การบำบัดพื้นผิวเป็นเทคนิคในการสร้างชั้นพื้นผิวที่มีลักษณะทางกล ทางกายภาพ และทางเคมีที่แตกต่างจากวัสดุฐาน

เป้าหมายของการเคลือบพื้นผิวคือการตอบสนองความต้องการด้านการใช้งานเฉพาะของผลิตภัณฑ์ในด้านความทนทานต่อการกัดกร่อน ความทนทานต่อการสึกหรอ การตกแต่ง และปัจจัยอื่นๆ เทคนิคการเคลือบผิวที่เราใช้บ่อยที่สุด ได้แก่ การเจียรด้วยเครื่องจักร การเคลือบด้วยสารเคมี การอบชุบด้วยความร้อนพื้นผิว และการพ่นสี วัตถุประสงค์ของการเคลือบพื้นผิวคือการทำความสะอาด กวาด ขัดแต่ง ขจัดเสี้ยน ขจัดคราบไขมัน และขจัดตะกรันบนพื้นผิวชิ้นงาน วันนี้เราจะมาศึกษาขั้นตอนการเคลือบพื้นผิวกัน

การชุบด้วยไฟฟ้าสูญญากาศ การชุบด้วยไฟฟ้า การชุบอะโนไดซ์ การขัดด้วยไฟฟ้า การพิมพ์แท่น การชุบสังกะสี การเคลือบผง การพิมพ์ถ่ายโอนน้ำ การพิมพ์สกรีน การวิเคราะห์ด้วยไฟฟ้า และเทคนิคการปรับสภาพพื้นผิวอื่นๆ มักถูกนำมาใช้บ่อยครั้ง

1. การชุบด้วยไฟฟ้าสูญญากาศ

ปรากฏการณ์การสะสมทางกายภาพคือการชุบด้วยสุญญากาศ วัสดุเป้าหมายจะถูกแบ่งออกเป็นโมเลกุลซึ่งจะถูกดูดซับโดยวัสดุนำไฟฟ้า เพื่อสร้างชั้นผิวโลหะเลียนแบบที่สม่ำเสมอและเรียบเนียน เมื่อก๊าซอาร์กอนถูกเติมเข้าไปในสภาวะสุญญากาศและกระทบกับวัสดุเป้าหมาย

วัสดุที่ใช้:

1. วัสดุหลากหลายชนิดสามารถชุบด้วยสุญญากาศได้ เช่น โลหะ พอลิเมอร์แบบอ่อนและแบบแข็ง วัสดุผสม เซรามิก และแก้ว อะลูมิเนียมเป็นวัสดุที่ชุบด้วยไฟฟ้าบ่อยที่สุด รองลงมาคือเงินและทองแดง

2. เนื่องจากความชื้นในวัสดุธรรมชาติจะส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมสุญญากาศ วัสดุธรรมชาติจึงไม่เหมาะสำหรับการชุบสูญญากาศ

ต้นทุนกระบวนการ: ต้นทุนแรงงานสำหรับการชุบสูญญากาศค่อนข้างสูง เนื่องจากชิ้นงานต้องได้รับการพ่น โหลด ถอดโหลด และพ่นซ้ำ อย่างไรก็ตาม ความซับซ้อนและปริมาณของชิ้นงานก็มีผลต่อต้นทุนแรงงานเช่นกัน

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม: การชุบด้วยไฟฟ้าสูญญากาศก่อให้เกิดอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมน้อยเท่ากับการฉีดพ่น

2. การขัดเงาด้วยไฟฟ้า

ด้วยความช่วยเหลือของกระแสไฟฟ้า อะตอมของชิ้นงานที่จมอยู่ในอิเล็กโทรไลต์จะถูกแปลงเป็นไอออนและถูกกำจัดออกจากพื้นผิวในระหว่างกระบวนการทางเคมีไฟฟ้าที่เรียกว่า "การชุบด้วยไฟฟ้า" ซึ่งจะช่วยขจัดเสี้ยนเล็กๆ และทำให้พื้นผิวชิ้นงานมีความสดใสขึ้น

วัสดุที่ใช้:

1. โลหะส่วนใหญ่สามารถขัดเงาด้วยไฟฟ้าได้ โดยการขัดผิวสแตนเลสเป็นการใช้งานที่นิยมมากที่สุด (โดยเฉพาะสแตนเลสเกรดนิวเคลียร์ออสเทนนิติก)

2. ไม่สามารถทำการขัดเงาวัสดุหลายๆ ชิ้นพร้อมกันหรือแม้แต่ในสารละลายอิเล็กโทรไลต์เดียวกันได้

ต้นทุนการดำเนินการ: เนื่องจากการขัดด้วยไฟฟ้าเป็นกระบวนการอัตโนมัติโดยสมบูรณ์ ต้นทุนแรงงานจึงค่อนข้างต่ำ ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม: การขัดด้วยไฟฟ้าใช้สารเคมีอันตรายน้อยกว่า ใช้งานง่าย เพียงใช้น้ำเพียงเล็กน้อยก็เสร็จสิ้นกระบวนการ นอกจากนี้ ยังช่วยป้องกันการกัดกร่อนของสเตนเลสสตีลและเสริมคุณภาพของสเตนเลสสตีลอีกด้วย

