"ระฆังดัง เพราะคนตี ระฆังดีมีเบื้องหลังเป็นสมการ"

เมื่อช่วงวันที่ 26 พฤษภาคม 2568 ที่ผ่านมาได้รวบรวมข้อมูลเพื่อเสริมเนื้อหาในกิจกรรม KMUTT On tour EP.4 ที่จะไปสถานปฏิบัติธรรมศศิภาวัน ในวันที่ 20-21 มิถุนายน นอกจากข้อมูลด้านการออกแบบแสงสว่างของผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.จรรยาพร สไตล์เลอร์ แล้ว แต่อีกแลปนึงที่ยังไม่ได้พูดคุยกันเลย นั่นคือ แลปของ ดร.ศุภฤกษ์ บุญเทียร โดยอาจารย์ให้เกียรติสละเวลามาทางออนไลน์ Zoom Meeting ด้วยกันกับ ดร.ก้องเกียรติ ปุภรัตนพงษ์ ทำให้เราได้รู้จักอาจารย์ทั้งสองท่าน เบื้องหลังของงานวิจัยกับทิศทางโลหะวัสดุที่อาจจะสามารถไปต่อยอดการเรียนรู้ให้แก่ทุกคนได้

ทำไมระฆังดีต้องมีเบื้องหลังเป็นสมการ

โครงการที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรีที่วัดราชประดิษฐสถิตมหาสีมารามเริ่มจากการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของระฆังทดแทน เพื่อยืนยัน "สูตรโลหะ" ที่ให้ความกังวานตามเดิม อีกทั้งพัฒนาระบบตีระฆังแบบตะวันตก (สามใบเถา) ให้แก่วัดราชประดิษฐสถิตมหาสีมาราม ทำให้เรารู้ว่า ‘ความดังและความกังวาน’ ของเสียงระฆังขึ้นกับแรงกระแทกขณะตีด้วย หากแรงกระแทกไม่สม่ำเสมอหรือสูงเกินไปต่อเนื่อง อาจเร่งให้เกิดความเสียหายต่อเนื้อระฆังในระยะยาว การใช้ระบบควบคุม Programmable Logic Controller (PLC) เพื่อกำหนดเวลาตีแบบไทยและรักษาแรงกระแทกให้คงที่ จึงช่วยให้คุณภาพเสียงสม่ำเสมอและยืดอายุการใช้งานของระฆัง

ต่อเนื่องจากความสำเร็จที่วัดราชประดิษฐสถิตมหาสีมาราม ทีม มจธ. ได้ร่วมกับศูนย์ศึกษาปฏิบัติธรรมศศิภาวัน ในการคัดเลือกระฆังและแนะนำสูตร bell metal (ทองแดง-ดีบุก) ให้โรงหล่อจังหวัดเชียงใหม่ โดยยืนยันองค์ประกอบทางเคมีให้ได้โทนกังวานตามที่ต้องการ ประเมินระดับเสียงโดยดูทั้งค่าสูงสุดขณะตี ค่าเฉลี่ยช่วงกังวาน และการสลายตัวของเสียง เนื่องจากเป็นโถงกลางของอาคารจำเป็นต้องควบคุมระดับเสียงให้ได้ยินชัด โทนกังวานรับรู้เป็นเสียงนำสติไม่ไปบังเสียงพูดหรือรบกวนความเงียบ (ให้ผู้ใช้พื้นที่รับรู้เสียงประมาณ 55-65 เดซิเบล ช่วงกังวานให้ค่าสูงสุดแบบชั่วแล่นไม่เกิน 70 เดซิลเบล) ขึ้นอยู่กับระยะและตำแหน่ง จึงต้องปรับ ขนาดระฆัง - น้ำหนักค้อน - แรงกระแทก - ตำแหน่งติดตั้ง ให้สอดคล้องกับโถง สำหรับระบบใช้งานที่ 'ศศิภาวัน' ต้องการทั้งจังหวะอัตโนมัติ (ตั้งเวลา / ตามกิจวัตร) และโหมดปรับเอง (Manual) สำหรับเวลาพิเศษ จึงต้องการควบคุมด้วย PLC เพื่อกำหนดรูปแบบและจำกัดแรงกระแทกให้คงที่ ลดการสึกหรอของเนื้อระฆัง ผลลัพธ์คือเสียงระฆังที่สอดคล้องกับสถาปัตยกรรมและการใช้สอยของพื้นที่ พร้อมความทนทานระยะยาวของอุปกรณ์ ในการพัฒนาทีมมีแผนบำรุงรักษาระบบปีละอย่างน้อย 1 ครั้ง พร้อมติดตาม มอนิเตอร์และบันทึกความคลาดเคลื่อนของจังหวะ/ช่วงเวลา หรือความเร็วผิดปกติเพื่อแก้ไขต่อไป

