การตกแต่งโลหะ: กระบวนการ เทคนิค และการประยุกต์ใช้

การตกแต่งพื้นผิวโลหะ เป็นขั้นตอนสำคัญในการผลิตชิ้นส่วนโลหะ การเคลือบผิวโลหะอย่างมีคุณภาพช่วยปรับปรุงทั้งรูปลักษณ์และการใช้งานของชิ้นส่วนสำเร็จรูป ทำให้ชิ้นส่วนดูดีขึ้นและที่สำคัญคือมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น คู่มือฉบับสมบูรณ์นี้จะอธิบายกระบวนการเคลือบผิวโลหะต่างๆ ประโยชน์ และการประยุกต์ใช้งาน

การตกแต่งโลหะคืออะไร?

การตกแต่งโลหะ หมายถึง กระบวนการหรือการบำบัดที่หลากหลาย ตั้งแต่การขัดเงาไปจนถึงเทคนิคที่มีผลต่อโครงสร้างโมเลกุลของโลหะ ซึ่งรวมถึงการทำความสะอาด วิธีการขัดเงา และขั้นตอนอื่นๆ ที่ออกแบบมาเพื่อปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพพื้นผิวของผลิตภัณฑ์โลหะ

เหตุใดการตกแต่งโลหะจึงมีความสำคัญ?

การเคลือบผิวโลหะช่วยเพิ่มความเหมาะสมของโลหะ ทำให้สามารถใช้โลหะราคาถูกแทนโลหะราคาแพงได้ กระบวนการเคลือบผิวสามารถปรับปรุงคุณสมบัติการนำไฟฟ้า ความทนทาน ความต้านทานต่อสารเคมี และการป้องกันการกัดกร่อน นอกจากนี้ การเคลือบผิวยังช่วยเพิ่มความสวยงาม สร้างพื้นผิวที่สม่ำเสมอตามที่ต้องการในผลิตภัณฑ์อุปโภคบริโภค

ประเภทของกระบวนการตกแต่งโลหะ

1. การชุบ (การชุบด้วยไฟฟ้าและการชุบแบบไม่ใช้ไฟฟ้า)

การชุบโลหะเกี่ยวข้องกับการเคลือบพื้นผิวด้วยชั้นบาง ๆ ของโลหะชนิดอื่น เช่น สังกะสี นิกเกิล โครเมียม หรือแคดเมียม กระบวนการนี้ช่วยเพิ่มความทนทาน แรงเสียดทานของพื้นผิว ความต้านทานการกัดกร่อน และรูปลักษณ์

2. การชุบอะโนไดซ์

กระบวนการทางเคมีไฟฟ้าที่ทำให้เกิดผิวเคลือบอะโนดิกออกไซด์ที่คงทน สวยงาม และทนต่อการกัดกร่อน นิยมใช้กับชิ้นส่วนอะลูมิเนียม แต่มีประสิทธิภาพกับโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เช่น แมกนีเซียมและไทเทเนียม

3. การเจียรโลหะ

ใช้สารกัดกร่อนเพื่อปรับผิวโลหะให้เรียบและลดความหยาบของพื้นผิวที่เกิดจากกระบวนการตัดเฉือนแบบเดิม มีเครื่องเจียรให้เลือกหลากหลาย ได้แก่ เครื่องเจียรผิว เครื่องเจียร Blanchard และเครื่องเจียรแบบไม่มีศูนย์กลาง

4. การขัดเงา/ขัดเงา

ใช้วัสดุขัดถูพร้อมล้อที่ทำจากสักหลาดหรือหนังเพื่อลดความหยาบของพื้นผิวและปรับปรุงรูปลักษณ์ นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตภาชนะและส่วนประกอบที่ถูกสุขอนามัยในอุตสาหกรรมบางประเภท

5. การขัดเงาด้วยไฟฟ้า

กระบวนการนี้ตรงกันข้ามกับการชุบด้วยไฟฟ้า โดยจะกำจัดไอออนโลหะออกจากพื้นผิวแทนที่จะสะสมไว้ ส่งผลให้พื้นผิวขัดเงา เรียบเนียน ปราศจากตำหนิ สนิม และสิ่งสกปรก

6. การทาสีและการเคลือบผง

การทาสีช่วยเพิ่มสีสันและป้องกันการกัดกร่อน ในขณะที่การเคลือบผงใช้ประจุไฟฟ้าสถิตเพื่อยึดอนุภาคผงเข้ากับชิ้นส่วนโลหะก่อนการอบด้วยความร้อน ทั้งสองวิธีนี้มอบทางเลือกในการเคลือบผิวที่คุ้มค่า

7. การระเบิด

การพ่นทรายแบบขัดผิวจะสร้างพื้นผิวด้านที่สม่ำเสมอ พร้อมทำความสะอาดและขัดผิวในขั้นตอนเดียว ใช้กระแสขัดผิวแรงดันสูงเพื่อปรับพื้นผิวและขจัดเศษวัสดุ

8. การแปรงฟัน

ใช้สายพานและเครื่องมือขัดเพื่อสร้างพื้นผิวที่สม่ำเสมอพร้อมลายเกรนที่ละเอียด แนะนำสำหรับวัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อน เช่น สแตนเลส อลูมิเนียม และทองเหลือง

การเลือกกระบวนการตกแต่งโลหะที่เหมาะสม

การเลือกวิธีการตกแต่งที่เหมาะสมต้องพิจารณาปัจจัยหลายประการดังนี้:

• ระดับความเสร็จสิ้นที่ต้องการ
• ประเภทโลหะพื้นฐาน
• ข้อจำกัดด้านเวลา
• งานเตรียมการที่จำเป็น
• ข้อจำกัดด้านงบประมาณ
• ข้อมูลจำเพาะของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

การประยุกต์ใช้งาน งานตกแต่งโลหะ

ส่วนประกอบโลหะแทบทุกชิ้นที่ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมหรือจำหน่ายเป็นส่วนหนึ่งของสินค้าอุปโภคบริโภค ล้วนมีการตกแต่งพื้นผิวในระดับหนึ่ง การใช้งานประกอบด้วย:

• ชิ้นส่วนยานยนต์
• ชิ้นส่วนอากาศยาน
• อุปกรณ์และเครื่องมือแพทย์
• อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค
• องค์ประกอบทางสถาปัตยกรรม
• เครื่องจักรอุตสาหกรรม

ข้อดีและข้อเสียของการตกแต่งโลหะ

ข้อดี:

• เพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อน
• คุณภาพความสวยงามที่ได้รับการปรับปรุง
• เพิ่มความทนทานและทนต่อการสึกหรอ
• การนำไฟฟ้าดีขึ้น (ในบางกระบวนการ)
• ความสามารถในการใช้วัสดุฐานราคาถูกกว่า

ข้อเสีย :

• ต้นทุนการผลิตที่เพิ่มขึ้น
• ระยะเวลาการผลิตที่ขยายออกไป
• ข้อกำหนดการจัดการเพิ่มเติม
• ข้อจำกัดที่อาจเกิดขึ้นในเงื่อนไขการทำงาน (เช่น ข้อจำกัดด้านอุณหภูมิกับสีบางชนิด)