ความรู้เกี่ยวกับสแตนเลส วิธีการดูแลรักษาสแตนเลส วิธีทำความสะอาดสแตนเลส

สแตนเลส คืออะไร

สแตนเลส หรือ ตามศัพท์บัญญัติเรียกว่า เหล็กกล้าไร้สนิม เป็นเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนต่ำ(น้อยกว่า 2%)ของน้ำหนัก มีส่วนผสมของโครเมียม อย่างน้อย 10.5% กำเนิดขึ้นในปี พ.ศ.1903 เมื่อนักวิทยาศาสตร์พบว่า การเติมนิเกิล โมบิดินัม ไททาเนียม ไนโอเนียม หรือโลหะอื่นแตกต่างกันไปตามชนิด ของคุณสมบัติเชิงกล และการใช้ลงในเหล็กกล้าธรรมดา ทำให้เหล็กกล้ามีความต้านทานการเกิดสนิมได้ 

ประเภทของสแตนเลส

• เกรด ออสเตนิติก (Austenitic) แม่ เหล็ดดูดไม่ติด นอกจากส่วนผสมของโครเมียม 18%แล้ว ยังมีนิเกิลที่ช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนอีกด้วย ชนิดออสเตนิติกเป็นที่นิยมใช้อย่างกว้างขวางมากที่สุด ในบรรดาสแตนเลสด้วยกัน ส่วนออสเตนิติกที่มีโครเมียมผสมอยู่สูง 20% ถึง 25% และนิกเกิล 1%ถึง 20% จะสามารถทนการเกิดออกซิไดซ์ได้ที่อุณหภูมิสูง ซึ่งใช้ในส่วนประกอบของเตาหลอม ท่อนำความร้อน และแผ่นกันความาร้อนในเครื่องยนต์ จะเรียกว่า เหล็กกล้าไร้สนิม ชนิดทนความร้อน (Heat Resisting Steel)
• เกรดเฟอร์ริติก (Ferritic) แม่เหล็กดูดติด มีส่วนผสมของคาร์บอนต่ำ และมีโครเมียมเป็นส่วนผสมหลัก คือประมาณ 13% หรือ 17%
• เกรดมาร์เทนซิติก (Martensitic) แม่ เหล็กดูดติด โดยทั่วไปจะมีโครเมียมผสมอยู่ 12%และมีส่วนผสมของคาร์บอนในระดับปานกลาง มักนำไปใช้ทำส้อม มีด เครื่องมือตัด และเครื่องมือวิศวกรอื่นๆ ซึ่งต้องการคุณสมบัติเด่นในด้าน การต้านทานการสึกกร่อน และ ความแข็งแรงทนทาน
• เกรดดูเพล็กซ์ (Duplex) แม่เหล็กดูดติด มีโครงสร้างผสมระหว่างเฟอร์ไรต์และออสเตไนต์ มีโครเมียมผสมอยู่ประมาณ 18-28% และนิเกิล 4.5-8% เหล็กชนิดนี้มักถูกนำไปใช้งานที่มีคลอรีนสูงเพื่อป้องกันมิให้เกิดการกัด กร่อนแบบรูเข็ม (Pitting corrosion) และช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน ที่เป็นรอยร้าวอันเนื่องมาจากแรงกดดัน (Stress corrosion cracking resistance) เหล็กกล้าชุบแข็งแบบตกผลึก (Precipitation Hardening Steel) มีโครเมียมผสมอยู่ 17 % และมีนิเกิล ทองแดง และไนโอเบียมผสมอยู่ด้วย เนื่องจากเหล็กชนิดนี้สามารถชุบแข็งได้ในคราวเดียว จึงเหมาะสำหรับทำแกน ปั้ม หัววาล์ว และส่วนประกอบของอากาศยาน สแตนเลส สตีล ที่นิยมใช้ทั่วไปคือ ออสเตนิก และเฟอร์ริติก ซึ่งคิดเป็น 95%ของเหล็กกล้าไร้สนิม ที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบัน

