กระบวนการตกแต่งด้วยการชุบไฟฟ้าและการชุบสี

การดัดแปลงผลิตภัณฑ์แต่ละชิ้นเปรียบเสมือนการแต่งหน้าของคนเรา พื้นผิวจำเป็นต้องเคลือบด้วยวัสดุหลายชั้นเพื่อให้กระบวนการตกแต่งพื้นผิวเสร็จสมบูรณ์ ความหนาของชั้นเคลือบจะแสดงเป็นไมครอน โดยทั่วไปแล้ว ความหนาของเส้นผมจะอยู่ที่เจ็ดสิบหรือแปดสิบไมครอน และการเคลือบโลหะจะมีความหนาเพียงไม่กี่พันส่วนของไมครอน ผลิตภัณฑ์ทำจากโลหะหลายชนิดผสมกัน และเคลือบด้วยโลหะต่าง ๆ หลายชั้นเพื่อให้กระบวนการแต่งหน้าเสร็จสมบูรณ์ บทความนี้แนะนำความรู้ที่เกี่ยวข้องกับการชุบด้วยไฟฟ้าและการชุบสีโดยสังเขป เนื้อหานี้มีไว้สำหรับเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับเพื่อน ๆ ที่จัดซื้อและจัดจำหน่ายระบบวัสดุบรรจุภัณฑ์คุณภาพสูง:

การชุบโลหะด้วยไฟฟ้าเป็นกระบวนการที่ใช้หลักการอิเล็กโทรไลซิสในการเคลือบโลหะหรือโลหะผสมอื่นๆ บางๆ ลงบนพื้นผิวของโลหะบางชนิด เป็นกระบวนการที่ใช้อิเล็กโทรไลซิสในการสร้างฟิล์มโลหะติดกับพื้นผิวของโลหะหรือชิ้นส่วนวัสดุอื่นๆ เพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันของโลหะ (เช่น สนิม) ปรับปรุงความทนทานต่อการสึกหรอ การนำไฟฟ้า การสะท้อนแสง ความต้านทานการกัดกร่อน (โลหะที่เคลือบส่วนใหญ่เป็นโลหะที่ทนต่อการกัดกร่อน) และปรับปรุงรูปลักษณ์

การชุบ

หลักการ
การชุบโลหะด้วยไฟฟ้าต้องใช้แหล่งจ่ายไฟแรงดันต่ำกระแสสูงที่จ่ายพลังงานให้กับถังชุบโลหะด้วยไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กโทรไลต์ ซึ่งประกอบด้วยสารละลายชุบ ชิ้นส่วนที่จะชุบ (แคโทด) และแอโนด กระบวนการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าเป็นกระบวนการที่ไอออนโลหะในสารละลายชุบถูกรีดิวซ์เป็นอะตอมโลหะผ่านปฏิกิริยาทางไฟฟ้าภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าภายนอก และการตกตะกอนของโลหะจะเกิดขึ้นที่แคโทด

วัสดุที่เกี่ยวข้อง
สารเคลือบส่วนใหญ่เป็นโลหะเดี่ยวหรือโลหะผสม เช่น ไทเทเนียม พัลลาเดียม สังกะสี แคดเมียม ทองคำ หรือทองเหลือง บรอนซ์ เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีชั้นกระจายตัว เช่น นิกเกิล-ซิลิคอนคาร์ไบด์ นิกเกิล-ฟลูออริเนตเต็ดกราไฟต์ เป็นต้น และชั้นเคลือบ เช่น ชั้นทองแดง-นิกเกิล-โครเมียมบนเหล็ก ชั้นเงิน-อินเดียมบนเหล็ก เป็นต้น นอกเหนือจากเหล็กหล่อ เหล็กกล้า และเหล็กกล้าไร้สนิมแล้ว วัสดุพื้นฐานสำหรับการชุบด้วยไฟฟ้ายังรวมถึงโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก หรือพลาสติก ABS โพลีโพรพีลีน โพลีซัลโฟน และพลาสติกฟีนอล อย่างไรก็ตาม พลาสติกต้องผ่านกระบวนการกระตุ้นและปรับสภาพพิเศษก่อนการชุบด้วยไฟฟ้า

สีชุบ
1) การชุบโลหะมีค่า: เช่น แพลทินัม ทองคำ พัลลาเดียม เงิน;
2) การชุบโลหะทั่วไป: เช่น แพลตินัมเทียม, สีดำ, ดีบุกโคบอลต์ปราศจากนิกเกิล, บรอนซ์โบราณ, ทองแดงแดงโบราณ, เงินโบราณ, ดีบุกโบราณ เป็นต้น
ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของกระบวนการ
1) สีชุบทั่วไป: แพลทินัม, ทองคำ, พัลลาเดียม, เงิน, แพลทินัมเลียนแบบ, สีดำปืน, ดีบุกโคบอลต์ปราศจากนิกเกิล, นิกเกิลมุก, ชุบสีดำ
2) การชุบพิเศษ: การชุบแบบโบราณ (รวมถึงการชุบแบบใช้น้ำมัน การชุบแบบย้อมสี การชุบแบบลายเส้น) การชุบสองสี การชุบแบบพ่นทราย การชุบแบบลายเส้นแปรง เป็นต้น

