“สืบจากศพ” หลายท่านอาจจะคุ้นกับคำนี้ ซึ่งเป็นคำง่ายๆ ที่หมายถึงการนำความรู้ทางวิทยาศาสตร์มาใช้ในการระบุลักษณะและสาเหตุของการเสียชีวิต เพื่อคืนความยุติธรรมให้แก่ผู้เสียชีวิต สำหรับเครื่องจักรหรือชิ้นส่วนทางวิศวกรรรมที่เกิดความเสียหายก่อนเวลาอันควร เราก็สามารถ “สืบจากสนิมและรอยแตก” ได้เช่นเดียวกัน โดยกระบวนการที่เรียกว่า “การวิเคราะห์ความเสียหาย (failure analysis)”
การวิเคราะห์ความเสียหาย เป็นกระบวนการวิเคราะห์ในเชิงวิศวกรรมอย่างเป็นระบบและใช้เทคนิคต่างๆ ที่เหมาะสมเพื่อหาข้อสรุปว่า เหตุใดเครื่องจักรหรือวัสดุทางวิศวกรรมจึงเกิดความเสียหาย หรือไม่ทำงานตามที่ออกแบบไว้
ในกรณีที่เกิดการแตกหัก สิ่งแรกที่วิศวกรต้องทำคือการหาจุดเริ่มต้นของรอยแตก (crack origin) กระบวนการนี้อาศัยรูปแบบที่พบบนรอยแตกหักของเครื่องจักร ซึ่งอาจมีได้หลายรูปแบบ เช่น ร่องรอยคล้ายแม่น้ำ (river mark) ซึ่งบริเวณลำธารเล็กๆ ที่ต้นแม่น้ำจะชี้ไปที่จุดเริ่มต้นรอยแตก หรือหากพบลักษณะคล้ายสันทรายบนชายหาด (beach mark) ก็บ่งชี้ถึงการแตกหักเนื่องจากความล้า (fatigue) ซึ่งเกิดจากชิ้นส่วนทางวิศวกรรมได้รับแรงกระทำที่เป็นวัฏจักร (cyclic load) โดยกึ่งกลางสันทรายคือตำแหน่งเริ่มต้นของการแตก
จุดเริ่มต้นของความเสียหายเหล่านี้จะถูกนำมาวิเคราะห์เพื่อหาสาเหตุต่อไปว่าเหตุใดความเสียหายจึงเริ่มเกิดจากจุดดังกล่าว และมีปัจจัยใดที่เร่งให้รอยแตกที่ตำแหน่งนี้สามารถขยายขนาดได้ ปัจจัยที่เป็นไปได้ เช่น ที่บริเวณจุดเริ่มต้นรอยแตกมีข้อบกพร่องของเนื้อวัสดุเนื่องจากการออกแบบไม่เหมาะสม ซึ่งส่งผลให้จุดเริ่มต้นรอยแตกเป็นจุดสะสมความเค้น (stress concentrator) หรืออาจเป็นเพราะบริเวณนั้นมีความผิดปกติของโครงสร้างจุลภาคของโลหะอยู่แต่เดิม
ในกรณีที่ความเสียหายเกิดขึ้นการจากกัดกร่อน (corrosion) ก็สามารถวิเคราะห์ได้เช่นเดียวกัน เช่น สนิมสีดำบนเนื้อเหล็กมักเกิดจากชิ้นงานนั้นผ่านการใช้งานที่อุณหภูมิสูงจนเกิดเป็นสนิมชนิด FeO หรือ Fe3O4 หรือหากพบสนิมสีแดง-ส้ม ก็อาจเกิดจากชิ้นงานสัมผัสกับความชื้นสูงจนเกิดเป็นสนิมชนิด FeOOH หรือหากเหล็กสัมผัสหรือปนเปื้อนคลอไรด์จากน้ำทะเลเมื่อเราตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่กำลังขยายสูง เราก็อาจเห็นสัณฐานของสนิมคล้ายกับดอกฝ้าย
เมื่อทราบจุดเริ่มต้นและสาเหตุของความเสียหายที่เกิดขึ้น ก็จะทำให้สามารถหาวิธีป้องกันและแก้ไขความเสียหายที่เคยเกิดขึ้น อันจะนำไปสู่การลดปริมาณของเสียในกระบวนการผลิต และลดความเสี่ยงต่อการเกิดอุบัติเหตุหรือความเสียหายที่ไม่คาดคิดที่อาจส่งผลกระทบต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อมได้
การวิเคราะห์ความเสียหายจึงเป็นกระบวนการที่สำคัญในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ พัฒนาคุณภาพชีวิต และป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นในอนาคต
ดัดแปลงและเรียบเรียงจากบทความ “บรรลัยวิทยา” โดย โฆษิต วงค์ปิ่นแก้ววิศวกรอาวุโส ทีมวิจัยการวิเคราะห์ความเสียหายและวิศวกรรมการเชื่อถือ ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค)