สแตนเลสสำเร็จรูป

• สแตนเลสเส้น (Stainless Bar)
• สแตนเลสเส้นกลม (Stainless Round Bar)
• สแตนเลสเส้นสี่เหลี่ยม (Stainless Square Bar)
• สแตนเลสเส้นหกเหลี่ยม (Stainless Hexagon Bar)
• สแตนเลสเส้นฉาก (Stainless Angle)
• เส้นแบน (Stainless Flat Bar)
• แผ่น (Stainless Sheet) No. 304, 316L, 430
• สแตนเลสแผ่นเรียบ (Stainless steal sheet)
• สแตนเลสแผ่นลายกันลื่น Checker plate stainless steel
• สแตนเลสแผ่นเจาะรู
• แป๊ปสแตนเลส (Stainless Pipe) No. 304, 316L, 420
• แป๊ปสแตนเลสเงา (Stainless steal solid pipe)
• แป๊ปสแตนเลสด้าน (Stainless steel pipe ASTM)
• แป๊ปสแตนเลสด้านมีตะเข็บ
• แป๊ปสแตนเลสด้านไม่มีตะเข็บ (Seamless stainless pipe)
• แป๊ปสแตนเลสกลม (Round stainless pipe)
• แป๊ปสแตนเลสสี่เหลี่ยม (Square stainless steal pipe)

คุณสมบัติทางกายภาพของสแตนเลส

คุณสมบัติทางกายภาพของ สแตนเลส เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุประเภทอื่น ค่าที่แสดงในตารางที่1 เป็นเพียงค่าประมาณ เนื่องจากการเปรียบเทียบทำได้ยาก ค่าความหนาแน่นสูงของสแตนเลสแตกต่างจากวัสดุที่ใช้ในการก่อสร้างอื่นๆ อย่างเห็นได้ชัด ในส่วนของคุณสมบัติเกี่ยวกับความร้อนความสามารถ ทนความร้อนของสแตนเลส มีข้อสังเกต 3 ประการคือ

• การที่มีจุดหลอมเหลวสูง ทำให้มีอัตราความคืบดี เมื่อเทียบกับเซรามิก ที่อุณหภูมิ ต่ำกว่า 1000 องศา C°
• การที่มีค่านำความร้อนระดับปานกลาง ทำให้สแตนเลสเหมาะที่จะใช้ในงานที่ต้องทนความร้อน (คอนเทนเนอร์) หรือต้องการคุณสมบัตินำความร้อนได้ดี (เครื่องถ่ายความร้อน)
• การมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวระดับปานกลาง จึงสามารถใช้ความยาวมากๆได้ โดยใช้ตัวเชื่อมน้อย (เช่น ในการทำหลังคา)

คุณสมบัติเชิงกลของสแตนเลส

สแตนเลสโดยทั่วไปจะ มีส่วนผสมของเหล็กประมาณ 70-80% จึงทำให้มีคุณสมบัติของเหล็กที่สำคัญ 2 ประการคือ ความแข็งและความแกร่ง ในตารางที่ 2นี้ เป็นการเปรียบเทียบคุณสมบัติเชิงกลกับวัสดุชนิดอื่น จะเห็นได้ว่าพลาสติกซึ่งเป็นวัสดุที่นิยมใช้กันอย่างกว้างขวางมีความแข็งแรง และโมดูลัส ความยืดหยุ่นต่ำ ส่วนเซรามิกมีความแข็งแรงและความเหนียวสูงแต่มีความแกร่งหรือความสามารถรับ แรงกระแทกโดยไม่แตกหักต่ำ สแตนเลสให้ค่า ที่เป็นกลางของทั้งความแข็ง ความแกร่ง และความเหนียว เรนื่องจากมีส่วนผสมของธาตุเหล็กอยุ่มาก และจะมีเพิ่มขึ้นอีกในชนิดออสเตนิติก และตารางที่ 3 จะแสดงให้เห็นค่าความแข็งแรงสูงสุด (Ultimate Tensile Strength) ของสแตนเลส ไม่ว่าจะชนิดที่อ่อนตัวง่าย ซึ่งสามารถทำให้ขึ้นรูปเย็นได้ดี เช่น การขึ้นรูปลึก (Deep Drawing) จนถึงชนิดความแข็งแรงสูงสุด ซึ่งได้จากการขึ้นรูปเย็นหรือการทำให้เย็นตัวโดยเร็ว (Quenching) หรือชนิดชุบแข็ง แบบตกผลึก (Preciptation Hardening) ซึ่งเหมาะใช้ทำสปริง