จากผลงานในหน้าข่าวมารู้จัก 2 นักวิจัยสายวิศวะอุตสาหการ

ผลงานของ ดร.ศุภฤกษ์ บุญเทียร ในการพัฒนางานจำลองกระบวนการหล่อโลหะให้ใช้ตัดสินใจเชิงอุตสาหกรรม อาจารย์อธิบายถึงวิศวกรรมอุตสาหการเชิงคำนวณสำหรับงานหล่อโลหะที่บูรณาการซอฟต์แวร์จำลองงานหล่อ เข้ากับข้อมูลจริงจากโรงงาน เน้นการคาลิเบรตพารามิเตอร์จากหน้างานจริง โดยเฉพาะสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนระหว่างน้ำโลหะกับแบบหล่อทราย ซึ่งแตกต่างกันไปในแต่ละโรงงานตามสภาพกระบวนการและแบบหล่อ ทำให้แบบจำลองสะท้อนพฤติกรรมจริงมากขึ้นและลดจำนวนการทดลองหล่อซ้ำที่สิ้นเปลืองต้นทุนและเวลาเพื่อเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตของโรงงาน อาจารย์ให้ความสำคัญกับการจัดการคาร์บอนสุทธิด้วย โดยอาจารย์เน้นว่า คาร์บอนสุทธิภาคอุตสาหกรรมนั้นเป็นตัวชี้วัดนโยบายที่หลายประเทศให้ความสำคัญ โดยภาคหล่อโลหะมีส่วนการปล่อยสูงจากพลังงานความร้อนอุณหภูมิสูงและการเผาไหม้ในกระบวนการ จึงจำเป็นต้องดำเนินการทั้งการจัดทำบัญชีก๊าซเรือนกระจก มาตรการลดการใช้พลังงานและเปลี่ยนเชื้อเพลิง และติดตามผลอย่างต่อเนื่องเพื่อลดการปล่อยคาร์บอนต่อไป

ผลงานของ ดร.ก้องเกียรติ ปุภรัตนพงษ์ ทำงานในทีมเดียวกับ ดร.ศุภฤกษ์เพราะทำงานวิจัยทีมเดียวกัน ผลงานเดี่ยวของอาจารย์ที่เราจะเห็นในหน้าข่าว คือ ปุ่มลิฟต์ทองแดงในช่วงโควิด อาจารย์ดูแลนักศึกษาที่มีงานศึกษาผลของธาตุเจือในเหล็ก โดยเฉพาะโบรอน (B) ต่อจุลภาคและสมบัติเชิงกล เช่น ความชุบแข็งลึก ปัจจุบันอาจารย์ยังมีความสนใจในด้านคาร์บอนฟุตพรินท์ของกระบวนการหล่อโลหะ โดยระบุและประเมินแหล่งกำเนิดการปล่อยตามขั้นตอนการผลิต เช่น การหลอม เท หล่อเย็น ทำแม่พิมพ์/แกนทราย และการใช้พลังงาน เพื่อหามาตรการลดการปล่อยที่คุ้มค่ารองรับการจัดทำคาร์บอนเครดิตในอนาคต เพราะประเด็นดังกล่าวจะสำคัญในระดับนโยบายระหว่างประเทศ เช่น มาตรการปรับคาร์บอนก่อนข้ามพรมแดนของสหภาพยุโรป

