White Zinc

การชุบ White Zinc การชุบ White Zinc หรือการชุบสังกะสีสีขาว เป็นหนึ่งในวิธีการชุบสังกะสีแบบไฟฟ้า (Electrogalvanizing) ที่ได้รับความนิยมอย่างมาก เนื่องจากมีคุณสมบัติป้องกันสนิมที่ดีเยี่ยม และให้ผิวเคลือบสีขาวเงินที่สวยงามคล้ายโครเมียม แต่มีต้นทุนที่ต่ำกว่า

กระบวนการชุบ White Zinc

โดยทั่วไป กระบวนการชุบสังกะสีสีขาวมีขั้นตอนคล้ายกับการชุบสังกะสีแบบอื่นๆ คือ

1. การเตรียมผิว: ทำความสะอาดชิ้นงานเหล็ก กำจัดคราบไขมัน สนิม และสิ่งสกปรกต่างๆ เพื่อให้ผิวงานสะอาด
2. การชุบ: นำชิ้นงานไปจุ่มในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่มีส่วนผสมของสังกะสี แล้วปล่อยกระแสไฟฟ้าผ่าน ทำให้สังกะสีเกาะตัวบนผิวเหล็กเป็นชั้นบางๆ
3. Passivation: หลังการชุบ ชิ้นงานจะถูกผ่านกระบวนการ Passivation เพื่อเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อน โดยการเคลือบผิวด้วยสารเคมี เช่น โครเมต
4. การอบแห้ง: อบชิ้นงานให้แห้งสนิท

ข้อดีของการชุบ White Zinc

• ป้องกันสนิมได้ดี: สังกะสีทำหน้าที่เป็นโลหะกันกร่อนแบบบูชายัญ (Sacrificial Anode) คือจะเสียสละตัวเองก่อนเหล็ก ทำให้เหล็กไม่เป็นสนิม
• สวยงาม: ให้ผิวเคลือบสีขาวเงินที่สวยงาม คล้ายโครเมียม
• ต้นทุนต่ำ: เมื่อเทียบกับการชุบโครเมียม
• เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม: ปราศจากสารโครเมียมเฮกซะวาเลนท์ ซึ่งเป็นสารก่อมะเร็ง

การใช้งาน

การชุบ White Zinc นิยมใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น

• ชิ้นส่วนยานยนต์
• อุปกรณ์ก่อสร้าง
• เฟอร์นิเจอร์
• อุปกรณ์ไฟฟ้า
• ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์

Yellow Zinc

การชุบ Yellow Zinc หรือที่บางครั้งเรียกว่า Zinc Chromate หรือ Gold Zinc เป็นกระบวนการชุบสังกะสีแบบไฟฟ้าอีกชนิดหนึ่ง ที่ให้ผิวเคลือบสีเหลืองทอง มีคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนได้ดี มักใช้เป็นขั้นตอนเตรียมผิวสำหรับการพ่นสี หรือใช้เป็นขั้นตอนสุดท้ายสำหรับงานที่ต้องการความสวยงามและป้องกันสนิมในระดับหนึ่ง

กระบวนการชุบ Yellow Zinc

ขั้นตอนการชุบ Yellow Zinc คล้ายกับการชุบ White Zinc แต่จะแตกต่างกันที่องค์ประกอบของสารละลายอิเล็กโทรไลต์และกระบวนการ Passivation ซึ่งจะใช้สารเคมีที่มีโครเมต ทำให้เกิดชั้นเคลือบสีเหลืองทอง

ข้อดีของการชุบ Yellow Zinc

• ป้องกันสนิม: แม้ประสิทธิภาพการป้องกันสนิมจะน้อยกว่าการชุบ Hot-dip Galvanizing หรือการชุบ White Zinc แต่ก็เพียงพอสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่ไม่รุนแรงมากนัก
• เตรียมผิวสำหรับการพ่นสี: ชั้นเคลือบ Yellow Zinc ช่วยเพิ่มการยึดเกาะของสี ทำให้สีติดทนนานยิ่งขึ้น
• สวยงาม: ให้ผิวเคลือบสีเหลืองทองที่สวยงาม
• ต้นทุนต่ำ: เมื่อเทียบกับการชุบโครเมียม หรือการชุบโลหะมีค่าอื่นๆ

การใช้งาน

การชุบ Yellow Zinc มักใช้ใน

• ชิ้นส่วนยานยนต์
• อุปกรณ์เครื่องจักรกล
• อุปกรณ์ก่อสร้าง
• เฟอร์นิเจอร์
• อุปกรณ์ไฟฟ้า

Black Zinc

Black Zinc เป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับการชุบสังกะสี โดยให้ผิวเคลือบสีดำ มีคุณสมบัติในการป้องกันการกัดกร่อน และยังเพิ่มความสวยงามให้กับชิ้นงานอีกด้วย

