ทำไมต้องเคลือบผิวโลหะ
เรามาทำความรู้จักการเคลือบผิวโลหะนั้นมีประโยชน์และมีความสำคัญอย่างไรต่อการใช้งานวัสดุอย่างเหล็กที่มีความแข็งแรงอยู่แล้วทำไมถึงต้องเคลือบผิวโลหะอีกชั้น ทำไมต้องนำอุปกรณ์มาชุบเพื่ออะไร เช่น อุปกรณ์ชุบซิงค์ขาว อุปกรณ์ชุบซิงค์ดำ อุปกรณ์ชุบเหลือง เป็นต้น วันนี้เราจะมาแนะนำให้คุณได้รู้ถึงเหตุผลของการเคลือบกัน
การเคลือบผิวโลหะ (Coating) คืออะไร
คือ การนำสารเคมีชนิดต่าง ๆ เคลือบลงบนผิวของโลหะ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานให้สูงขึ้นมากกว่าเดิม วัสดุนั้นจะมีความสวยงามมากขึ้น สามารถป้องกันมลภาวะจากภายนอก ไม่ว่าจะเป็น ความชื้นของอากาศ ฝุ่นละออง หรือสิ่งสกปรกอื่น ๆ ที่เราไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตา รวมถึงสารเคมีต่าง ๆ ที่จะทำให้เกิดการกัดกร่อนของโลหะได้ ผู้คนส่วนใหญ่มักจะนำโลหะชนิดต่าง ๆ มาเคลือบผิว โดยเฉพาะโลหะที่เป็นที่นิยมอย่างเหล็กที่มักจะเห็นการเกิดสนิมได้ค่อนข้างรวดเร็วถ้าไม่มีการเคลือบ
การเคลือบผิวโลหะ (Coating) มีประโยชน์อย่างไร
-
เพิ่มความสวยงามให้กับโลหะ ทั้งในแง่ของความเงางาม และเฉดสีต่าง ๆ
-
ลดการถูกกัดกร่อน การเกิดสนิม และเพิ่มความแข็งแรง ช่วยให้ชิ้นงานมีประสิทธิภาพสูงกว่าเดิม
-
ช่วยลดรอยขีดข่วนที่อาจเกิดขึ้นเมื่อผิวโลหะถูกเสียดสีหรือถูกกระแทกจากของแข็งหรือของมีคม
-
ช่วยลดความเสี่ยงต่อการลุกไหม้เมื่อเกิดอัคคีภัยได้ เนื่องจากโลหะที่มีการเคลือบผิวแล้ว จะเป็นฉนวนป้องกันไม่ให้เกิดการเผาไหม้และลดโอกาสในการเกิดเชื้อเพลิงได้
-
ช่วยเพิ่มคุณสมบัติทางกลให้วัตถุ เช่น เพิ่มแรงเสียดทาน เพิ่มแรงยึดเกาะ
6 สารเคลือบผิวที่นิยมใช้
1.การชุบ ซิงค์(Zinc Plating) คือ การใช้กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำให้ซิงค์หรือสังกะสีมาเคลือบติดกับผิวของอุปกรณ์ เพื่อป้องกันการเกิดสนิมและเพิ่มความสวยงาม โดยการชุบซิงค์จะมีด้วยกัน 3 สี คือ ซิงค์ขาว (White Zinc), ซิงค์เหลืองหรือรุ้ง (Yellow Zinc), และซิงค์ดำ (Black Zinc)
ซิงค์ขาว (White Zinc)
ซิงค์เหลืองหรือรุ้ง (Yellow Zinc)
ซิงค์ดำ (Black Zinc)
ข้อควรระวังในการใช้งานชุบซิงค์
ไม่เหมาะใช้งานในจุดที่มีความชื้นหรือกลางแจ้ง เพราะอาจเกิดสนิมได้ง่ายและไม่ทนต่อการกัดกร่อนจากสารเคมี
