เป็นเวลาหลายร้อยปีที่ผู้คนค้นหาคำตอบสำหรับคำถาม: วิธีปกป้องโลหะจากการกัดกร่อนและวิธีทำให้พื้นผิวโลหะดูสวยงาม การค้นหาเหล่านี้นำไปสู่การค้นพบช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 18 และ 19 ซึ่งบุกเบิกโดยนักฟิสิกส์ Luigi Galvani และนักเคมี Luigi Valentino Brugnatelli พวกเขาเริ่มทำงานเกี่ยวกับ เซลล์กัลวานิก และการชุบด้วยไฟฟ้า กระบวนการชุบด้วยไฟฟ้าใช้อะไรและที่ใด ตรวจสอบกัน!
การชุบโลหะด้วยไฟฟ้า: มันคืออะไร?
คำว่า ‘การชุบด้วยไฟฟ้า’ เป็นคำที่เรียบง่ายซึ่งได้มาจากชื่อของผู้ประดิษฐ์ เช่น กั ลวานี ในศัพท์เฉพาะทาง การชุบด้วยไฟฟ้าเป็นกระบวนการของการเคลือบผิวโลหะที่บางและทนทานกับพื้นผิวของวัตถุต่างๆ (ส่วนใหญ่เป็นโลหะ) ผลจากการรักษานี้ พื้นผิวโลหะได้รับการปกป้องจาก การกัดกร่อน การชุบด้วยไฟฟ้ายังช่วยให้ได้คุณค่าทางสุนทรียภาพเพิ่มเติม เช่น การทำให้ชิ้นงานมีสีเฉพาะ ความเงา ชั้นกระจก เป็นต้น
กระบวนการชุบด้วยไฟฟ้า: การแบ่งส่วน
คำว่า "การชุบด้วยไฟฟ้า" มักใช้แทนกันได้กับคำว่า "การพิมพ์ด้วยไฟฟ้า" แต่สิ่งนี้ไม่ถูกต้อง การพิมพ์ด้วยไฟฟ้าเป็นแนวคิดที่กว้างขึ้น ซึ่งรวมถึงกระบวนการกัลวาโนสตีจีและกัลวาโนพลาสตี พวกเขาแตกต่างกันอย่างไร? Galvanoplasty ประกอบด้วยการสร้างสำเนาในรูปแบบของการเคลือบโลหะหนาในกระบวนการ อิเล็กโทรไลซิส สารเคลือบเหล่านี้สามารถแยกออกจากพื้นผิวได้ง่ายและมักจะมีรูปร่างที่ซับซ้อนและมีรายละเอียด ใน galvanostegy จะมีการเคลือบบาง ๆ ที่ไม่สามารถแยกออกจากพื้นผิวได้ นอกจากนี้ยังมีการรักษาด้วยไฟฟ้าประเภทอื่น ๆ ตัวอย่างเช่น:
- อโนไดซ์ เช่น การสร้างสารเคลือบที่ไม่ใช่โลหะ (ส่วนใหญ่สารเคลือบเหล่านี้ทำจากออกไซด์ของโลหะ)
- ฟอสเฟต – ประกอบด้วยชั้น ฟอสเฟต เคลือบผิวที่ไม่ใช่โลหะ (โดยปกติจะเป็นสารละลายของแมงกานีส เหล็ก หรือสังกะสี ไฮโดรเจนฟอสเฟต)
- การชุบกัลวาไนซ์ คือ การเคลือบผิวโลหะด้วยชั้นสังกะสี
- การชุบทองแดง – การเคลือบโลหะด้วยไฟฟ้าด้วยทองแดง
- การชุบโครเมียม – การเคลือบโลหะหรือพลาสติกด้วยชั้นโครเมียม
ดูกลุ่มสารเติมแต่งสำหรับ กระบวนการชุบโลหะด้วยไฟฟ้า จาก PCC Group
กระบวนการชุบด้วยไฟฟ้าประกอบด้วยอะไรบ้าง?