3. เทคนิคการพิมพ์แพด

ปัจจุบัน เทคนิคการพิมพ์พิเศษที่สำคัญที่สุดประการหนึ่ง คือ ความสามารถในการพิมพ์ข้อความ กราฟิก และรูปภาพบนพื้นผิววัตถุที่มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ

วัสดุเกือบทั้งหมดสามารถนำไปใช้กับการพิมพ์แท่นพิมพ์ได้ ยกเว้นวัสดุที่อ่อนนุ่มกว่าแผ่นซิลิโคน เช่น PTFE

ต้นทุนแรงงานและแม่พิมพ์ต่ำเกี่ยวข้องกับกระบวนการนี้
ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม: ขั้นตอนนี้มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในระดับสูงเนื่องจากทำงานได้เฉพาะกับหมึกที่ละลายน้ำได้ ซึ่งทำจากสารเคมีอันตราย

4. ขั้นตอนการชุบสังกะสี

วิธีการปรับสภาพพื้นผิวโดยการเคลือบผิวโลหะผสมเหล็กด้วยชั้นสังกะสีเพื่อความสวยงามและคุณสมบัติป้องกันสนิม ชั้นสังกะสีบนพื้นผิวเป็นชั้นป้องกันไฟฟ้าเคมีที่สามารถป้องกันการกัดกร่อนของโลหะได้ การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนและการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนเป็นสองเทคนิคที่นิยมใช้มากที่สุด

วัสดุที่สามารถใช้ได้: เนื่องจากกระบวนการชุบสังกะสีขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีการเชื่อมโลหะ จึงใช้ได้เฉพาะกับการเคลือบพื้นผิวเหล็กและเหล็กกล้าเท่านั้น

ต้นทุนกระบวนการ: ต้นทุนแรงงานรอบสั้น/ปานกลาง ไม่มีค่าใช้จ่ายแม่พิมพ์ เนื่องจากคุณภาพพื้นผิวของชิ้นงานขึ้นอยู่กับการเตรียมพื้นผิวทางกายภาพก่อนการชุบสังกะสีเป็นอย่างมาก

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม: กระบวนการชุบสังกะสีส่งผลดีต่อสิ่งแวดล้อมโดยช่วยยืดอายุการใช้งานของชิ้นส่วนเหล็กได้ 40-100 ปี และป้องกันสนิมและการกัดกร่อนของชิ้นงาน นอกจากนี้ การใช้สังกะสีเหลวซ้ำๆ ยังไม่ก่อให้เกิดของเสียทางเคมีหรือทางกายภาพ และสามารถนำชิ้นงานชุบสังกะสีกลับเข้าไปในถังชุบสังกะสีได้เมื่อหมดอายุการใช้งาน

5. ขั้นตอนการชุบ

กระบวนการอิเล็กโทรไลต์คือการเคลือบฟิล์มโลหะบนพื้นผิวของชิ้นส่วน เพื่อปรับปรุงความทนทานต่อการสึกหรอ การนำไฟฟ้า การสะท้อนแสง ความต้านทานการกัดกร่อน และความสวยงาม เหรียญจำนวนมากยังเคลือบด้วยไฟฟ้าที่ชั้นนอกอีกด้วย

วัสดุที่ใช้:

1. โลหะส่วนใหญ่สามารถชุบด้วยไฟฟ้าได้ อย่างไรก็ตาม ความบริสุทธิ์และประสิทธิภาพของการชุบจะแตกต่างกันไปตามโลหะแต่ละชนิด ในบรรดาโลหะเหล่านี้ ดีบุก โครเมียม นิกเกิล เงิน ทองคำ และโรเดียม เป็นโลหะที่นิยมใช้มากที่สุด

2. ABS เป็นวัสดุที่ถูกชุบด้วยไฟฟ้าบ่อยที่สุด

3. เนื่องจากนิกเกิลเป็นอันตรายต่อผิวหนังและทำให้เกิดการระคายเคือง จึงไม่สามารถใช้ชุบโลหะบนสิ่งของใดๆ ที่สัมผัสกับผิวหนังได้

ต้นทุนกระบวนการ: ไม่มีต้นทุนแม่พิมพ์ แต่ต้องใช้อุปกรณ์ยึดเพื่อยึดชิ้นส่วน ต้นทุนเวลาขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและชนิดของโลหะ ค่าแรง (ปานกลางถึงสูง) ขึ้นอยู่กับประเภทของชิ้นงานชุบแต่ละชิ้น เช่น การชุบช้อนส้อมและเครื่องประดับต้องใช้แรงงานที่สูงมาก ด้วยมาตรฐานที่เข้มงวดด้านความทนทานและความสวยงาม จึงบริหารจัดการโดยบุคลากรที่มีคุณสมบัติสูง

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม: เนื่องจากกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้าใช้สารอันตรายจำนวนมาก จึงจำเป็นต้องมีผู้เชี่ยวชาญมาช่วยควบคุมและสกัดเพื่อให้แน่ใจว่าเกิดความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด