เกล็ดความรู้ ขั้นตอนการชุบ Hot-Dip Galvanized

     การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน หรือ  ฮอทดิพ (Hot-Dip Galvanized)  เป็นการป้องกันผิวของเหล็กไม่ให้เกิดออกไซด์ขึ้น  หรือสนิม  กับความชื้น  ในอากาศ  ส่งผลให้อายุการใช้งานของเหล็กนานขึ้น  เหมาะกับงานที่ต้องสัมผัสกับความชื้น  หรือการกัดกัดกร่อนของอากาศ  เช่น งานโครงสร้างสำหรับติดตั้งนอกอาคาร (Outdoor) เป็นต้น

กระบวนการชุบ Hot-Dip Galvanized นั้นมีกระบวนการดังนี้

1.การเตรียมงานเหล็ก

ขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนที่มีความสำคัญอย่างยิ่ง  ทั้งนี้เพราะหากศึกษาหรือวางแผนงานเหล็กไม่ดีพอ  อาจจะทำให้ไม่สามารถชุบ Hot-Dip Galvanized ได้ เช่น ชิ้นงานเมื่อทำเสร็จแล้วมีขนาดใหญ่เกินกว่าที่จะลงชุบในบ่อชุบได้หรือหากชุบได้จะต้องเสียค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้น หรืออาจมีปัจจัยอื่นๆให้ต้องเสียค่าใช้จ่ายเพิ่มได้อีกหากไม่ระวัง เช่นการมีสีติดชิ้นงานทำให้ต้องเสียค่าเผาสีเพิ่มจากค่าชุบกัลวาไนซ์  เป็นต้น 

2.การทำความสะอาดผิว

การทำความสะอาดผิว (Surface Cleaning) ก่อนทำการชุบสังกะสี  สามารถทำได้หลายวิธี  ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชิ้นงาน

• 1.  การล้างด้วยน้ำเพื่อขจัดเศษฝุ่น (Rinsing) หรือผงต่างๆ  ออกจากชิ้นงาน  ใช้สำหรับชิ้นงานธรรมดาที่ไม่ต้องเตรียมผิวพิเศษใดๆ
• 2.  การพ่นทราย  (Blast) สำหรับชิ้นงานที่ต้องการความละเอียดของผิวชุบ หรือกรณี Re-galvanize ทั้งนี้การพ่นทรายจะทำให้ผิวของชิ้นงานละเอียด  และเมื่อชุบแล้วจะให้ผิวชุบที่ดี               ทั้งนี้ในบางครั้งการพ่นทรายสามารถแก้ปัญหาชิ้นงานที่มีปัญหาเรื่องผิวได้  เช่น  ชิ้นงานมีสนิมเกรอะกรัง หรือมีสีติดมา
• 3.  การเผาผิวของชิ้นงาน (Burn) สำหรับชิ้นงานที่มีสีติดมาต้องขจัดออกโดยการเผาสีด้วยความร้อน เนื่องจากไม่มีกระบวนล้างใดๆที่สามารถเอาสีออกได้ (มีค่าใช้จ่ายเพิ่มจากการ              ชุบกัลวาไนซ์)
• 4. การล้างด้วยกรด (Pickling) ในกรณีที่ชิ้นงานมีการชุบ Galvanized  หรือ Zinc มาก่อนแล้ว  จะทำให้ไม่สามารถชุบงานได้  ทั้งนี้จะต้องมีการล้าง Galvanized หรือ Zinc ออกจากผิวของชิ้นงานก่อนจึงจะสามารถดำเนินการตามขั้นตอนการชุบขั้นตอนต่อไปได้

3. การล้างด้วยกรดรุนแรง (Pickling)

เมื่อเตรียมผิวชิ้นงานให้สามารถชุบได้แล้ว  จะต้องนำชิ้นงานมาล้างด้วยกรดเข้มข้นอีกครั้ง  ทั้งนี้เพื่อการกัดสนิมขนาดเล็กที่เกาะตามผิวของชิ้นงาน  ซึ่งเป็นขั้นตอนที่ใช้เวลานานขั้นต่ำ  3 ชม.  ในกรณีที่ผิวของชิ้นงานมีปัญหา  อาจต้องล้างด้วยกรดเป็นระยะเวลา  24 – 48 ชม.หรือนานกว่านี้ขึ้นอยู่กับสภาพชิ้นงาน(อาจเสียค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมหากชิ้นงานมีสภาพผิวที่ไม่ปกติ)  หรือต้องนำไปเตรียมผิวใหม่อีกครั้ง

4.การชุบน้ำยาประสาน (Fluxing)

เมื่อล้างด้วยน้ำกรดเสร็จแล้ว  จะต้องนำชิ้นงานมาชุบน้ำยาประสาน (Flux)  ทั้งนี้เพื่อให้ชิ้นงานยึดติดกัลวาไนซ์ได้ดี 