ประโยชน์ของการใช้งานสแตนเลส

• ใช้ในสิ่งแวดล้อมที่กัดกร่อน (Corrosive Environment)
• งานอุณหภูมิเย็นจัด ป้องกันการแตกเปราะ
• ใช้งานอุณหภูมิสูง (High temperature)ป้องกันการเกิดคราบออกไซด์ (scale) และยังคงความแข็งแรง
• มีความแข็งแรงสูงเมื่อเทียบกับมวล (High strength vs. mass)
• งานที่ต้องการสุขอนามัย(Hygienic condition) ต้องการความสะอาดสูง
• งานด้านสถาปัตยกรรม (Aesthetic appearance) ไม่เป็นสนิม ไม่ต้องทาสี
• ไม่ปนเปื้อน (No contamiation) ป้องกันการทำ ปฏิกิริยากับสารเร่งปฏิกิริยา
• ต้านทานการขัดถูแบบเปียก (Wet abrasion resistance)

การนำมาใช้ทำผลิตภันท์ขึ้นรูป

• รางน้ำฝน
• ปล่องดูดควัน
• ซิงค์ล้างจาน
• เครื่องใช้สแตนเลส

การเลือกใช้หรือซื้อสแตนเลส

ผู้ซื้อหรือผู้ใช้ควรมีความรู้พื้นฐานสักเล็กน้อยในเรื่องดังต่อไปนี้

• ความรู้เกี่ยวกับวัสดุ - ความรู้จะช่วยการตัดสินใจไม่เกิดปัญหาผิดพลาดและประหยัดราคา
• ความรู้เรื่องเกรดของวัสดุ- เลือกใช้เกรดวัสดุ ถูกต้อง ลดความเสี่ยง ช่วยลดหรือประหยัดจากการใช้วัสดุราคาแพงได้
• ความรู้ในการออกแบบ- การออกแบบที่ดีจะช่วยลดค่าใช้จ่ายในการประกอบ
• ความรู้ในการตกแต่งผิว- การตกแต่งผิวทำให้ดู สวยงามและมีราคาเพิ่มขึ้น
• การประยุกต์ใช้ในงานตกแต่งหรืองานเครื่องใช้ภายในบ้าน- ใช้เป็นอุปกรณ์เครื่องใช้ในบ้านจะช่วยลดค่าใช้จ่ายในการซ่อมบำรุงหรือแก้ไข
• การใช้การวางแผนการผลิต - การวางแผนการผลิตจะช่วย ประหยัดค่าใช้จ่ายและเพิ่มคุณภาพผลิตภัณฑ์

