เหล็กอาบสังกะสีคืออะไร ? การเคลือบสังกะสีมีอายุการใช้งานนานเท่าใด ?

การชุบสังกะสีมีกระบวนการต่างๆ ดังต่อไปนี้:

1. การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน

2. การชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้า

3. การแพร่กระจายของสังกะสี

4. การพ่นโลหะ

 

ชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน

ในระหว่างกระบวนการชุบสังกะสี เหล็กจะถูกจุ่มลงในอ่างสังกะสีหลอมเหลว การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน (HDG) ประกอบด้วยสามขั้นตอนพื้นฐาน ได้แก่ การเตรียมพื้นผิว การชุบสังกะสี และการตรวจสอบ

การเตรียมพื้นผิว

ในกระบวนการเตรียมพื้นผิว เหล็กสำเร็จรูปจะถูกส่งไปชุบสังกะสีและผ่านขั้นตอนการทำความสะอาดสามขั้นตอน ได้แก่ การล้างไขมัน การล้างด้วยกรด และการชุบฟลักซ์ หากไม่มีขั้นตอนการทำความสะอาดนี้ การชุบสังกะสีจะไม่สามารถดำเนินต่อไปได้ เนื่องจากสังกะสีจะไม่ทำปฏิกิริยากับเหล็กที่ไม่บริสุทธิ์

การชุบสังกะสี

หลังจากการเตรียมพื้นผิวเสร็จสิ้น เหล็กจะถูกจุ่มลงในสังกะสีหลอมเหลว 98% ที่อุณหภูมิ 830°F มุมที่เหล็กถูกจุ่มลงในหม้อควรให้อากาศสามารถระบายออกจากรูปทรงท่อหรือช่องว่างอื่นๆ ได้ นอกจากนี้ยังช่วยให้สังกะสีไหลผ่านเข้าไปในตัวเหล็กทั้งหมด ด้วยวิธีนี้ สังกะสีจะสัมผัสกับเหล็กทั้งหมด เหล็กภายในเหล็กจะเริ่มทำปฏิกิริยากับสังกะสี ก่อให้เกิดชั้นเคลือบอินเตอร์เมทัลลิกสังกะสี-เหล็ก ด้านนอกจะมีชั้นเคลือบสังกะสีบริสุทธิ์เคลือบอยู่

การตรวจสอบ

ขั้นตอนสุดท้ายคือการตรวจสอบการเคลือบ การตรวจสอบด้วยสายตาจะดำเนินการเพื่อตรวจหาบริเวณที่ไม่ได้เคลือบบนตัวเหล็ก เนื่องจากการเคลือบจะไม่ยึดติดกับเหล็กที่ไม่ได้ทำความสะอาด นอกจากนี้ยังสามารถใช้เครื่องวัดความหนาแบบแม่เหล็กเพื่อวัดความหนาของการเคลือบได้อีกด้วย

 

2 การชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้า

เหล็กชุบสังกะสีแบบอิเล็กโทรกัลวาไนซ์ผลิตขึ้นโดยกระบวนการทางเคมีไฟฟ้า ในกระบวนการนี้ เหล็กจะถูกจุ่มลงในอ่างสังกะสี และผ่านกระแสไฟฟ้าเข้าไป กระบวนการนี้เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า การชุบด้วยไฟฟ้า

ก่อนกระบวนการชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้า จำเป็นต้องทำความสะอาดเหล็ก โดยสังกะสีทำหน้าที่เป็นขั้วบวกเพื่อปกป้องเหล็ก สำหรับกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส จะใช้ซิงค์ซัลเฟตหรือซิงค์ไซยาไนด์เป็นอิเล็กโทรไลต์ ขณะที่แคโทดจะช่วยปกป้องเหล็กจากการกัดกร่อน อิเล็กโทรไลต์นี้จะทำให้สังกะสีคงอยู่บนพื้นผิวเหล็กเสมือนเป็นสารเคลือบ ยิ่งแช่เหล็กในอ่างสังกะสีนานเท่าไหร่ สารเคลือบก็จะยิ่งหนาขึ้นเท่านั้น

เพื่อเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อน สารเคลือบแปลงสภาพบางชนิดมีประสิทธิภาพสูง กระบวนการนี้จะทำให้เกิดชั้นสังกะสีและโครเมียมไฮดรอกไซด์เพิ่มขึ้น ส่งผลให้พื้นผิวโลหะมีสีฟ้า