ความร่วมมือกับภาคอุตสาหกรรมและการพัฒนาในห้องปฏิบัติการ

ความร่วมมือเกิดจากทั้งเครือข่ายภาคเอกชน ศิษย์เก่า การบริการวิชาการ การทดสอบนำร่องในห้องปฏิบัติการเพื่อลดต้นทุนการพัฒนาองค์ประกอบโลหะผสมก่อนนำไปใช้จริงในสายการผลิต อาจารย์ทั้งสองเผยแพร่ผลงานผ่านทางการประชุมวิชาการ การบรรยายเชิงวิชาชีพ และการทำงานร่วมกับผู้ประกอบการ มีบริการทดสอบทางโลหะวิทยาเพื่อสนับสนุนอุตสาหกรรม ได้แก่ การวิเคราะห์องค์ประกอบธาตุ ด้วยเครื่องสเปกโตรมิเตอร์ (เช่น OES/XRF) การทดสอบความแข็ง การตรวจวิเคราะห์จุลโครงสร้าง (microstructure / metallography)

ต่อยอดประสบการณ์ในการเรียนรู้ให้นักศึกษา

จากคำกล่าวของ ดร.ศุกฤกษ์ "ผมกับอาจารย์ก้องเกียรติทำวิจัยร่วมกันและถ่ายทอดสู่การเรียนการสอน โดยให้นักศึกษาลงพื้นที่ปฏิบัติงานจริงในโรงงานผลิตเพื่อนำข้อมูลมาเป็นกรณีศึกษา เช่น โรงงานผลิตล้อแม็กซ์รถยนต์ เราศึกษาการถ่ายเทความร้อนในกระบวนการหล่อ นักศึกษาทำการ Calibrate แบบจำลองการหล่อด้วยข้อมูลหน้าาน แล้ววิเคราะห์เพื่อประเมินผลต่อความแม่นยำในการทำนายคุณภาพชิ้นงาน ผลคือ แบบจำลองให้คำทำนายแม่นยำขึ้นและช่วยลดอัตราตำหนิในสายการผลิต เมื่อจุดบกพร่องลดลง นักศึกษาก็ได้ประสบการณ์ตรงนั้นไป"

จากจุดเริ่มที่อยากรู้จักอาจารย์ผู้พัฒนาระบบตีระฆัง พบว่าเบื้องหลัง คือ สายงานอุตสาหการ โลหะวิทยา โดยในงานวิจัยทางศาสตร์นี้มีแนวโน้มที่คำนึงถึงคาร์บอนฟุตพรินต์ที่ต้องตอบโจทย์โลกด้วย อาจารย์นำความรู้และเครือข่ายภาคอุตสาหกรรมมาถ่ายทอดและต่อยอดให้กับนักศึกษาจากศิลป์สู่สมการผสานทำให้เราได้รู้จักอาจารย์นักวิจัยโลหะวัสดุสองท่านนี้

อ้างอิง

Berglund, Birgitta and Lindvall Thomas. (1995). Community Noise. Retrieved date September 15, 2025. URL: https://docs.wind-watch.org/WHO-communitynoise.pdf.

Lazzarin, R. M., & Noro, M. (2015). Energy efficiency opportunities in the production process of cast iron foundries: An experience in Italy. Applied Thermal Engineering, 90, 509-520. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2015.07.028 

Özmen, L., Çakıcı, M., Yücel, O. (2025). Effect of Boron Addition to Steel on Mechanical Properties. In: TMS 2025 154th Annual Meeting & Exhibition Supplemental Proceedings. TMS 2025. The Minerals, Metals & Materials Series. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-80748-0_105

วัดราชประดิษฐสถิตมหาสีมาราม. (2565). ระฆังฝรั่งสามใบเถา หอระฆังยอดมงกุฎ วัดราชประดิษฐสถิตมหาสีมาราม. สืบค้นเมื่อ 15 กันยายน 2568. URL: https://www.silpa-mag.com/history/article_95166.

(ศุภฤกษ์ บุญเทียร และก้องเกียรติ ปุภรัตนพงษ์, นักวิจัยที่น่ารู้จัก, 26 พฤษภาคม 2568)