การชุบโลหะด้วยไฟฟ้าต้องใช้สิ่งอำนวยความสะดวกทางเทคนิคที่เหมาะสมและช่างชุบที่มีประสบการณ์ ดังนั้น กระบวนการ ชุบโลหะด้วยไฟฟ้า ทั้งหมดจะดำเนินการในโรงงานชุบโลหะด้วยไฟฟ้าระดับมืออาชีพเท่านั้น สิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านี้ติดตั้งอ่างขนาดใหญ่ที่ทำจากวัสดุป้องกันอิเล็กโทรไลต์ เฉพาะรายการที่ทำความสะอาดและขจัดคราบไขมันอย่างละเอียดแล้วเท่านั้นที่จะเข้าสู่อ่างชุบด้วยไฟฟ้า (วัตถุดิบที่มีการปนเปื้อนสูงมักจะต้องผ่านการอาบน้ำกัดกรดเพิ่มเติม) จากนั้นจึงต่อชิ้นส่วนโลหะในอ่างกับขั้วลบของแหล่งพลังงานและสร้างขั้วบวกซึ่งก็คือแคโทด ขั้วลบ (ขั้วบวก) เกิดจากแผ่นโลหะในอิเล็กโทรไลต์ กระแสน้ำที่ไหลทำให้ชั้นเคลือบใหม่ค่อย ๆ ก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวโลหะ นอกจากนี้ เพลตเตอร์ยังใช้เกลือประเภทต่างๆ แทนแผ่นโลหะ ซึ่งอาจมีการสลายตัวทีละน้อยเช่นกัน
การชุบโลหะด้วยไฟฟ้า: กระบวนการที่ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ
ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะได้ผลลัพธ์ที่สมบูรณ์แบบในรูปแบบของการเคลือบกัลวานิกคุณภาพสูง ปัจจัยใดที่ส่งผลต่อลักษณะสุดท้าย ความแข็ง และโครงสร้างของชั้นใหม่ คุณภาพของสารเคลือบผิวและระยะเวลาการก่อตัวขึ้นอยู่กับ:
- ประเภทของอิเล็กโทรไลต์ที่ใช้ (ตัวเลือกของอิเล็กโทรไลต์มีหลากหลายมาก อาจเป็นของผสมที่มีไซยาไนด์ ซัลเฟต คลอรีน ฯลฯ – อิเล็กโทรไลต์แต่ละชนิดให้ผลต่างกันและมีไว้สำหรับพื้นผิวประเภทต่างๆ: โลหะหรืออโลหะ)
- อุณหภูมิและความเข้มข้นของสารละลายอิเล็กโทรไลต์
- ความหนาแน่นกระแสที่ใช้ในกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้า
ระยะเวลาของกระบวนการชุบโลหะด้วยไฟฟ้านั้นมีความหลากหลายมากและมีตั้งแต่หลายนาทีไปจนถึงหลายชั่วโมง ซึ่งขึ้นอยู่กับวิธีการที่เลือกและความหนาของการเคลือบเป้าหมายที่คาดไว้
การชุบโลหะด้วยไฟฟ้าใช้ทำอะไร?
สิ่งอำนวยความสะดวกในการชุบด้วยไฟฟ้ายังคงพัฒนาในโปแลนด์และทั่วโลก และความสนใจในบริการของพวกเขาก็ไม่ได้ลดลง ข้อดีหลักของการชุบด้วยไฟฟ้าคืออะไร?
- ด้วยชั้นเพิ่มเติม โลหะ (และพลาสติก) ได้รับการปกป้องที่ยอดเยี่ยมในระยะยาวจากการซึมผ่านของความชื้นและการกัดกร่อนที่ทำลายโลหะ
- การเคลือบกัลวานิกช่วยเพิ่มความทนทานของผลิตภัณฑ์และความทนทานต่อความเสียหายทางเคมีหรือทางกล (รอยขีดข่วน รอยถลอก ฯลฯ)
- ชั้นกันน้ำแบบใหม่ทำให้พื้นผิวดูหรูหรา: จะแบบมันหรือแบบด้าน เรียบและสวยงาม – สามารถทำเสร็จได้อย่างอิสระตามความคาดหวังของแต่ละคน
ข้อดีอีกประการของการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าคือความเป็นไปได้ที่จะใช้กับชิ้นส่วนโลหะขนาดเล็ก (ที่จับ สกรู แบตเตอรี่ ตัวยึด) และบนองค์ประกอบโครงสร้างหรือการตกแต่งขนาดใหญ่ เอกสารอ้างอิง: Galwanotechnika (ภาษาโปแลนด์สำหรับการพิมพ์ด้วยไฟฟ้า), รายการใน: PWN Encyclopaedia (บทความในภาษาโปแลนด์)
- https://www.britannica.com/summary/electroplating
- https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/galwanotechnika;3903810.html
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0013468699001437