การเตรียมวัสดุก่อนนำเข้าสู่กระบวนการชุบกัลวาไนซ์

หลายคนสงสัยว่า ‘กัลวาไนซ์’ หรือ Galvanized เมื่อนำมาใช้ทำสิ่งปลูกสร้างหรือขึ้นโครงเสาต่างๆ สามารถกันสนิมและทนต่อการกัดกร่อนได้จริงหรือไม่ เพราะจุดอ่อนของเหล็กจริงๆ แล้วจะไม่มีความทนทานต่อความชื้นทำให้เกิดสนิมเมื่อใช้ในระยะนานๆ แต่จริงๆ แล้ว กัลวาไนซ์ ถือว่าเป็นเหล็กที่มีความทนทานต่อความชื้นและไม่เกิดสนิม อีกทั้งยังมีความแข็งแกร่งกว่าเหล็กทั่วไปอย่างที่หลายคนเข้าใจแน่นอน เพราะเป็นเหล็กที่ผ่านกระบวนการชุบกัลวาไนซ์ นั่นเอง

ทำไมกัลวาไนซ์จึงทนทาน
กัลวาไนซ์ ถือว่าเป็นเหล็กที่ผ่านกระบวนการชุบกัลวาไนซ์ หรือการเคลือบผิวเหล็กด้วยสังกะสีเพื่อป้องกันการเกิดสนิม โดยการใช้สังกะสีนั้นจะช่วยป้องกันการกัดกร่อนในลักษณะการป้องกันแบบแคโทดิก (Cathodic Protection) ให้กับเหล็กได้ เพราะสังกะสีมีศักย์ไฟฟ้าที่ต่ำกว่าเหล็ก เมื่อเหล็กผ่านการเคลือบสังกะสีแล้ว ก็มักจะถูกเรียกว่า เหล็กกัลวาไนซ์ ซึ่งขั้นตอนการทำกัลวาไนซ์ มีดังนี้

• การนำเหล็กไปขึ้นรูปตามที่ต้องการไปชุบสังกะสีในช่วงอุณหภูมิ 435-455 องศาเซลเซียส โดยความหนาของชั้นเคลือบนั้นจะอยู่ที่ 65-300 ไมครอนขึ้นอยู่กับระยะเวลาในการชุบ เพราะสังกะสีจะเคลือบติดกับผิวเหล็กมากขึ้นตามระยะเวลาที่แช่ไว้
  
  
• สำหรับการชุบกัลวาไนซ์ คือการเสียสละตัวเองให้ถูกกัดกร่อนแทนตัวเหล็ก ซึ่งความเร็วในการกัดกร่อนนั้นต่ำมาก ในขณะที่การทาสีกันสนิมนั้นเป็นการป้องกันไม่ให้ออกซิเจนและความชื้นในอากาศทำปฏิกริยากับตัวเหล็กโดยตรงนั่นเอง
  
  

สำหรับการชุบกัลวาไนซ์ จะมีค่าไมครอนเคลือบผิวเหล็กสูงมาก ทำให้มีความแข็งแรง ทนทาน มีคุณสมบัติกันสนิมกว่า 20 ปี และไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษามาก โดยเฉลี่ยแล้วชั้นของสังกะสีจะถูกกัดกร่อนประมาณ 1 ไมครอนต่อปี เหล็กกัลวาไนซ์จึงเหมาะที่จะใช้เป็นส่วนประกอบของสถานที่กลางแจ้ง เช่น การขึ้นโครงสร้างหลังคา เสาไฟถนน เป็นต้น

ดังนั้นเราจะเห็นว่า การชุบกัลวาไนซ์ มีความสำคัญมากๆ ซึ่งต้องบอกว่าวิธีการชุบก็มีด้วยกันหลากหลายวิธี เช่น การเคลือบด้วยไฟฟ้า (Electrogalvanzing), การเคลือบด้วยวิธีทางกล (Mechanical Coatings), การพ่นเคลือบด้วยเปลวความร้อน (Zinc Spraying) แต่การชุบกัลวาไนซ์ที่ได้รับควาทนิยมมากที่สุด ก็คือการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน หรือที่เรียกว่า ฮอตดิบกัลวาไนซ์ (Hot-Dip Galvanizing) โดยกระบวนการเตรียมวัสดุก่อนการชุบกัลวาไนซ์แบบจุ่มร้อนประกอบด้วย 2 ขั้นตอน ดังนี้