การชุบ (2)

1 แพลตินัม
เป็นโลหะที่มีราคาแพงและหายาก มีสีขาวเงิน มีคุณสมบัติคงที่ ทนต่อการสึกหรอได้ดี มีความแข็งสูง และคงสีได้นาน เป็นหนึ่งในสีที่ดีที่สุดสำหรับการชุบผิวด้วยไฟฟ้า ความหนามากกว่า 0.03 ไมครอน และโดยทั่วไปจะใช้แพลเลเดียมเป็นชั้นล่างสุดเพื่อให้ได้ผลเสริมฤทธิ์ที่ดี และสามารถเก็บรักษาการเคลือบผิวได้นานกว่า 5 ปี

แพลตินัมเลียนแบบ 2 ชิ้น
โลหะที่ใช้ในการชุบด้วยไฟฟ้าคือโลหะผสมทองแดง-ดีบุก (Cu/Zn) และโลหะเลียนแบบแพลทินัมนี้เรียกอีกอย่างว่าทองแดง-ดีบุกขาว สีของมันใกล้เคียงกับทองคำขาวมากและออกเหลืองกว่าทองคำขาวเล็กน้อย วัสดุมีความอ่อนนุ่มและเงางาม และการเคลือบผิวจะซีดจางได้ง่าย หากเก็บไว้ในที่ปิดมิดชิด สามารถเก็บไว้ได้นานครึ่งปี

3 เหรียญทอง
ทองคำ (Au) เป็นโลหะมีค่า นิยมใช้ในการชุบตกแต่ง อัตราส่วนของส่วนผสมที่แตกต่างกันจะให้สีที่แตกต่างกัน ได้แก่ 24K, 18K, 14K โดยเรียงลำดับจากสีเหลืองไปจนถึงสีเขียว และสีอาจแตกต่างกันไปในแต่ละความหนา ทองคำมีคุณสมบัติที่คงตัว ความแข็งโดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 1/4-1/6 ของแพลทินัม ความทนทานต่อการสึกหรออยู่ในระดับปานกลาง ดังนั้นอายุการคงสีจึงอยู่ในระดับปานกลาง ทองคำชมพูทำจากโลหะผสมทองคำและทองแดง สีจะอยู่ระหว่างสีเหลืองทองและสีแดง ขึ้นอยู่กับอัตราส่วน เมื่อเทียบกับทองคำชนิดอื่น ทองคำชมพูจะดูสดใสกว่า ควบคุมสีได้ยากกว่า และมักมีความแตกต่างของสี ระยะเวลาการคงสีก็ไม่ดีเท่าทองคำชนิดอื่น และสีจะเปลี่ยนไปได้ง่าย

4 สีเงิน
เงิน (Ag) เป็นโลหะสีขาวที่มีปฏิกิริยาไวมาก เงินจะเปลี่ยนสีได้ง่ายเมื่อสัมผัสกับซัลไฟด์และคลอไรด์ในอากาศ การชุบเงินโดยทั่วไปใช้การป้องกันด้วยไฟฟ้าและการป้องกันด้วยอิเล็กโทรโฟเรซิสเพื่อยืดอายุการใช้งานของการชุบ ในจำนวนนี้ การป้องกันด้วยอิเล็กโทรโฟเรซิสมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าการป้องกันด้วยไฟฟ้า แต่ผลิตภัณฑ์จะมีสีเหลืองเล็กน้อย มีความเงางาม และจะมีรูพรุนเล็กๆ และต้นทุนก็จะสูงขึ้นด้วย อิเล็กโทรโฟเรซิสเกิดขึ้นที่อุณหภูมิ 150°C และผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการป้องกันด้วยวิธีนี้จะซ่อมแซมได้ยากและมักจะต้องทิ้งไป การชุบเงินด้วยอิเล็กโทรโฟเรซิสสามารถเก็บรักษาได้นานกว่า 1 ปีโดยไม่เปลี่ยนสี

ปืนดำ 5 กระบอก
วัสดุโลหะคือโลหะผสมนิกเกล/สังกะสี (Ni/Zn) หรือที่เรียกว่าสีดำปืนหรือนิกเกิลดำ สีที่เคลือบจะเป็นสีดำอมเทาเล็กน้อย ความเสถียรของพื้นผิวดี แต่มีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนสีได้ง่ายในระดับต่ำ สีที่เคลือบนี้มีส่วนผสมของนิกเกลอยู่แล้ว จึงไม่สามารถใช้สำหรับการชุบแบบปราศจากนิกเกลได้ การชุบสีนี้ไม่สามารถแก้ไขและปรับแต่งใหม่ได้ง่าย