5.การชุบ Hot-Dip Galvanized

หลังจากชุบด้วยน้ำยาประสานเสร็จแล้ว  จะต้องชุบกัลวาไนซ์แบบจุ่มร้อน (Hot-Dip Galvanized) ทันที  ในขั้นตอนนี้ถือว่าเป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุดอุณหภูมิประมาณ 430-460 องศาเซลเซียสโดยการชุบกัลวาไนซ์ แบ่งกรรมวิธีหลังการชุบได้ดังนี้

-การเขย่า หรือเหวี่ยงทันที ใช้สำหรับงานพวกน็อต สกรู หรืองานขนาดเล็ก

- การชุบแบบธรรมดาโดยไม่ต้องเขย่าใช้กับชิ้นงานขนาดใหญ่ทั่วไป

6.การตกแต่งผิวงาน( Finishing)

เพื่อให้สภาพผิวมีความสวยงามอาจมีการขัดด้วยตะไบหรือเจียร์ออกหาพบการย้อยหรือมีสังกะสีที่หนาเกินไป

7.การครวจสอบความหนาก่อนส่งมอบงาน(Inspection and Assurance)

จะต้องสุ่มตรวจความหนาของสังกะสีด้วยเครื่องตรวจสอบความหนาพร้อมการตรวจสภาพผิวก่อนส่งมอบเพื่อเป็นการยืนยันได้ว่าตรงตามความต้องการของลูกค้า

ความแตกต่างระหว่างชุบกัลวาไนซ์ กับชุบสังกะสี

ความแตกต่างระหว่างชุบกัลวาไนซ์กับชุบสังกะสี(Hot-dipped Galvanized vs electro plated galvanized)

ความจริงแล้วการชุบกัลวาไนซ์คือชุบฮอตดิบกัลวาไนซ์ หรือการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน (Hot-dipped Galvanized) แต่คนทั่วไปมักเรียกว่าชุบกัลวาไนซ์หรือกาวาไนซ์  มีความหนาประมาณ 65 – 300 ไมครอน(ขึ้นอยู่กับความต้องการของลูกค้าและเงื่อนไขอื่นๆจากการจุ่มร้อน) วิธีนี้มักใช้กับงานที่ต้องการการปกป้องจากการเกิดสนิมในสภาพกลางแจ้ง(Outdoor) มีการสลายตัวประมาณปีละ 1 ไมครอน(ฉะนั้นอายุงานเกิน 20 ปี)

ส่วนการชุบสังกะสีหรือชุบซิ้งค์คนไทยมักจะหมายถึงการชุบอิเลกโคตรเพลทติ้ง หรือการชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้า มีความหนาประมาณ 5- 10 ไมครอน เหมาะสำหรับงานที่ไม่เน้นการป้องการเกิดสนิมมากนักหรือสภาวะไม่รุนแรงให้เกิดสนิมได้ง่ายหรืออยู่ในร่ม(Indoor) หากอยู่สภาพกลางแจ้ง(Outdoor)จะเป็นสนิมได้ง่าย

ประโยชน์ของการชุบเคลือบสังกะสีแบบจุ่มร้อน

• - อายุการใช้งานที่ยาวนาน
• - ค่าใช้จ่ายต่ำ
• - กระบวนการผลิตที่รวดเร็ว
• - มีความสวยงามที่เป็นเอกลักษณ์
• - เป็นทางเลือกเพื่อการพัฒนาที่ยั่งยืน
• - ให้การป้องกันพื้นผิวทั้งภายใน-นอก, พื้นที่ที่เป็นมุมอับ

เครดิต:

https://www.youtube.com/watch?v=kwCyq06aatA

WHY GALVANIZE? ทำไม...จึงต้องชุบกัลวาไนซ์

เมื่อนำเหล็กกล้าไปชุบสังกะสี ชั้นเคลือบซึ่งมีส่วนประกอบของสังกะสีและ โลหะผสมสังกะสี-เหล็กที่เกิดขึ้น มีความสามารถช่วยป้องกันการกัดกร่อน และการเกิดสนิมให้กับเหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยยืดอายุการใช้งาน ของเหล็กได้เป็นอย่างดี อีกทั้งยังช่วยเพิ่มความคุ้มค่าของเหล็กกล้าในการ ผลิตและการใช้งาน เรียกได้ว่า ไม่มีการเคลือบผิวเหล็กในลักษณะอื่นใดที่ จะมีประสิทธิภาพด้านการป้องกันการกัดกร่อนและมีความคุ้มค่าในเชิงราคาและการใช้งานได้ดีเทียบเท่ากับการชุบสังกะสี

การชุบเคลือบสังกะสีแบบจุ่มร้อน ถูกมองว่าเป็นวิธีป้องกันการกัดกร่อนที่มีราคาแพง เนื่องจากมีค่าใช้จ่ายเบื้องต้น (Initial Cost)

ที่สูงกว่า แต่เมื่อพิจารณาค่าใช้จ่ายที่ตามมาตลอดอายุการใช้งานแล้ว การชุบสังกะสีเป็นวิธีป้องกันการกัดกร่อนที่มีค่าใช้จ่ายต่ำกว่าวิธีอื่นๆ