1. การเตรียมผิว (Surface Pretreatment) ถือว่าเป็นขั้นตอนที่สำคัญ เพราะหากการเตรียมพื้นผิวที่ไม่ดีอาจทำให้การชุบสังกะสีไม่ดี แต่สังกะสีที่ใช้ในการกัลวาไนซ์นั้น จะไม่ทำปฏิกิริยากับพื้นผิวเหล็กที่ไม่สะอาด ทำให้ง่ายต่อการมองเห็นบริเวณที่เคลือบไม่ดีทันที ทำให้ช่างเทคนิคสามารถแก้ไขปัญหาได้ทันที
   
   
2. การชุบชิ้นงานในบ่อสังกะสี หลอมเหลว (Galvanizing) เป็นกระบวนการทาให้เกิดพันธะทางโลหะวิทยาของชั้น เคลือบโดยการจุ่มเหล็กกล้าลงในสังกะสีหลอมเหลว เหล็กกล้าที่นำมาชุบสังกะสีนั้นผ่านการขึ้นรูปจนมีรูปตามที่ต้องการแล้ว ในบางครั้งวิธีการนี้จึงถูกเรียกว่าการทา galvanizing หลังจากการขึ้นรูปบ่อสังกะสีหลอมเหลว
   
   

ขั้นตอนการเตรียมวัสดุก่อนชุบกัลวาไนซ์

1. การเตรียมงานเหล็ก ขั้นตอนนี้มีความสำคัญมาก เพราะเป็นขั้นตอนการวางแผนงานเหล็กเพื่อขึ้นชิ้นงานเหล็กได้ตามขนาด หากมีขนาดใหญ่เกินกว่าที่จะลงชุบต้องเสียค่าใช้จ่ายจากการเผาสีเพิ่มจากค่าการชุบกัลวาไนซ์
   
2. คุณภาพเหล็ก ต้องได้มาตรฐานตามกำหนด ASTM ที่เกี่ยวข้องกับโรงงานชุบกัลวาไนซ์ อาทิ มาตรฐาน ASTM A143 เป็นมาตรฐานที่ว่าด้วยแนวปฏิบัติสำหรับการป้องกันการเปราะบางของผลิตภัณฑ์เหล็กและขั้นตอนการตรวจสอบจับความเปราะบาง มาตรฐาน ASTM A384 เป็นมาตรฐานการปฏิบัติเพื่อป้องกันหน้าและการเบิดเบือนระหว่างการชุบกัลวาไนซ์โดยเฉพาะในโรงงานชุบกัลวาไนซ์ของส่วนประกอบเหล็ก เป็นต้น
   
3. เหล็กชุบกัลวาไนซ์ควรที่มีความยาวเหมาะสมต่อการชุบกัลวาไนซ์ เพราะหากเหล็กมีความยาวมากๆ ทำให้การชุบจำเป็นที่จะต้องชุบส่วนหัวและส่วนท้ายตามลำดับ ซึ่งในกรณีอาจะเกิดขึ้นได้โดยเฉพาะในหากขนาดของบ่อชุบที่มีขนาดจำกัด
   
4. ความหนาของเหล็ก เนื่องจากกัลวาไนซ์เป็นเหล็กที่มีการปรับความหนาเพิ่มขึ้น ตั้งแต่ 0.8 มม. ขึ้นไปจนถึง 2.9 มม. เพื่อให้ใกล้เคียงกับเหล็กรูปพรรณดำ เช่น เหล็กกล่องชนิดต่างๆ เพื่อให้สามารถนำไปใช้ในงานโครงสร้างรอง โครงสร้างหลังคา หรือโครงสร้างขนาดเล็กได้เช่นกัน
   
5. การสั่งตัดและเจาะรูเหล็กที่เหมาะสมของเหล็ก เพื่อทำให้มีรูระบายน้ำและช่องระบายอากาศเพียงพอ สำหรับทำให้เหล็กเมื่อถูกจุ่มลงในชุดสารเคมีทำความสะอาดได้อย่างราบรื่นยิ่งขึ้น

ขั้นตอนก่อนเข้าสู่กระบวนการชุบกัลวาไนซ์
การทำความสะอาดผิว ก่อนทำการชุบสังกะสี สามารถทำได้หลายวิธี ดังนี้

• การล้างด้วยน้ำ (Rinsing) ใช้น้ำสะอาดล้างชิ้นงานที่ผ่านการแช่สารละลายด่างและสารละลายกรดเพื่อกำจัดสภาพด่างและกรดออกจากผิวชิ้นงาน เป็นการขจัดสารปนเปื้อนอินทรีย์ออกจากพื้นผิวเหล็ก สี จาระบี น้ำมัน ตลอดจนเศษดินออก วิธีการนี้ใช้สำหรับชิ้นงานธรรมดาที่ไม่ต้องเตรียมผิวพิเศษใดๆ
  