วิธีทำความสะอาดสแตนเลส

• รอยเปื้อน : รอยนิ้วมือ
  วิธีทำความสะอาดสแตนเลส : ล้างด้วยสบู่ ผงซักฟอก หรือสารทำละลาย เช่น แอลกอฮอล์ หรือ อะซีโตน ( Acetone) แล้วล้างออกด้วยน้ำเย็นจนสะอาด จากนั้นเช็ดให้แห้ง
• รอยเปื้อน : น้ำมัน คราบน้ำมัน 
  วิธีทำความสะอาด : ล้างด้วยสารละลายไฮโดรคาร์บอน / ออร์กานิก (เช่น แอลกอฮอล์) แล้วล้างออกด้วยสบู่ /ผงซักฟอกอย่างอ่อน และน้ำ ล้างออกด้วยน้ำเย็น และเช็ดให้แห้ง แนะนำให้จุ่มชิ้นงานให้โชกก่อนล้างในน้ำสบู่อุ่น ๆ
• รอยเปื้อน : สี
  วิธีทำความสะอาดสแตนเลส : ล้างออกด้วยสารละลายสี ใช้แปลงไนล่อนนุ่ม ๆ ขัดออก แล้วล้างออกด้วยน้ำเย็นและเช็คให้แห้ง
• เปลี่ยนสีเนื่องจากความร้อน
  วิธีทำความสะอาดสแตนเลส :ทาครีม (เช่น บรัสโซ) ลงบนแผ่นขัดที่ไม่ได้ทำจากเหล็ก แล้วขัดคราบที่ติดบนสแตนเลสออก ความร้อนขัดไปในทิศทางเดียวกันกับพื้นผิว ล้างออกด้วยน้ำเย็น และเช็ดให้แห้ง
• รอยเปื้อน : ฉลากและสติ๊กเกอร์
  วิธีทำความสะอาดสแตนเลส : แช่ ในน้ำสบู่ร้อนๆ ก่อนจะลอกฉลากและทำความสะอาดกาวที่ติดอยู่ออกด้วยเมทิลแอลกอฮอล์ ( Methylated Spirit) หรือน้ำมันเบนซิน จากนั้นล้างออกด้วยน้ำสบู่หรือน้ำผสมผงซักฟอก ล้างออกอีกทีด้วยน้ำร้อน เช็ดให้แห้งด้วยผ้าสะอาดเนื้อนุ่ม
• รอยเปื้อน :รอยน้ำ ตะกรัน
  วิธีทำความสะอาดสแตนเลส : รอยที่เห็นชัดสามารถลดเลือนได้ด้วยการแช่ไว้ในน้ำส้มสายชู 25% หรือกรดไนตริก 15% จากนั้นล้างออกด้วยน้ำสะอาด ตามด้วยน้ำสบู่หรือน้ำผสมผงซักฟอก และล้างออกอีกครั้งให้สะอาดด้วยน้ำร้อน เช็ดให้แห้งด้วยผ้าสะอาดเนื้อนุ่ม
• รอยเปื้อน : สารแทนนิน จากชาหรือกาแฟ
  วิธีทำความสะอาดสแตนเลส : ล้าง ด้วยน้ำร้อนผสมโซดาซักผ้า (โซเดียมไบคาร์บอเนต) จากนั้นล้างตามด้วยน้ำสบู่หรือน้ำผสมผงซักฟอก ล้างออกให้สะอาดด้วยน้ำร้อน เช็ดให้แห้งด้วยผ้าสะอาดเนื้อนุ่ม
• รอยเปื้อน : คราบสนิม
  วิธีทำความสะอาดสแตนเลส : แช่ส่วนที่ขึ้นสนิมในน้ำอุ่นผสมสารละลาดกรดไนตริกในสัดส่วน 9:1 เป็นเวลา 1 ชั่วโมง จากนั้นล้างออกด้วยน้ำสะอาด หรือทาพื้นผิวที่ขึ้นสนิมด้วยสารละลายกรดออกซาลิก ทิ้งไว้ประมาณ 20 นาที จากนั้นล้างออกด้วยน้ำเย็นและเช็ดให้แห้งหรือ ในกรณีของคราบสนิมที่ติดทนและยากต่อการกำจัด อาจต้องใช้เครื่องจักรช่วยขัดทำความสะอาด