ตัวอย่างการใช้งานชุบซิงค์
โดยส่วนใหญ่แล้วอุปกรณ์ ชนิดนี้มักจะนิยมใช้ในยานพาหนะต่างๆ รวมไปถึงงานยึดโครงสร้างอาคารที่อยู่ในร่ม นอกจากนี้ยัง
สามารถใช้ยึดชิ้นส่วนในเครื่องจักรทั่วไปได้ด้วยเช่นกัน
2.การชุบกัลวาไนซ์แบบจุ่มร้อน (Hot Dip Galvanized) หรือ การชุบแบบ HDG คือ การนำอุปกรณ์ที่ผ่านกระบวนการเตรียมผิวมาจุ่มในสังกะสีหลอมเหลว ซึ่งจะเกิดการเคลือบของชั้นสังกะสี มีลักษณะเป็นสีเทาด้าน ความหนาประมาณ 40-65 ไมครอน ซึ่งหนากว่าการชุบซิงค์ 3-5 เท่า ทำให้อุปกรณ์ที่ชุบแบบ HDG สามารถทนต่อการเกิดสนิม รวมถึงการกัดกร่อนจากกรดและด่างได้ดี
ข้อควรระวังในการใช้งานชุบกัลวาไนซ์
เนื่องจากชั้นเคลือบที่ค่อนข้างหนาจึงอาจส่งผลต่อการใช้งาน หากไม่ได้มีการเผื่อขนาดรูเจาะที่มากพอ และไม่ควรใช้กับระบบ
น้ำหรือระบบประปาเพราะอาจเกิดการปนเปื้อนของสังกะสี ซึ่งเป็นอันตรายต่อสุขภาพในระยะยาว
ตัวอย่างการใช้งานชุบกัลวาไนซ์
อุปกรณ์ชนิดนี้นิยมใช้งานกลางแจ้ง ตัวอย่างเช่น งานเสาไฟฟ้า งานโครงสร้างทั่วไปหรือใช้ในไลน์เคมีต่างๆ เป็นต้น
3. การชุบชิงค์เฟล็ค (Zinc Flake Coating) หรือ การเคลือบเกล็ดสังกะสี คือ การใช้สารผสมระหว่างสังกะสีและอลูมิเนียมเป็นตัวเคลือบผิวของอุปกรณ์ ลักษณะเป็นสีเทา มีความหนาประมาณ 8-12 ไมครอน ประสิทธิภาพการป้องกันสนิมสูงกว่าการชุบแบบ HDG หลายเท่า รวมถึงยังทนต่อสารเคมีและความร้อนได้ดีกว่าอีกด้วย ที่สำคัญในกระบวนการเคลือบจะไม่มีส่วนประกอบของสารอันตราย จึงปลอดภัยต่อผู้ใช้งานและสิ่งแวดล้อม
ข้อควรระวังในการใช้งานชุบซิงค์เฟล็ค
ไม่ควรใช้กับระบบน้ำหรือระบบประปา เพราะอาจเกิดการปนเปื้อนของสังกะสี ซึ่งเป็นอันตรายต่อสุขภาพในระยะยาว
ตัวอย่างการใช้งานชุบซิงค์เฟล็ค
ใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์ เรือ เครื่องบิน รวมไปถึงงานโครงสร้างต่างๆ ที่ต้องการความคงทนเป็นพิเศษ เป็นต้น
4.การชุบดำหรือการรมดำ(Blackening / Black Oxide) คือ การใช้สารเคมีทำปฏิกิริยากับอุปกรณ์เหล็ก เพื่อให้ผิวเหล็กเกิดเป็นสนิมสีดำ(Black Oxide) ซึ่งเป็นชั้นเคลือบที่ช่วยป้องกันการกัดกร่อนของสนิมเหล็ก ทำให้ชิ้นงานดูสวยงาม ขนาดชิ้นงานหลังการรมดำไม่เปลี่ยนแปลง