  การล้างด้วยกรดรุนแรง (Pickling) เมื่อเตรียมผิวชิ้นงานให้สามารถชุบได้แล้ว จะต้องนำชิ้นงานมาล้างด้วยกรดเข้มข้นอีกครั้ง เพื่อการกัดสนิมเล็กที่เกาะตามผิวของชิ้นงาน ซึ่งเป็นขั้นตอนที่ใช้เวลาขั้นต่ำ 3 ชั่วโมง
  
  • การพ่นทราย (Blast) เป็นวิธีการทำความสะอาดงานตระกรันหรือสีที่ติดมา เพื่อทำให้ผิวของชิ้นงานมีความสะเอียดและเมื่อชุบกัลวาไนซ์จะทำให้ได้งานผิวชุบที่ดี
    
  • การกัดด้วยกรด (pickling) ใช้สารละลายกรด เช่น กรดซัลฟิวริก กรดไฮโดรลอริกทำความสะอาด วิธีเหมาะสำหรับการชุบกัลวาไนซ์ หรือเหล็กมาก่อนแล้ว
    
  • การเผาผิวของชิ้นงาน (Bum) ชิ้นงานที่มีสีติดมาต้องขจัดออกโดยการเผาสีด้วยความร้อน เนื่องจากไม่มีกระบวนการล้างใดๆ ที่สามารถเอาสีออกได้
    
• การชุบน้ำยาประสาน (fluxing) นำชิ้นงานเหล็กมาแช่ในน้ำยาประสาน (สารละลายซิงค์แอมโมเนียมคลอไรด์ – zinc ammonium chloride solution) เพื่อปรับความตึงผิวของ.เหล็กให้มีความเหมาะสมกับการเคลือบด้วยสังกะสีหลอม เหลว
  
• การทำให้เหล็กแห้ง (Drying) คือการนำเหล็กที่ผ่านกระบวนการ surface pretreatment พักไว้จนให้เหล็กแห้งจึงนำลงไปชุบในบ่อชุบร้อน
  
• การชุบ Hot-Dip Galvanized เมื่อชุบด้วยน้ำยาประสานแล้ว ต้องชุบกัลวาไนซ์แบบจุ่มร้อนทันทีด้วย(อุณหภูมิประมาณ 435 – 455 องศาเซลเซียส) ถือว่าเป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุด ซึ่งจะทำให้สังกะสีจะเคลือบติดกับเนื้อเหล็กหนาขึ้นตามขนาดของเหล็ก
  
• การตกแต่งผิวงาน (Finshing) เพื่อทำให้สภาพผิวมีความสวยงามอาจจะมีการขัดด้วยตะไบหรือเจียรออกหาพบการย้อยหรือมีสังกะสีที่หนาเกินไป
  
• การตรวจสอบความหนาก่อนส่งมอบงาน (Inspection) โดยโรงงงานจะมีการสุ่มตรวจความหนาของกัลวาไนซ์ด้วยเครื่องตรวจความหนาพร้อมการตรวจผิวก่อนส่งมอบ โดยใช้วิธีการเขย่า (vibrating) หรือการล้าง (draining) หรือการหมุนเหวี่ยง (centrifuging) จากนั้นลดอุณหภูมิชิ้นงานโดยนำไปเป่าลมเย็น หรือนำไปชุบของเหลว (quenching) การตรวจสอบ (inspection) ชิ้นงานที่เคลือบสังกะสีแล้ว จะถูกส่งมาตรวจสอบความหนาของชั้นชุบเคลือบ
  
  

เมื่อรู้แล้วว่าขั้นตอนการเตรียมวัสดุและขั้นตอนการการชุบกัลวาไนซ์มีความสำคัญต่อกัลวาไนซ์อย่างไรแล้ว หากคุณเป็นผู้ที่กำลังมองหากัลวาไนซ์ที่มีคุณภาพสำหรับการใช้สิ่งปลูกสร้างต่างๆ แสงเจริญกัลวาไนซ์กรุ๊ป ให้บริการด้านงานชุปกัลวาไนซ์ ชุบ Hot dip galavanized ชุบสังกะสี ชุบเคลือบผิวโลหะ ขายเหล็กสังกะสี โดยโรงงานชุบกัลวาไนซ์ที่มีบ่อชุบที่ใหญ่ที่สุดในประเทศไทนพร้อมประสบการณ์ที่ยาวนาน

สนใจบริการชุบกัลวาไนซ์ หรือ ชุบ Hot-Dip Galvanization 
โทร : 02-599-4115, 081-839-3049
LINE ID : @SCGgalvanize
Facebook : @Sangchareongroup