วิธีป้องกันการกัดกร่อนที่เป็นที่นิยม เช่น การทาสี หรือการพ่นสีฝุ่นจำเป็นต้องซ่อมบำรุงบ่อยครั้งตลอดอายุการใช้งาน ก่อให้เกิดค่าใช้จ่าย ทางตรงทั้งค่าสี และค่าแรง ประมาณ 2-5 เท่าของค่าใช้จ่ายเบื้องต้น อีกทั้งยังมีค่าใช้จ่ายที่ตามมา จากการซ่อมแซมความเสียหายจากการ กัดกร่อน คิดเป็นกว่า 5-11 เท่าของค่าใช้จ่ายทางตรง ในขณะที่การชุบเคลือบสังกะสีนั้นไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษา จึงไม่มีค่าใช้จ่ายอื่นนอกจากค่าใช้จ่ายเบื้องต้น

เมื่อพิจารณาค่าใช้จ่ายที่ตามมาที่มีแนวโน้มเพิ่มขึ้น จึงนำมาสู่แนวคิดในการประเมินค่าใช้จ่ายในการป้องกันการกัดกร่อนตลอดอายุโครงการ(Life Cycle Cost) โดยพิจารณาทั้งค่าใช้จ่ายเบื้องต้น และค่าใช้จ่ายที่ตามมา ซึ่งเมื่อประเมินอย่างครบถ้วนตามแนวคิดดังกล่าวแล้ว การชุบเคลือบสังกะสีจะช่วยลดค่าใช้จ่ายในโครงการได้อย่างมาก

ในปัจจุบัน ผู้คนเริ่มให้ความสำคัญกับแนวคิดเรื่องการพัฒนาอย่างยั่งยืน ซึ่งมุ่งเน้นการพัฒนาที่สอดคล้องกันทั้งด้านเศรษฐกิจ สังคม และสิ่งแวด ล้อม ส่งผลให้ผู้ออกแบบ เริ่มให้ความสำคัญกับการเลือกใช้วัสดุที่เป็นมิตร ต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

เหล็กชุบเคลือบสังกะสีแบบจุ่มร้อน เป็นทางเลือกที่เหมาะสมที่สุด ด้วย 3 คุณลักษณะ คือ

1) ไม่ต้องการการซ่อมบำรุงรักษา (Zero Maintenance)

2) สามารถนำกลับมารีไซเคิลได้ทั้งหมด (100% Recyclable) และ

3) เป็นวัสดุที่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่น้อย (Eco-Friendly Material)

การศึกษาล่าสุดในเรื่องการประเมิณวัฐจักรชีวิตของผลิตภัณฑ์ (Life-Cycle Assessment) โดยประเมินการใช้พลังงานและการก่อของเสียตลอดวัฐจักร ชีวิตของผลิตภัณฑ์ พบว่าเหล็กชุบเคลือบสังกะสีส่งผลกระทบต่อสิ่งแวด ล้อมน้อยมาก เมื่อเทียบกับวัสดุประเภทอื่น

กระบวนการชุบสังกะสีดำเนินการในโรงชุบที่มีมาตรฐาน

นอกจากนี้ สังกะสีเป็นโลหะที่เป็นมิตร ต่อสิ่งแวดล้อม มีความปลอดภัย และยัง จัดเป็นแร่ธาตุที่เป็นสารอาหารจำเป็น ต่อสิ่งมีชีวิต

1. ค่าใช้จ่ายเบื้องต้นต่ำ เมื่อเปรียบเทียบกับระบบป้องกันอื่นที่มีคุณสมบัติใกล้เคียง

2. ไม่ต้องการการซ่อมบำรุงรักษา ตลอดอายุการใช้งาน

3. อายุการใช้งานยาวนานกว่า 50 ปี ในสภาพแวดล้อมทั่วไป

4. มาตรฐานรับรองคุณภาพเชื่อถือได้ ตามมาตรฐานสากล

อาทิ EN ISO 1461, ASTM A123

5. ผิวเคลือบเป็นโลหะผสม ทนทาน สะดวกต่อการขนส่งและการติดตั้งชิ้นงาน

6.สามารถป้องกันพื้นผิวที่เสียหายได้ดัวยตัวเอง โดยวิธี Cathodic Protection

7. เป็นการป้องกันทั่วผิวชิ้นงาน ภายนอก ภายใน ทั้งซอกมุมที่เข้าถึงได้ยาก

8. ง่ายต่อการตรวจสอบคุณภาพ ผู้ผลิตไม่สามารถบิดเบือนคุณภาพการชุบโดยที่ไม่ ถูกสังเกตเห็นได้

9. กระบวนการผลิตที่รวดเร็ว ช่วยลดระยะเวลาการก่อสร้างและติดตั้ง

10. การทาสีบนผิวเคลือบ ช่วยเพิ่มอายุการใช้งาน และความสวยงาม