6 เหรียญนิกเกิล
นิกเกิล (Ni) เป็นโลหะสีเทาขาว มีความหนาแน่นและความแข็งดีเยี่ยม โดยทั่วไปใช้เป็นชั้นเคลือบผิวสำหรับการชุบด้วยไฟฟ้าเพื่อยืดอายุการใช้งานของการชุบ นิกเกิลมีคุณสมบัติในการฟอกอากาศได้ดีและทนต่อการกัดกร่อนจากบรรยากาศ อย่างไรก็ตาม นิกเกิลค่อนข้างแข็งและเปราะ จึงไม่เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ต้องมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างระหว่างการชุบด้วยไฟฟ้า เมื่อผลิตภัณฑ์ที่ชุบนิกเกิลมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง ชั้นเคลือบจะหลุดลอก นอกจากนี้ นิกเกิลอาจทำให้เกิดอาการแพ้ที่ผิวหนังในบางคนได้

7. การชุบดีบุก-โคบอลต์ปราศจากนิกเกิล
วัสดุเป็นโลหะผสมดีบุก-โคบอลต์ (Sn/Co) สีดำ ใกล้เคียงกับสีดำของปืน (ออกเทากว่าสีดำของปืนเล็กน้อย) และเป็นการชุบสีดำแบบปราศจากนิกเกิล พื้นผิวค่อนข้างคงตัว แต่การชุบด้วยไฟฟ้าในระดับต่ำนั้นมีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนสีได้ง่าย การชุบสีนั้นไม่สามารถแก้ไขและปรับปรุงใหม่ได้ง่าย

นิกเกิลมุก 8 ชิ้น
วัสดุที่ใช้คือ นิกเกิล หรือที่เรียกว่า นิกเกิลทราย โดยทั่วไปใช้เป็นชั้นรองพื้นก่อนการชุบในกระบวนการทำสีหมอก มีสีเทา ผิวไม่มันเงาเหมือนกระจก มีลักษณะคล้ายหมอกบางๆ เหมือนผ้าซาติน ระดับการพ่นละอองไม่คงที่ หากไม่มีการป้องกันเป็นพิเศษ เนื่องจากอิทธิพลของวัสดุที่ก่อตัวเป็นละออง อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนสีเมื่อสัมผัสกับผิวหนัง

9 สีหมอก
สีเคลือบนี้ใช้หลักการชุบนิกเกิลมุกเพื่อเพิ่มสีสันให้กับพื้นผิว มีลักษณะเป็นฝ้าและผิวสัมผัสแบบด้าน วิธีการชุบคือการชุบนิกเกิลมุกแบบสำเร็จรูป เนื่องจากควบคุมกระบวนการทำให้เป็นละอองของนิกเกิลมุกได้ยาก ทำให้สีพื้นผิวไม่สม่ำเสมอและมีแนวโน้มที่จะเกิดความแตกต่างของสี สีเคลือบนี้ไม่สามารถใช้ร่วมกับการชุบแบบปราศจากนิกเกิลหรือการชุบหินได้ สีเคลือบนี้เกิดการออกซิเดชันได้ง่าย ดังนั้นจึงต้องให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับการปกป้อง

10 แปรงลวดชุบ
หลังจากชุบทองแดงแล้ว จะมีการลงเส้นบนทองแดง จากนั้นจึงเติมสีลงบนพื้นผิว ทำให้เกิดเส้นริ้ว สีที่ได้จึงคล้ายกับสีชุบทั่วไป แต่แตกต่างตรงที่มีเส้นริ้วอยู่บนพื้นผิว ลวดที่ลงเส้นริ้วเหล่านี้ไม่สามารถชุบแบบปราศจากนิกเกิลได้ เนื่องจากเป็นการชุบแบบปราศจากนิกเกิล จึงไม่สามารถรับประกันอายุการใช้งานได้

11 การพ่นทราย
การพ่นทรายก็เป็นหนึ่งในวิธีการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าเพื่อให้ได้สีด้าน โดยจะนำทองแดงไปพ่นทรายก่อนแล้วจึงชุบด้วยไฟฟ้า พื้นผิวที่ได้จะเป็นแบบด้าน มีลักษณะเป็นเม็ดทราย และสีด้านจะชัดเจนกว่าแบบที่เป็นเม็ดทราย เช่นเดียวกับการชุบแบบแปรง ไม่สามารถทำการชุบแบบปราศจากนิกเกิลได้


วันที่โพสต์: 23 พฤศจิกายน 2023