทกผ่านบล็อกลม

 

ที่มาของชื่อ “บล็อกลม”

 

แม้ว่าในมุมมองทั่วไปชื่อของบล็อกลมอาจดูไม่สื่อความหมายว่ามันคืออะไร แต่จริง ๆ แล้วชื่อ "บล็อกลม" เกิดจากการผสมคำที่อธิบายถึงส่วนประกอบและวิธีการทำงานเอาไว้โดยอยู่แล้ว ได้แก่

 

  • บล็อก (Socket) หมายถึง “ลูกบล็อก” ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่ใช้สวมเข้ากับหัวนอตหรือสลักเกลียว โดยเราเรียกมันว่า “ลูกบล็อกลม“
  • ลม (Air) หมายถึง “อากาศอัด” (Compressed Air) ที่มาจากเครื่องอัดอากาศ (Air Compressor) หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า “ปั๊มลม” ซึ่งทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานหลักในการขับเคลื่อนกลไกภายในของบล็อกลม

 

ดังนั้น “บล็อกลม” จึงหมายถึงเครื่องมือที่ใช้ลูกบล็อกและขับเคลื่อนด้วยพลังงานลมอัด

 

ตัวอย่าง ลูกบล็อกลม ใช้งานกับ บล็อกลม

ตัวอย่าง ลูกบล็อกลมที่ใช้กับบล็อกลม

 

หลักการทำงานในเชิงวิศวกรรมของบล็อกลม

 

การทำงานของบล็อกลมเป็นกระบวนการแปลงพลังงานศักย์ของอากาศอัดไปเป็นพลังงานจลน์ในรูปแบบของแรงบิดกระแทก โดยประกอบด้วยองค์ประกอบหลัก 3 ส่วน

 

1. แหล่งพลังงาน: เครื่องอัดอากาศ (Air Compressor)

 

บล็อกลมต้องทำงานร่วมกับเครื่องอัดอากาศ ซึ่งมีหน้าที่ผลิตและกักเก็บอากาศที่มีแรงดันสูง โดยมีกระบวนการดังนี้:

 

  1. เครื่องอัดอากาศจะดูดอากาศจากภายนอกเข้าสู่ระบบ
  2. ใช้พลังงานกลของเครื่องอัดอากาศในการบีบอัดอากาศให้มีปริมาตรเล็กลง ส่งผลให้แรงดันเพิ่มสูงขึ้น
  3. อากาศอัดแรงดันสูงจะถูกลำเลียงไปเก็บไว้ในถังพัก (Air Tank)
  4. เมื่อผู้ใช้งานกดไกของบล็อกลม วาล์วจะเปิดให้อากาศอัดไหลผ่านสายลม (Air Hose) ไปยังตัวเครื่องมือ

 

2. กลไกขับเคลื่อน: มอเตอร์ลม (Air Motor)

 

อากาศอัดที่ไหลเข้าสู่บล็อกลมจะถูกส่งไปยังมอเตอร์ลม ซึ่งส่วนใหญ่นิยมใช้ มอเตอร์แบบใบพัด (Vane Motor) ที่มีโครงสร้างประกอบด้วยแกนหมุน (Rotor) และใบพัด (Vanes) จำนวนหลายใบ เมื่ออากาศแรงดันสูงไหลผ่าน จะเกิดแรงผลักดันให้ใบพัดและแกนหมุนเกิดการหมุนด้วยความเร็วรอบ (RPM) ที่สูงมาก พลังงานจลน์จากการหมุนนี้จะถูกส่งต่อไปยังกลไกการกระแทก

 

3. กลไกสร้างแรงบิด: ชุดค้อนและทั่ง (Hammer and Anvil Mechanism)

 

ชุดค้อนและทั่งของ บล็อกลม คือ ส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดในการสร้างแรงบิดกระแทก ประกอบด้วย:

 

  • ค้อน (Hammer): ชิ้นส่วนโลหะที่มีมวล ซึ่งหมุนไปพร้อมกับแกนของมอเตอร์ลม
  • ทั่ง (Anvil): แกนขับ (Drive Shank) ด้านหน้าของเครื่องมือซึ่งเชื่อมต่อกับลูกบล็อก

 

โดยกระบวนการสร้างแรงบิดกระแทก (Impact Torque Generation) จะทำงาน ดังนี้

 

  1. พลังงานจากการหมุนของมอเตอร์ลมจะถูกถ่ายทอดไปยังชุดค้อน ทำให้ค้อนหมุนและสะสมพลังงานจลน์
  2. ในแต่ละรอบการหมุน ค้อนจะถูกเหวี่ยงไปฟาดเข้ากับทั่งอย่างรุนแรง ทำให้เกิดการถ่ายโอนโมเมนตัมและสร้างแรงบิดมหาศาลขึ้นที่แกนขับในระยะเวลาสั้น ๆ
  3. หลังจากกระแทกแล้ว ค้อนจะดีดตัวกลับและหมุนเพื่อสะสมพลังงานสำหรับรอบการกระแทกครั้งต่อไป

