ข้อบกพร่องในชิ้นงานชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน ตอนที่ 1

อุตสาหกรรมที่ใช้โลหะเคลือบสังกะสี สามารถนำไปใช้วิเคราะห์แก้ปัญหาที่เกิดขึ้นกับชิ้นงานในเบื้องต้นได้ด้วยตัวเอง วันนี้ เราจึงรวบรวมปัญหาที่มักพบบ่อยๆ ซึ่งมีโอกาสเกิดขึ้นกับผลิตภัณฑ์ที่ใช้สังกะสีในการเคลือบ พร้อมทั้งบอกถึงปัจจัยที่ทำให้เกิดปัญหานั้นๆ เพื่อให้ท่านสามารถจับต้นชนปลายหาสาเหตุของปัญหา และแก้ไขได้ในที่สุด

❇️  จุดด่างดำเนื่องจากชุบไม่ติด

อาจมีสาเหตุมาจาก:
- การทำความสะอาดผิวท่อเหล็กไม่ดีพอ ในขั้นตอนการล้างด้วยด่าง อาจล้างคราบน้ำมัน จาระบี สี หรือแลกเกอร์ออกไม่หมด หรือขั้นตอนการล้างด้วยกรด อาจขจัดสเกล และสนิมที่ผิวของเหล็กไม่หมด
- สแลกจากการเชื่อม เนื่องจากสแลกจากการเชื่อมไม่สามารถถูกขจัดได้โดยการล้างด้วยกรด ดังนั้นควรมีการพ่นทรายหรือพ่นผงเหล็ก เพื่อกำจัดสแลกจากการเชื่อมออกก่อน
- ทรายหรือสิ่งแปลกปลอมที่ฝังอยู่ในเหล็ก จึงควรทำความสะอาดด้วยการขัดผิวก่อน
- รีดเหล็กไม่สม่ำเสมอ ทำให้เกิดเป็นรอยชั้นๆ รอยพับและมีสิ่งแปลกปลอมเข้าไปในเนื้อเหล็ก
- การสัมผัสกันของชิ้นงานในระหว่างการชุบ เกิดจากการจัดเรียงชิ้นงานที่จะนำลงบ่อชุบซ้อนทับกัน จนไม่มีช่องว่างให้น้ำสังกะสีไหลเข้าไปทำปฎิกิริยากับผิวหน้าของชิ้นงานได้
- ปริมาณอลูมิเนียมมากเกินไปในบ่อชุบสังกะสี ควรควบคุมปริมาณให้ต่ำกว่า 0.007 %
- ความบกพร่องของฟลักซ์ เช่น คุณภาพไม่ดี หรืออุณหภูมิสูงเกินไป (โดยทั่วไปไม่ควรเกิน 120 ℃)

❇️  ผิวชุบหยาบ

ผิวชุบหยาบ เกิดจากการโตที่ไม่สม่ำเสมอของชั้นสังกะสีอัลลอยด์ (ชั้นที่เหล็กทำปฏิกิริยากับสังกะสี)

อาจมีสาเหตุมาจาก :
- ส่วนประกอบทางเคมีของเหล็ก (Chemical Composition of Steel) มีปริมาณของซิลิกอน หรือฟอสฟอรัสสูงเกินไป
- ผิวหน้าของเหล็กขรุขระ ทำให้ชุบชิ้นงานได้หยาบ ซึ่งอาจเกิดจาก การพ่นทรายที่ไม่ทั่วถึงหรือไม่ดีพอ หรือ การแช่กรดนานเกินไป จึงควรควบคุมความเข้มข้นของกรดเกลือไม่ให้สูงมาก หรือเติมสานยับยั้งลงในกรด ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้กรดกัดเนื้อเหล็กส่วนที่ดี
- การจุ่มชิ้นงานไว้ในบ่อชุบนานเกินไป หรืออุณหภูมิสูงในการชุบเกินไป

 

❇️  ดรอสติดชิ้นงาน

ดรอสเป็นสารประกอบระหว่างสังกะสีกับเหล็ก ซึ่งเมื่อเกิดขึ้นแล้วมักจะตกลงก้นบ่อชุบ
 

สาเหตุอาจเกิดจาก :
- การปั่นกวนของชั้นดรอสที่อยู่ด้านล่าง มักเกิดจากการชุบชิ้นงานลึกเกินไป หรือชิ้นงานที่มีขนาดยาว
- การเติมอลูมิเนียมที่มากปริมาณหนึ่งจะส่งผลให้ดรอสลอยได้ กล่าวคือ ถ้าในบ่อชุบมีปริมาณ Al < 0.12% ดรอสที่เกิดขึ้นจะจมอยูด้านล่าง ถ้า Al อยู่ระหว่าง 0.12% - 0.14% ดรอสจะลอยอยู่ในสังกะสีหลอมเหลว และถ้า Al > 0.14% ดรอสจะลอยอยู่บนผิวหน้าของบ่อชุบ อย่างไรก็ตาม ดรอสนั้นมีอัตราการผุกร่อนเท่ากับสังกะสี ดังนั้นจึงไม่ส่งผลต่ออายุการใช้งานของผิวชุบ

❇️  ผิวพุพอง

เกิดจากไฮโดรเจนถูกดูดซึมอยู่ในเนื้อเหล็กในขั้นตอนการล้างด้วยกรด และเมื่อเหล็กถูกนำไปชุบในบ่อสังกะสีหลอมเหลว ความร้อนจากบ่อชุบจะทำให้ไฮโดรเจนกลายเป็นไฮโดรเจนก๊าซ และระเหยออกมา ส่งผลให้ผิวชุบเกิดพุพองได้ ดังนั้นควรล้างชิ้นงานด้วยน้ำให้สะอาดหลังจากล้างชิ้นงานด้วยกรด