เหล็กกัลวาไนซ์ HDG และ GI แตกต่างกันอย่างไร? เลือกใช้อย่างไรให้เหมาะกับงานเหล็กรูปพรรณ

ในโลกของวัสดุก่อสร้างและงานอุตสาหกรรม เหล็กกัลวาไนซ์ถือเป็นวัสดุที่ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายเนื่องจากคุณสมบัติในการต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม ทำให้มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อนำมาใช้กับ เหล็กรูปพรรณ ที่เป็นโครงสร้างหลักในงานก่อสร้าง อย่างไรก็ตาม หลายคนอาจสับสนระหว่างเหล็กกัลวาไนซ์ประเภท HDG (ชุบ hot dip galvanized) และ GI (Galvanized Iron) เนื่องจากทั้งสองประเภทมีการใช้สังกะสีในกระบวนการผลิตเช่นเดียวกัน บทความนี้จะไขข้อสงสัยและอธิบายความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเหล็กกัลวาไนซ์ทั้งสองประเภท รวมถึงการนำไปประยุกต์ใช้กับเหล็กรูปพรรณชนิดต่างๆ เพื่อช่วยให้คุณสามารถเลือกใช้วัสดุได้อย่างเหมาะสมและคุ้มค่า

เหล็กรูปพรรณคืออะไร และมีความสำคัญอย่างไรในงานก่อสร้าง

เหล็กรูปพรรณ (Structural Steel) คือเหล็กที่ผ่านกระบวนการผลิตให้มีรูปร่างและขนาดตามมาตรฐานอุตสาหกรรม มีความแข็งแรงสูง และถูกออกแบบมาเพื่อรับน้ำหนักและแรงกระทำในโครงสร้างงานก่อสร้าง เหล็กรูปพรรณมีหลายประเภทตามลักษณะหน้าตัดและการใช้งาน ซึ่งแต่ละประเภทมีจุดเด่นและข้อจำกัดแตกต่างกันไป

ประเภทของเหล็กรูปพรรณที่นิยมใช้ในงานก่อสร้าง:

• เหล็กเอชบีม (H-Beam) - มีรูปร่างคล้ายตัว H มีความแข็งแรงสูง เหมาะสำหรับใช้เป็นเสาและคานในอาคารขนาดใหญ่
• เหล็กไอบีม (I-Beam) - มีรูปร่างคล้ายตัว I โดยความหนาของปีกจะบางกว่า H-Beam เหมาะกับงานที่รับน้ำหนักน้อยกว่า
• เหล็กรางน้ำ (Channel) - มีรูปร่างคล้ายตัว C เหมาะสำหรับใช้เป็นคานรอง โครงกำแพง หรือโครงหลังคา
• เหล็กฉาก (Angle) - มีรูปร่างเป็นมุมฉาก (L) ใช้ในงานเชื่อมต่อโครงสร้าง ค้ำยัน หรือเสริมความแข็งแรง
• เหล็กท่อกลม (Round Pipe) - มีหน้าตัดเป็นวงกลม ใช้ในงานโครงสร้างที่ต้องการความสวยงามหรืองานระบบ
• เหล็กท่อสี่เหลี่ยม (Square Tube) - มีหน้าตัดเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส ใช้ในงานโครงสร้างเบา โครงป้าย หรือเฟอร์นิเจอร์
• เหล็กท่อสี่เหลี่ยมผืนผ้า (Rectangular Tube) - คล้ายท่อสี่เหลี่ยมแต่มีด้านไม่เท่ากัน เหมาะกับงานตกแต่งและโครงสร้างเบา
• เหล็กพืด (Steel Plate) - เป็นแผ่นเหล็กที่มีความหนาตั้งแต่ 6 มม. ขึ้นไป ใช้ในงานโครงสร้างหนัก ฐานเครื่องจักร หรือถังเก็บ

ในการเลือกใช้เหล็กรูปพรรณสำหรับงานก่อสร้าง นอกจากจะพิจารณาด้านความแข็งแรงและคุณสมบัติทางวิศวกรรมแล้ว การป้องกันการกัดกร่อนด้วยกระบวนการกัลวาไนซ์ก็เป็นปัจจัยสำคัญที่ช่วยยืดอายุการใช้งานของโครงสร้างเหล็กให้ยาวนานยิ่งขึ้น

ความหมายและกระบวนการผลิตของเหล็กกัลวาไนซ์แต่ละชนิด

เหล็กกัลวาไนซ์ HDG (Hot-Dip Galvanized) คืออะไร?