รูปจาก https://www.gattoplaters.com/black-zinc-nickel-plating.html

กระบวนการชุบ Black Zinc

การชุบ Black Zinc ก็เป็นการชุบสังกะสีแบบไฟฟ้าเช่นเดียวกัน แต่จะใช้สารละลายอิเล็กโทรไลต์และกระบวนการ Passivation ที่แตกต่างออกไป เพื่อให้ได้ชั้นเคลือบสีดำ โดยทั่วไป จะมีการเติมสารประกอบอื่นๆ เช่น นิกเกิล โคบอลต์ หรือเหล็ก ลงในสารละลาย เพื่อควบคุมสีและคุณสมบัติของชั้นเคลือบ

ข้อดีของการชุบ Black Zinc

• ป้องกันสนิม: แม้ประสิทธิภาพการป้องกันสนิมจะไม่สูงเท่า White Zinc แต่ก็เพียงพอสำหรับการใช้งานในร่ม หรือในสภาพแวดล้อมที่ไม่รุนแรงมากนัก
• ลดแสงสะท้อน: ผิวสีดำด้านช่วยลดการสะท้อนแสง เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการลดแสงสะท้อน เช่น อุปกรณ์ถ่ายภาพ อุปกรณ์ทางการทหาร
• สวยงาม: ผิวเคลือบสีดำ ให้ความรู้สึกหรูหรา ทันสมัย
• ต้นทุนต่ำ: เมื่อเทียบกับการชุบโลหะมีค่าอื่นๆ

การใช้งาน

การชุบ Black Zinc นิยมใช้ใน

• ชิ้นส่วนยานยนต์
• อุปกรณ์ตกแต่ง
• เฟอร์นิเจอร์
• อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
• อุปกรณ์เครื่องจักรกล

กระบวนการ Passivation คืออะไร

Passivation คือกระบวนการทางเคมีที่สร้างชั้นฟิล์มบาง ๆ บนผิวโลหะ เพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน ป้องกันสนิม และเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอ โดยทั่วไปจะใช้กับโลหะที่เป็น Stainless Steel, อลูมิเนียม และสังกะสี

หลักการทำงาน

Passivation ทำงานโดยการกำจัดสิ่งเจือปน เช่น เหล็กอิสระ ออกจากผิวโลหะ และสร้างชั้นฟิล์มป้องกัน ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นชั้นออกไซด์ของโลหะนั้นๆ เช่น โครเมียมออกไซด์บน Stainless Steel หรือ อลูมิเนียมออกไซด์บนอลูมิเนียม ชั้นฟิล์มนี้จะทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกัน ป้องกันไม่ให้โลหะสัมผัสกับอากาศและความชื้น ซึ่งเป็นสาเหตุของการเกิดสนิม

ขั้นตอนการทำ Passivation

1. การทำความสะอาด: ทำความสะอาดผิวโลหะ กำจัดคราบไขมัน สนิม และสิ่งสกปรกต่างๆ
2. การ Passivation: นำโลหะไปแช่ในสารละลาย เช่น กรดไนตริก กรดซิตริก หรือสารละลายโครเมต ขึ้นอยู่กับชนิดของโลหะ
3. การล้าง: ล้างโลหะด้วยน้ำสะอาด เพื่อกำจัดสารละลาย
4. การอบแห้ง: อบโลหะให้แห้งสนิท

ประโยชน์ของ Passivation

• เพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อน: ชั้นฟิล์มป้องกันช่วยป้องกันโลหะจากการเกิดสนิม และการกัดกร่อนจากสารเคมี
• เพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอ: ชั้นฟิล์มป้องกันช่วยเพิ่มความแข็ง และความทนทานต่อการสึกหรอ
• ยืดอายุการใช้งาน: ช่วยยืดอายุการใช้งานของโลหะ
• ปรับปรุงความสวยงาม: ทำให้ผิวโลหะดูสะอาด และเงางาม

การใช้งาน

Passivation ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น

• อุตสาหกรรมอาหาร และเครื่องดื่ม
• อุตสาหกรรมยา และเวชภัณฑ์
• อุตสาหกรรมเคมี
• อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์
• อุตสาหกรรมการบิน และอวกาศ

ตัวอย่างการใช้งาน

• Passivation Stainless Steel ในอุปกรณ์การแพทย์ เพื่อป้องกันการปนเปื้อน และการกัดกร่อน
• Passivation อลูมิเนียม ในชิ้นส่วนเครื่องบิน เพื่อเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อน และการสึกหรอ

White Zinc,Yellow Zinc, Black Zinc เราควรเลือกอะไรดี?