 

กระบวนการทั้งหมดนี้จะเกิดขึ้นซ้ำ ๆ ด้วยความถี่สูง (หลายร้อยถึงหลายพันครั้งต่อนาที) ทำให้เกิดเป็นแรงบิดแบบกระแทกต่อเนื่องที่สามารถคลายเกลียวที่ติดแน่นได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งเสียง “แกร็กๆๆ” ที่เป็นลักษณะเฉพาะของบล็อกลมคือเสียงที่เกิดจากการกระทบกันของค้อนและทั่งของกระบวนการเหล่านี้

 

บล็อกลม คือ อะไร บล็อกลมทำงานอย่างไรตัวอย่างหน้าตา บล็อกลมค้อนเดี่ยว สำหรับลูกบล็อกลมขนาด 4 หุน แบรนด์ SUMO

 

แล้วการใช้บล็อกลมข้อดีของมันคืออะไร?

 

มาถึงตรงนี้ สำหรับคนทั่วไปที่ไม่ค่อยคุ้นเคยกับงานช่างอาจจะยังคงสงสัยอยู่ว่า ทำไมบล็อกลมจึงถูกเลือกใช้ในงานบางประเภท แทนที่จะใช้เครื่องมือยอดนิยมอย่างสว่าน?

 

คำตอบคือ เพราะงานที่ต้องการใช้บล็อกลมต้องการแรงบิดแบบมหาศาลในระยะเวลาสั้น ๆ เพื่อหมุนสิ่งที่แน่นมาก ๆ อย่างเช่น น็อตโครงสร้างขนาดใหญ่ในงานก่อสร้าง หรืออธิบายให้ง่ายกว่านั้น การทำงานของบล็อกลมเทียบได้กับการที่เราออกแรงมหาศาล “เพียงเฮือกเดียว” แทนที่จะค่อย ๆ ออกแรงไขออกมาทีละนิด ซึ่งงานในลักษณะนี้คือสิ่งที่บล็อกลมถนัด

 

นอกจากนี้ ข้อดีหรือข้อได้เปรียบของการใช้บล็อกลมยังรวมไปถึง:

 

  • ลดความเมื่อยล้าของผู้ใช้งาน: เพราะแรงกระแทกจะถูกส่งไปยังสลักเกลียวโดยตรง ทำให้มีแรงบิดสะท้อนกลับ (Reactive Torque) มายังผู้ใช้งานน้อยมากเมื่อเทียบกับสว่านกำลังสูง ทำให้ลดความเสี่ยงต่อการบาดเจ็บและอาการเมื่อยล้าของผู้ใช้งานซึ่งสามารถนำไปสู่อุบัติเหตุได้
  • ความร้อน: กระบวนการลดความดันอย่างรวดเร็วของอากาศอัด (Adiabatic Expansion) ขณะไหลออกจากเครื่องมือมีผลทำให้เกิดความเย็น ซึ่งช่วยป้องกันความร้อนสะสมสูงเกินไป (Overheating) ระหว่างการใช้งานต่อเนื่อง
  • อัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักสูง: บล็อกลมสามารถสร้างแรงบิดได้สูงมากเมื่อเทียบกับน้ำหนักและขนาดของตัวเครื่องมือ
  • ความทนทานและการบำรุงรักษา: มีโครงสร้างทางกลที่ไม่ซับซ้อน ไม่มีชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่อาจเสียหายจากความร้อนหรือฝุ่นละออง ทำให้ทนทานต่อสภาพการใช้งานหนักและมีค่าบำรุงรักษาต่ำ

 

การประยุกต์ใช้งานบล็อกลมในภาคอุตสาหกรรม

 

ด้วยความได้เปรียบข้างต้น ทำให้บล็อกลมถูกนำไปใช้งานอย่างกว้างขวางในหลายภาคส่วนของอุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่น

 

  • อุตสาหกรรมยานยนต์ เป็นอุตสาหกรรมที่มีการใช้งานบล็อกลมแพร่หลายที่สุด ทั้งในงานซ่อมบำรุง (ถอด-ประกอบล้อ, ช่วงล่าง, เครื่องยนต์) และในสายการผลิตรถยนต์
  • งานก่อสร้างและโครงสร้างเหล็ก ในการประกอบโครงสร้างที่ใช้สลักเกลียวรับแรงดึงสูง (High-Tension Bolts) เช่น การก่อสร้างอาคารเหล็ก สะพาน และโรงงานอุตสาหกรรม
  • งานซ่อมบำรุงเครื่องจักรกลหนัก ใช้สำหรับซ่อมบำรุงเครื่องจักร เช่น รถขุด รถตัก และเครื่องจักรทางการเกษตร ซึ่งมีสลักเกลียวขนาดใหญ่และต้องการแรงบิดสูง
  • อุตสาหกรรมการผลิต ใช้ในสายการประกอบที่ต้องการความรวดเร็วและแรงบิดที่สม่ำเสมอในการติดตั้งชิ้นส่วน
  • อุตสาหกรรมหนักอื่น ๆ เช่น อู่ต่อเรือ, การซ่อมบำรุงอากาศยาน และโรงไฟฟ้า ซึ่งเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์และโครงสร้างขนาดใหญ่
  • กีฬามอเตอร์สปอร์ต ทั้งในงานบำรุงรักษารถยนต์ที่ใช้ในการแข่งขันตามปกติ และการใช้ Wheel Gun ในการเปลี่ยนล้อรถยนต์อย่างรวดเร็วระหว่างการแข่งขัน