การดูแลรักษาสแตนเลส

• หากไม่ได้ทำความสะอาดเป็นประจำ ควรทำความสะอาดทันทีที่พบรอยเปื้อนและฝุ่น
• ในการทำความสะอาดควรเริ่มจากวิธีและผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดที่อ่อนที่สุดก่อน เสมอและทดลองทำความสะอาดเป็นบริเวณเล็กๆ ก่อนเพื่อให้มั่นใจถึงผลลัพธ์ที่จะเกิดขึ้น
• ใช้น้ำอุ่นเพื่อช่วยขจัดความมันของน้ำมันหรือจาระบี
• ในขั้นตอนสุดท้ายของการทำความสะอาด ให้ใช้น้ำสะอาดล้างและเช็ดให้แห้งด้วยผ้าเนื้อนุ่มหรือกระดาษชำระแผ่นใหญ่ทุกครั้ง
• เมื่อใช้กรดทำความสะอาดสแตนเลส ควรใช้มาตรการป้องกันและระมัดระวังอย่างเหมาะสม
• ล้างเครื่องใช้ที่ทำจากสแตนเลสทันทีที่เตรียมอาหารเสร็จเสมอ
• หลีกเลี่ยงรอยเปื้อนที่เกิดจากเหล็กโดยไม่ใช้อุปกรณ์ทำความสะอาดที่ทำจาก โลหะ หรืออุปกรณ์ที่เคยนำไปทำความสะอาดชิ้นส่วนที่ผลิตจากเหล็กกล้าคาร์บอน (Carbon Steel) มาก่อน
• กรณีที่ไม่แน่ใจในวิธีทำความสะอาดหรือพบรอยเปื้อนที่ไม่สามารถขจัดออกได้ ให้ขอคำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญโดยตรง

สิ่งที่ไม่ควรทำกับพื้นผิวสแตนเลส

• อย่าเคลือบสแตนเลสด้วยขี้ผึ้งหรือสารที่มีความมัน เพราะจะทำให้ฝุ่นหรือรอยเปื้อนติดบนพื้นผิวได้ง่ายขึ้นและทำความสะอาดออกได้ยาก
• อย่าใช้ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดที่มีส่วนผสมของคลอไรด์ ( Chlorides) และ เฮไลด์ ( Helides) เช่น โบรไมน์ ( Bromine) ไอโอดีน ( Iodine) และ ฟลูออรีน (Fluorine)
• อย่าใช้น้ำยาฆ่าเชื้อโรคทำความสะอาดสแตนเลส
• อย่าใช้กรดไฮโดรคลอริค ( HCI) ในการทำความสะอาด เพราะจะทำให้เกิดการกัดกร่อนแบบรูเข็มและแบบเป็นรอยร้าวได้ ( Pitting and Stress Corrosion Cracking)
• อย่าใช้ผลิตภัณฑ์ที่ไม่แน่ใจ
• อย่าใช้น้ำยาทำความสะอาดเครื่องเงิน
• อย่าใช้ปริมาณสบู่และผงซักฟอกมากเกินไปในการทำความสะอาด เพราะอาจทิ้งคราบไว้บนพื้นผิวได้
• อย่าทำความสะอาดส่วนที่มีคราบฝังแน่นในขั้นตอนเดียว ควรทำความสะอาดเบื้องต้นก่อนขจัดคราบฝังแน่น

ประโยชน์สังกะสีทางด้านอุตสาหกรรม

ด้านการก่อสร้าง
ตลาดใหญ่ของวัสดุเหล็กชุบสังกะสีคือ ด้านการก่อสร้าง ในการชุบเหล็กด้วยสังกะสีใช้สังกะสีมากถึง 90 % ของสังกะสีทั้งหมดที่ใช้เพื่อป้องกันเหล็กกล้าโครงสร้าง รางน้ำฝน ปล่องดูดควัน ฯลฯ แผ่นเหล็กชุบสังกะสีใชทำทำท่อมาตราฐานสำหรับระบบปรับอากาศ ระบายอากาศ และระบบให้ความร้อน ใช้เป็นรางและท่อในงานสายไฟฟ้า และท่อสายโทรศัพท์ในตึกขนาดใหญ่