ข้อควรระวังในการใช้งานชุบดำหรือรมดำ
ควรหลีกเลี่ยงการใช้งานอุปกรณ์ที่รมดำบริเวณกลางแจ้งหรือบริเวณที่มีความชื้นเพราะจะทำให้เกิดสนิมได้ง่าย
ตัวอย่างการใช้งานชุบดำหรือรมดำ
ใช้ในงานทั่วไปไม่ว่าจะเป็นงานประกอบโครงสร้างเหล็กหรืองานประกอบเครื่องมือและเครื่องจักรในหลายๆ อุตสาหกรรม และ
มักมีการทาสีทับหรือใช้การทาน้ำมันเพื่อป้องกันการเกิดสนิมได้อีกด้วย
5.การชุบโครเมียม (Chromium Plating) คือ การใช้กระแสไฟฟ้าและความร้อนทำให้สารโครเมียมเคลือบบนผิวของอุปกรณ์ เพื่อเพิ่มคุณสมบัติการป้องกันสนิม ทนทานต่อการเกิดรอยขีดข่วนและเพิ่มความสวยเงางาม โดยการชุบโครเมียมมี 2 แบบคือ แบบไตรวาเลนท์ (Trivalent Chromium : Cr3+) และ แบบเฮกซะวาเลนต์ (Hexavalent Chromium : Cr6+) ซึ่งแบบ Cr6+ จะให้ความสวยเงางามมากกว่าแต่มีความเป็นพิษต่อสุขภาพของผู้ทำงานและสิ่งแวดล้อมจึงจำเป็นต้องมีระบบจัดการและการป้องกันที่มีประสิทธิภาพมากด้วยเช่นกัน
ข้อควรระวังในการใช้งานชุบโครเมียม
ควรหลีกเลี่ยงการใช้งานที่มีการสัมผัสกับสารเคมีที่มีฤทธิ์เป็นกรดหรือด่างสูง
ตัวอย่างการใช้งานชุบโครเมียม
ใช้ในงานเฟอนิเจอร์ งานตกแต่งรถยนต์และจักรยานยนต์ งานประกอบเครื่องจักรที่ต้องการโชว์ความสวยงาม เป็นต้น
6.การชุบนิเกิล (Nickel Plating) คือ การใช้สารนิเกิลเป็นตัวเคลือบบนผิวของอุปกรณ์เพื่อป้องกันการเกิดสนิม เพิ่มความแข็งให้กับผิว ช่วยในการนำไฟฟ้า และเพิ่มความสวยเงางาม มีทั้งสีเงินและสีดำ โดยการชุบนิเกิลจะมี 2 แบบคือการชุบนิเกิลแบบใช้ไฟฟ้า(Electrolytic Nickel Plating) และการชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า(Electroless Nickel Plating หรือ EN) การชุบแบบ EN จะมีประสิทธิภาพมากกว่าทั้งในด้านความหนาของชั้นนิเกิลที่สม่ำเสมอทั่วชิ้นงาน ด้านการทนต่อการเกิดสนิมรวมถึงการทนต่อการสึกกร่อนของผิวชิ้นงาน เป็นต้น
ข้อควรระวังในการใช้งานชุบนิเกิล
ควรหลีกเลี่ยงการใช้งานที่มีการสัมผัสกับสารเคมีที่มีฤทธิ์เป็นกรดหรือด่างสูง
ตัวอย่างการใช้งานชุบนิเกิล
ใช้เพื่อขันยึดจุดต่อสายไฟในอุปกรณ์ไฟฟ้าและขั้วแบตเตอรี่ หรือใช้ในงานที่ต้องการเน้นความสวยงามในติดตั้งเช่น งานเฟอร์นิเจอร์ อุปกรณ์ในห้องน้ำ และ อุปกรณ์ในครัวเรือน เป็นต้น