เหล็กกัลวาไนซ์ HDG หรือ Hot-Dip Galvanized เป็นผลิตภัณฑ์เหล็กที่ผ่านกระบวนการชุบสังกะสีด้วยวิธีการจุ่มร้อน (Hot-Dip) ซึ่งเป็นกระบวนการที่ทำให้ผิวของเหล็กถูกเคลือบด้วยชั้นสังกะสีหนาและสม่ำเสมอ กระบวนการผลิตเหล็ก HDG มีขั้นตอนหลักดังนี้:

1. การเตรียมผิวเหล็ก - เหล็กจะถูกนำมาทำความสะอาดด้วยน้ำยาที่เป็นกรด (Pickling) เพื่อกำจัดสนิมและสิ่งสกปรกออกจากผิวเหล็ก
2. การจุ่มในฟลักซ์ - เหล็กจะถูกนำไปจุ่มในสารละลายฟลักซ์ (Flux) เพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันก่อนการชุบสังกะสี
3. การจุ่มในอ่างสังกะสีหลอมเหลว - เหล็กจะถูกนำไปจุ่มในอ่างสังกะสีหลอมเหลวที่อุณหภูมิประมาณ 450-460 องศาเซลเซียส ทำให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างเหล็กและสังกะสี เกิดเป็นชั้นโลหะผสมเหล็ก-สังกะสี (Fe-Zn alloy) ที่มีความแข็งแรงและยึดเกาะกับผิวเหล็กอย่างดี
4. การทำให้เย็นตัว - หลังจากจุ่มในอ่างสังกะสีแล้ว เหล็กจะถูกนำออกมาทำให้เย็นตัวลงในอากาศหรือในน้ำ

ผลลัพธ์ที่ได้คือ เหล็กที่มีชั้นเคลือบสังกะสีหนาประมาณ 45-85 ไมครอนขึ้นไป ซึ่งประกอบด้วยชั้นโลหะผสมเหล็ก-สังกะสีหลายชั้นที่มีความแข็งแรงแตกต่างกัน และชั้นสังกะสีบริสุทธิ์ด้านนอกสุด

การชุบกัลวาไนซ์ HDG กับเหล็กรูปพรรณ: เหล็กรูปพรรณประเภทต่างๆ สามารถนำมาชุบ HDG ได้ โดยมีข้อควรพิจารณาดังนี้:

• เหล็กเอชบีมและไอบีม - ต้องมีรูระบายอากาศที่เพียงพอเพื่อป้องกันการเกิดการระเบิดจากอากาศร้อนที่ถูกกักเก็บไว้ระหว่างการจุ่ม
• เหล็กท่อ - ต้องมีการเจาะรูเพื่อให้สังกะสีไหลเข้าออกได้ทั่วถึงทั้งด้านในและด้านนอก
• การออกแบบรอยเชื่อม - ควรออกแบบให้ไม่มีพื้นที่ที่สังกะสีไม่สามารถเข้าถึงได้ เพื่อป้องกันการเกิดสนิมจากภายใน

เหล็กกัลวาไนซ์ GI (Galvanized Iron) คืออะไร?

เหล็กกัลวาไนซ์ GI หรือ Galvanized Iron มักหมายถึงเหล็กแผ่นที่ผ่านการชุบสังกะสีด้วย ชุบเคลือบแบบต่อเนื่อง (Continuous Galvanizing Process) ซึ่งแตกต่างจากการจุ่มร้อนแบบ HDG กระบวนการผลิต GI มีลักษณะดังนี้:

1. การผลิตแบบต่อเนื่อง - เหล็กม้วน (Steel Coil) จะถูกป้อนเข้าสู่กระบวนการผลิตอย่างต่อเนื่อง
2. การทำความสะอาดผิว - เหล็กจะถูกทำความสะอาดด้วยสารละลายเคมีหรือความร้อน
3. การควบคุมการเคลือบสังกะสี - เหล็กจะวิ่งผ่านอ่างสังกะสีหลอมเหลวอย่างรวดเร็ว และปริมาณสังกะสีที่เคลือบจะถูกควบคุมด้วยใบมีด (Air Knife) ที่เป่าลมเพื่อปรับความหนาของชั้นเคลือบให้สม่ำเสมอ
   
4. การบ่ม - เหล็กจะถูกนำไปผ่านกระบวนการบ่ม (Annealing) เพื่อให้ชั้นเคลือบมีความสม่ำเสมอและเกิดชั้นโลหะผสมเหล็ก-สังกะสีบางๆ

ผลลัพธ์ที่ได้คือ เหล็กที่มีชั้นเคลือบสังกะสีที่บางกว่า HDG (ประมาณ 7-42 ไมครอน) แต่มีความสม่ำเสมอสูงและมีผิวที่เรียบกว่า

การชุบกัลวาไนซ์ GI กับเหล็กรูปพรรณ: เนื่องจากกระบวนการผลิต GI เหมาะกับวัสดุที่เป็นแผ่นหรือม้วน จึงมีข้อจำกัดในการใช้กับเหล็กรูปพรรณบางประเภท:

• เหมาะกับเหล็กแผ่นที่จะนำไปขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์เหล็กรูปพรรณในภายหลัง เช่น เหล็กรางน้ำ เหล็กท่อที่ผลิตจากแผ่นม้วน
• ไม่เหมาะกับเหล็กรูปพรรณที่มีขนาดใหญ่หรือรูปทรงซับซ้อน เช่น เหล็กเอชบีม เหล็กไอบีมขนาดใหญ่