สีฝุ่นสังกะสีเติบโตเพิ่มขึ้น เป็นส่วนสำคัญเป็นสีพื้น และป้องกันเหล็กกล้าโครงสร้างอย่างสมบูรณ์ ปริมาณสังกะสีออกไซด์เพียงเล็กน้อยใช้ในการผลิตสีน้ำมัน ทองเหลืองและบรอนซ์ และโลหะที่มีสังกะสีเป็นส่วนผสม ก็ใช้กันมากในด้านก่อสร้างสถาปัตยกรรม ทำประตู หน้าต่าง กรอบ ราง และประตูน้ำ สังกะสีรีดเป็นแผ่นบางพืดใช้ทำรางน้ำฝน ท่อน้ำ

ด้านอุตสาหกรรมขนส่ง
ใช้สังกะสีในรูปของแผ่นเหล็กชุบสังกะสี โลหะผสมหล่อแบบแม่พิมพ์ทองเหลือง และสังกะสีออกไซด์สำหรับหล่อแบบแม่พิมพ์ใช้ในส่วนประกอบของรถยนต์ เช่น คาร์บูเรเตอร์ กลอน มือจับ และอื่นๆ สังกะสีออกไซด์ใช้ในการผลิตยาง ซึ่งปรากฎว่ายางรถยนต์ใช้ยางมากที่สุด เครื่องบิน เรือใหญ่ เรือเล็ก รถประจำทาง รถบรรทุก รถลาก รถสกู๊ตเตอร์ รถจักรยาน ตู้รถไฟบรรทุกสินค้า และการขนส่งสายพานใช้สังกะสีประมาณ 12% ของสังกะสีที่ใช้ในการขนส่ง ในสภาพเคลือบผิวแผ่นเหล็กหล่อแบบแม่พิมพ์และประเภทยาง

ด้านไฟฟ้า
อุปกรณ์ไฟฟ้าที่เป็นเครื่องใช้ในบ้าน สำนักงาน คิดเป็น 11% ของการใช้สังกะสีทั้งหมด โดยใช้ในรูปผลิตภัณฑ์หล่อชุบด้วยสังกะสี ชิ้นส่วนสังกะสีหล่อแบบแม่พิมพ์ สังกะสีแผ่นบางพืด และสังกะสีออกไซด์

ด้านเครื่องจักรกล
ครอบคลุมถึงเครื่องจักรกลทางการเกษตร การสร้างทาง เครื่องขุด เครื่องบรรจุและอุปกรณ์กลในโรงงาน โดยใช้สังกะสี 9% ของทั้งหมด

ด้านอื่นๆ
โลหะสังกะสี 11% ใช้ในกิจการจิปาถะที่สำคัญคือ ใช้เป็นแท่งแอโนดเพื่อป้องกันตัวเรือ, ท่อ และโครงเหล็กที่อยู่ใต้น้ำจาการกัดกร่อน ปริมาณสังกะสีน้อยๆ ใช้ในโลหะอะลูมิเนียมและแมกนีเซียมผสมในกรรมวิธีแยกเงินจากตะกั่ว แยกทองคำ และทำให้สังกะสีอิเล็กโทรไลต์บริสุทธิ์

ยังใช้สังกะสีทำโลหะบัดกรีเพราะสังกะสีแทรกซึมเข้าไปตามขอบเกรนจึงให้กำลัง ยืดดี ลวดสังกะสีใช้ในระบบห้ามล้อ เนื่องจากต้านการสึกหรอสูงทำให้ลูกห้ามล้อสึกน้อยลง และเพิ่มอายุการใช้งาน ลวดสังกะสีมีการนำความร้อนดีเยี่ยม จึงกระจายความร้อนจากผิวหน้าเสียดทานได้เร็ว

การชุบสังกะสี
มีการใช้สังกะสีชุบผิวเหล็กในผลิตภัณฑ์หลายอย่างเช่น แผ่นเหล็กชุบสังกะสี ท่อ ลวด และลวดสลิง อุปกรณ์ข้อต่อ และอื่น ๆ สาเหตุที่นิยมใช้สังกะสีเคลือบก็เพราะ สังกะสีเคลือบเพราะ สังกะสีมีคุณสมบัติด้านกัลวานิกเป็นแอโนดมากกว่าเหล็ก จึงผุกร่อนง่ายกว่า ดังนั้นเหล็กและเหล็กกล้าที่มีประโยชน์มากมายใช้ในการก่อสร้าง เมื่อชุบผิวด้วยสังกะสี แม่จะเกิดช่องว่างจากการชุบ แต่สังกะสี จะผุกร่อนไปก่อน จึงช่วยชะลอเหล็กให้มีอายุการใช้งานยาวนานออกไป นอกจากนี้การชุบผิวเหล็กด้วยสังกะสีเป็นวิธีสันเปลืองน้อยกว่าวิธีอื่นในการ ป้องกันสนิม