White Zinc, Yellow Zinc และ Black Zinc ล้วนเป็นการชุบสังกะสีแบบไฟฟ้า (Electrogalvanizing) แต่มีความแตกต่างกัน ดังนี้

1. สี

• White Zinc: สีขาวเงิน คล้ายโครเมียม
• Yellow Zinc: สีเหลืองทอง คล้ายทองเหลือง
• Black Zinc: สีดำ อาจมีเฉดสีแตกต่างกันไป เช่น ดำด้าน ดำเงา

2. องค์ประกอบของสารละลายอิเล็กโทรไลต์และกระบวนการ Passivation

• แต่ละแบบใช้สารละลายอิเล็กโทรไลต์และกระบวนการ Passivation ที่แตกต่างกัน เพื่อให้ได้สีและคุณสมบัติตามที่ต้องการ
• White Zinc มักใช้สารประกอบโครเมียม เช่น โครเมียมไตรออกไซด์ ในกระบวนการ Passivation
• Yellow Zinc ใช้สารประกอบโครเมต ทำให้เกิดชั้นเคลือบสีเหลืองทอง
• Black Zinc อาจมีการเติมสารประกอบอื่นๆ เช่น นิกเกิล โคบอลต์ หรือเหล็ก ลงในสารละลาย เพื่อควบคุมสีและคุณสมบัติของชั้นเคลือบ

3. คุณสมบัติ

• ความทนทานต่อการกัดกร่อน: White Zinc มีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูงสุด รองลงมาคือ Yellow Zinc และ Black Zinc
• การยึดเกาะของสี: Yellow Zinc เหมาะสำหรับใช้เป็นชั้นรองพื้นก่อนการพ่นสี เนื่องจากช่วยเพิ่มการยึดเกาะของสี
• ความสวยงาม: ขึ้นอยู่กับความชอบส่วนบุคคล แต่ละแบบให้สีสันและความสวยงามที่แตกต่างกัน

4. การใช้งาน

• White Zinc: นิยมใช้ในงานที่ต้องการความทนทานต่อการกัดกร่อนสูง เช่น ชิ้นส่วนยานยนต์ อุปกรณ์ก่อสร้าง
• Yellow Zinc: มักใช้เป็นชั้นรองพื้นก่อนการพ่นสี หรือใช้กับงานที่ต้องการความสวยงามและป้องกันสนิมในระดับหนึ่ง
• Black Zinc: นิยมใช้ในงานตกแต่ง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หรือชิ้นส่วนที่ต้องการลดแสงสะท้อน

ถ้าในเรื่องของการทนสนิม แบบใหนดีกว่ากัน?

ถ้าพูดถึงเรื่องความทนทานต่อสนิมในการชุบสังกะสี โดยทั่วไปแล้ว White Zinc จะมีประสิทธิภาพดีที่สุด รองลงมาคือ Yellow Zinc และ Black Zinc ตามลำดับ

เหตุผล

• White Zinc: ชั้นเคลือบ Passivation ของ White Zinc มักมีโครเมียมออกไซด์ หรือสารประกอบโครเมียมอื่นๆ ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีกว่า ทำให้ทนต่อสนิมได้ดีกว่าแบบอื่นๆ
• Yellow Zinc: ชั้นเคลือบ Passivation ของ Yellow Zinc มีโครเมตเป็นส่วนประกอบ ซึ่งก็ช่วยป้องกันสนิมได้ในระดับหนึ่ง แต่ประสิทธิภาพน้อยกว่า White Zinc
• Black Zinc: ชั้นเคลือบ Black Zinc มักไม่มีโครเมียม หรือมีโครเมียมในปริมาณน้อย ทำให้ความทนทานต่อสนิมน้อยกว่า White Zinc และ Yellow Zinc

ปัจจัยอื่นๆ ที่มีผลต่อความทนทานต่อสนิม

• ความหนาของชั้นเคลือบสังกะสี: ยิ่งชั้นเคลือบหนา ยิ่งทนทานต่อสนิมมากขึ้น
• สภาพแวดล้อม: สภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง หรือมีสารเคมีกัดกร่อน จะทำให้เกิดสนิมได้ง่ายกว่า
• การดูแลรักษา: การทำความสะอาด และการดูแลรักษาที่ถูกต้อง จะช่วยยืดอายุการใช้งาน และป้องกันการเกิดสนิม

สรุป

ถ้าต้องการการป้องกันสนิมที่ดีที่สุด ควรเลือก White Zinc แต่ถ้าต้องการความสวยงาม หรือใช้ในสภาพแวดล้อมที่ไม่รุนแรงมากนัก Yellow Zinc และ Black Zinc ก็เป็นทางเลือกที่ดี