ความแตกต่างสำคัญระหว่างเหล็กกัลวาไนซ์ HDG และ GI

การเลือกใช้เหล็กรูปพรรณกัลวาไนซ์ให้เหมาะสมกับงาน

1. ประเภทของเหล็กรูปพรรณ - เหล็กรูปพรรณแต่ละชนิดเหมาะกับวิธีการกัลวาไนซ์ที่แตกต่างกัน
2. สภาพแวดล้อมการใช้งาน - พื้นที่ที่มีความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนสูง ควรเลือกเหล็กรูปพรรณที่ผ่านการชุบ HDG
3. ข้อกำหนดด้านความแข็งแรง - ต้องคำนึงถึงผลกระทบของกระบวนการกัลวาไนซ์ต่อคุณสมบัติทางกลของเหล็ก
4. การเชื่อมต่อและการประกอบ - การเชื่อมเหล็กรูปพรรณหลังการกัลวาไนซ์อาจทำให้ชั้นเคลือบเสียหาย ต้องมีการป้องกันที่เหมาะสม
5. งบประมาณและอายุการใช้งานที่ต้องการ - เปรียบเทียบต้นทุนระยะยาวระหว่าง HDG และ GI
   
   

การเลือกใช้งานเหล็กกัลวาไนซ์ให้เหมาะสม

ข้อควรพิจารณาเพิ่มเติมสำหรับเหล็กรูปพรรณกัลวาไนซ์

เมื่อใช้งานเหล็กรูปพรรณที่ผ่านกระบวนการกัลวาไนซ์ ควรคำนึงถึงปัจจัยต่อไปนี้:

1. การออกแบบรอยต่อ - ควรออกแบบรอยต่อให้น้ำไม่สามารถขังอยู่ได้ เพื่อป้องกันการกัดกร่อน
2. การเชื่อมหลังการกัลวาไนซ์ - บริเวณที่ถูกเชื่อมหลังการกัลวาไนซ์ต้องได้รับการป้องกันด้วยสีที่มีส่วนผสมของสังกะสี
3. การใช้ร่วมกับโลหะอื่น - ควรหลีกเลี่ยงการนำเหล็กกัลวาไนซ์มาสัมผัสกับโลหะที่มีศักย์ไฟฟ้าต่างกันมาก เพื่อป้องกันการกัดกร่อนแบบกัลวานิก
4. มาตรฐานความหนาของชั้นเคลือบ - ควรตรวจสอบให้ความหนาของชั้นเคลือบเป็นไปตามมาตรฐาน เช่น ASTM A123 สำหรับเหล็กรูปพรรณที่ชุบ HDG
5. การขนส่งและติดตั้ง - ต้องระมัดระวังไม่ให้ชั้นเคลือบเสียหายระหว่างการขนส่งและติดตั้ง
6. การตรวจสอบคุณภาพ - ควรตรวจสอบความสม่ำเสมอของชั้นเคลือบและการยึดเกาะก่อนนำไปใช้งาน

เหล็กกัลวาไนซ์ HDG และ GI มีความแตกต่างกันในด้านความหนาของชั้นเคลือบสังกะสี กระบวนการผลิต ความทนทานต่อการกัดกร่อน ราคา และลักษณะภายนอก การเลือกใช้เหล็กกัลวาไนซ์ที่เหมาะสมกับประเภทของเหล็กรูปพรรณจะช่วยให้งานของคุณมีความทนทานและมีประสิทธิภาพสูงสุด

คำแนะนำเพิ่มเติม

• ควรเลือกซื้อเหล็กกัลวาไนซ์จากผู้ผลิตที่เชื่อถือได้
• ควรตรวจสอบความหนาของชั้นเคลือบสังกะสีให้ตรงตามมาตรฐาน
• ควรเลือกใช้เหล็กกัลวาไนซ์ให้เหมาะสมกับลักษณะงานและสภาพแวดล้อม
• สำหรับเหล็กรูปพรรณขนาดใหญ่ที่รับน้ำหนักมาก ควรเลือกใช้การชุบแบบ HDG เพื่อความทนทานสูงสุด
• การเลือกขนาดและประเภทของเหล็กรูปพรรณควรคำนึงถึงการคำนวณทางวิศวกรรมควบคู่ไปกับการพิจารณาด้านการป้องกันการกัดกร่อน

หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์ในการเลือกใช้เหล็กกัลวาไนซ์สำหรับงาน เหล็กรูปพรรณ ของคุณ หากมีข้อสงสัยเพิ่มเติม สามารถสอบถาม แสงเจริญ กัลวาไนซ์กรุ๊ป พร้อมให้คำปรึกษาและบริการด้านเหล็กกัลวาไนซ์ ทั้ง ชุบ hot dip galvanized และ GI ที่มีคุณภาพ รวมถึงแนะนำการเลือกใช้เหล็กรูปพรรณที่เหมาะสมกับโครงการ ตอบโจทย์ทุกความต้องการของลูกค้า ด้วยประสบการณ์ยาวนานในวงการอุตสาหกรรมเหล็ก

สอบถามรายละเอียดเพิ่มเติม ติดต่อ