Table of Contents
White Zinc
การชุบ White Zinc การชุบ White Zinc หรือการชุบสังกะสีสีขาว เป็นหนึ่งในวิธีการชุบสังกะสีแบบไฟฟ้า (Electrogalvanizing) ที่ได้รับความนิยมอย่างมาก เนื่องจากมีคุณสมบัติป้องกันสนิมที่ดีเยี่ยม และให้ผิวเคลือบสีขาวเงินที่สวยงามคล้ายโครเมียม แต่มีต้นทุนที่ต่ำกว่า
กระบวนการชุบ White Zinc
โดยทั่วไป กระบวนการชุบสังกะสีสีขาวมีขั้นตอนคล้ายกับการชุบสังกะสีแบบอื่นๆ คือ
- การเตรียมผิว: ทำความสะอาดชิ้นงานเหล็ก กำจัดคราบไขมัน สนิม และสิ่งสกปรกต่างๆ เพื่อให้ผิวงานสะอาด
- การชุบ: นำชิ้นงานไปจุ่มในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่มีส่วนผสมของสังกะสี แล้วปล่อยกระแสไฟฟ้าผ่าน ทำให้สังกะสีเกาะตัวบนผิวเหล็กเป็นชั้นบางๆ
- Passivation: หลังการชุบ ชิ้นงานจะถูกผ่านกระบวนการ Passivation เพื่อเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อน โดยการเคลือบผิวด้วยสารเคมี เช่น โครเมต
- 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
- การทำความสะอาด: ทำความสะอาดผิวโลหะ กำจัดคราบไขมัน สนิม และสิ่งสกปรกต่างๆ
- การ Passivation: นำโลหะไปแช่ในสารละลาย เช่น กรดไนตริก กรดซิตริก หรือสารละลายโครเมต ขึ้นอยู่กับชนิดของโลหะ
- การล้าง: ล้างโลหะด้วยน้ำสะอาด เพื่อกำจัดสารละลาย
- 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