 

3 การแทรกซึมของสังกะสี

การชุบสังกะสีเกี่ยวข้องกับการสร้างการชุบสังกะสีบนพื้นผิวของเหล็กหรือเหล็กกล้าเพื่อป้องกันการกัดกร่อนของโลหะ

ในกระบวนการนี้ เหล็กจะถูกบรรจุในภาชนะที่มีสังกะสี จากนั้นจึงปิดผนึกและให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่ต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของสังกะสี ผลลัพธ์ของปฏิกิริยานี้คือการเกิดโลหะผสมสังกะสี-เหล็ก โดยมีชั้นสังกะสีบริสุทธิ์แข็งชั้นนอกเกาะติดกับพื้นผิวเหล็กและให้ความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม นอกจากนี้ สารเคลือบนี้ยังช่วยให้สียึดเกาะบนพื้นผิวได้ดีขึ้นอีกด้วย

สำหรับวัตถุโลหะขนาดเล็ก การชุบสังกะสีเป็นวิธีการที่เหมาะสมที่สุด กระบวนการนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนเหล็กที่มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ เนื่องจากชั้นนอกสามารถทำตามรูปแบบเหล็กฐานได้อย่างง่ายดาย

 

4 การพ่นโลหะ

ในกระบวนการชุบสังกะสีแบบพ่นโลหะ อนุภาคสังกะสีหลอมเหลวที่มีประจุไฟฟ้าหรือถูกทำให้เป็นละอองจะถูกพ่นลงบนพื้นผิวเหล็ก กระบวนการนี้ดำเนินการโดยใช้ปืนพ่นแบบมือถือหรือเปลวไฟพิเศษ

ก่อนการเคลือบสังกะสี จะต้องกำจัดสิ่งปนเปื้อนทั้งหมดออกให้หมด เช่น คราบเคลือบผิวที่ไม่ต้องการ น้ำมัน และสนิม หลังจากกระบวนการทำความสะอาดเสร็จสิ้น อนุภาคสังกะสีหลอมเหลวที่ถูกทำให้เป็นละอองจะถูกพ่นลงบนพื้นผิวที่ขรุขระ ซึ่งจะแข็งตัว

วิธีการพ่นเคลือบโลหะนี้เหมาะสมที่สุดสำหรับการป้องกันการลอกและการหลุดลอก แต่ไม่เหมาะสำหรับการให้ความต้านทานการกัดกร่อนอย่างมีนัยสำคัญ

 

การเคลือบสังกะสีจะอยู่ได้นานแค่ไหน?

ความทนทานโดยทั่วไปจะขึ้นอยู่กับความหนาของชั้นเคลือบสังกะสี รวมถึงปัจจัยอื่นๆ เช่น สภาพแวดล้อม ชนิดของชั้นเคลือบสังกะสีที่ใช้ และคุณภาพของสีหรือสเปรย์เคลือบ ยิ่งชั้นเคลือบสังกะสีหนามาก อายุการใช้งานก็จะยิ่งยาวนานขึ้น

การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนเทียบกับการชุบสังกะสีแบบเย็นโดยทั่วไปแล้ว การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนจะมีความทนทานมากกว่าการชุบสังกะสีแบบจุ่มเย็น เพราะโดยทั่วไปแล้วจะมีความหนาและแข็งแรงกว่า การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนเกี่ยวข้องกับการจุ่มโลหะลงในสังกะสีหลอมเหลว ในขณะที่การชุบสังกะสีแบบจุ่มเย็นจะพ่นหรือทาเคลือบหนึ่งหรือสองชั้น

ในด้านความทนทาน การเคลือบสังกะสีแบบจุ่มร้อนมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า 50 ปี โดยไม่คำนึงถึงสภาพแวดล้อม ในทางตรงกันข้าม การเคลือบสังกะสีแบบจุ่มเย็นมักมีอายุการใช้งานเพียงไม่กี่เดือนถึงไม่กี่ปี ขึ้นอยู่กับความหนาของการเคลือบ

นอกจากนี้ ในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนสูง เช่น สถานประกอบการอุตสาหกรรม อายุการใช้งานของสารเคลือบสังกะสีอาจมีจำกัด ดังนั้น การเลือกสารเคลือบสังกะสีคุณภาพสูงและการดูแลรักษาในระยะยาวจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการเพิ่มการปกป้องสูงสุดจากการกัดกร่อน การสึกหรอ และสนิม