 

เทคโนโลยีบล็อกลมขั้นสูงในการแข่งขัน Formula 1

 

หลายคนอาจเคยเห็นภาพอันเป็นเอกลักษณ์ของการแข่งขัน Formula 1 ที่มีการเข้าพิต (Pit Stop) เพื่อเปลี่ยนยางระหว่างการแข่งขันที่ใช้เวลาเพียง 2-3 วินาที รู้หรือไม่ว่าเครื่องมือที่เป็นส่วนสำคัญของการเปลี่ยนยางในระยะเวลาไม่ถึง 3 วินาทีนี้คือบล็อกลมที่ได้รับการพัฒนาทางวิศวกรรมสู่ขีดสุด เรียกว่า Wheel Gun ซึ่งถือเป็นวิวัฒนาการขั้นสุดยอดของบล็อกลมที่ได้รับการอัปเกรดประสิทธิภาพจากบล็อกลมทั่วไป ดังนี้

 

  • แหล่งพลังงาน: ใช้ก๊าซไนโตรเจน (Nitrogen) หรืออากาศแห้ง (Dry Air) ที่มีแรงดันสูงเป็นพิเศษ เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่คงที่อยู่เสมอ และไม่ได้รับผลกระทบจากความชื้นในอากาศที่แตกต่างกันในแต่ละการแข่งขัน
  • สมรรถนะ: ถูกออกแบบให้มีทั้งความเร็วรอบและแรงบิดสูงกว่าบล็อกลมมาตรฐานหลายเท่า สามารถสร้างแรงบิดได้สูงถึงหลายพันนิวตันเมตร (Nm)
  • วัสดุและการออกแบบ: ผลิตจากวัสดุน้ำหนักเบา เช่น แมกนีเซียมอัลลอยด์และคาร์บอนไฟเบอร์ และมีกลไกพิเศษเพื่อการจับและปล่อยนอตอย่างรวดเร็ว

 

แม้ว่า Wheel Gun ที่ใช้ในการแข่งขัน Formula 1 จะเป็นเทคโนโลยีขั้นสูงที่ถูกพัฒนาเพิ่มเติมแตกต่างกันบ้างในแต่ละทีมตามความรู้เฉพาะของทีมหรือของแบรนด์ที่เป็นสปอนเซอร์สนับสนุนทีม F1 แต่ละทีม แต่หลักการพื้นฐานของ Wheel Gun นั้นยังคงเป็นพื้นฐานเดียวกันกับบล็อกลมทั่วไปคือการใช้พลังงานจากของไหลอัดเพื่อสร้างแรงบิดแบบกระแทกโดยไม่ต้องพึ่งพาพลังงานไฟฟ้าหรือระบบอิเล็กทรอนิกส์ ทั้งหมดนี้คือสิ่งเดียวกันที่ Wheel Gun ในการแข่งขัน Formula 1 และการใช้งานบล็อกลมในอุตสหกรรมทั่วไป ได้รับจากการใช้บล็อกลม (และเครื่องมือลมอื่น) เพราะนอกเหนือจากความต้องการใช้งานแรงบิดมหาศาล อีกข้อได้เปรียบที่สำคัญไม่แพ้กันคือความเสถียรในการใช้งานในทุกสภาพแวดล้อมของบล็อกลมและความผิดพลาดที่น้อยกว่าเครื่องมือรูปแบบอื่น ๆ ในงานลักษณะเดียวกัน

 

เป็นอย่างไรกันบ้างกับกลไกการทำงานของ "บล็อกลม" ที่อาศัยพลังงานจากลมที่ช่วยให้งานถอดหรือขันน็อตของคุณเป็นเรื่องง่ายและรวดเร็ว และถ้าหากคุณกำลังมองหา อุปกรณ์ลม (Pneumatic Tool) ไม่ว่าจะเป็นเครื่องบล็อกลมทั้งบล็อกลมค้อนเดี่ยวและบล็อกลมค้อนคู่, ลูกบล็อกลม, ปั๊มลม, หรือ อุปกรณ์ลมอื่น ๆ ที่คุณภาพดีในราคาที่จับต้องได้เพื่อเสริมประสิทธิภาพการทำงานของคุณ SGB หรือ สยาม โกลบอล กรุ๊ป ยินดีนำเสนอ "อุปกรณ์ลม (Pneumatic Tool)" และอุปกรณ์ช่างอื่น ๆ ที่หลากหลายและตอบโจทย์ความต้องการของคุณ

 

 

อ้างอิงจาก