การหล่อแบบแม่พิมพ์
ทุกหนแห่งไม่ว่าจะมองไปทางใด ในบ้าน ที่ทำงาน โรงงาน แม้กระทั่งถนนหนทาง จะพบการใช้ประโยชน์จากสังกะสีหล่อแม่พิมพ์ อาจเรียงตามลำดับจากมากไปน้อยดังนี้ อุตสาหกรรมรถยนต์ เครื่องจักรกล เครื่องเหล็ก เครื่องจักรธุรกิจ ผลิตภัณฑ์ทัศนะ ของเด็กเล่นและสิ่งของสมัยนิยม นิยมใช้สังกะสีเป็นแบบหล่อแม่พิมพ์เพราะสังกะสีมีจุหลอมตัวที่ต่ำทำให้ค่า ใช้จ่ายต่อการกลึงไสและตกแต่งง่ายและสะดวกอีกด้วย

การผลิตทองเหลือง
ในระหว่างสงครามโลกครั้งที่ 2 ปริมาณการใช้สังกะสีแท่งเพื่อผลิตทองเหลืองสำหรับปลอกกระสุนปืนเล็กเพิ่มสูง ขึ้นเป็นอันดับหนึ่ง ปัจจุบันผลิตสังกะสีแท่งเพื่อผลิตทองเหลืองเป็นอันดับสาม ส่วนใหญ่ใช้เป็นส่วนประกอบยานยนต์


สังกะสีรีด
สังกะสีรีดมีสังกะสี 99.80% หรือมากกว่า ถ้ามีเหล็กสูงสุดถึง 0.014% จะให้คุณสมบัติดึงเย็นที่ดี ผลิตภัณฑ์สำเร็จที่ใช้สังกะสีรีดได้แก่ ปลอกแบตเตอรี่ จานสะท้อนแสงไฟแฟลช ตลับเครื่องสำอาง etc. สังกะสีพืดที่มีความบริสุทธิ์น้อยคือ มีตะกั่ว แคดเมียม และเหล็กสูง ใช้ทำด้านข้างและส่วนล่างของแบตเตอรี่แห้ง ป้ายเลขที่บ้านและป้ายชื่อ

สังกะสีแผ่น ทางการค้า ใช้ทำบล๊อกพิมพ์ ท่อออร์แกน ปลอกแบตเตอรี่แห้ง และแผ่นพิมพ์ออฟเซต โดยมีคุณสมบัติด้านแรงดึงเพียงพอ ไม่บิด เหนียว

สังกะสีฝุ่น
สังกะสีฝุ่นใช้ในการผลิตสารเคมีที่ใช้ในการพิมพ์และย้อมสิ่งทอ เป็นตัวตกตะกอน ทองแดง แคดเมียม ตะกั่ว เงิน ทองคำ และอื่น ๆ จากสารละลายทำไม้ขีดไฟ ก๊าซน้ำมันเตาสีกันสนิม สังกะสีฝุ่นผสมกับอะลูมิเนียมผงใช้แก้น้ำกระด้าง ใช้เป็นสารผลิตคอรกรีตทำให้ได้รูพรุน ใช้ในอุตสาหกรรมปิโตรเลียม โดยเป็นสารเร่งการคาย ไฮโดรเจนในการทำสบู่จากขี้ผึ้งพาราฟินและเป็นจุดเริ่มต้นในการเร่งการเกิด สารไฮโดรคาร์บอน นอกจากนี้สังกะสีผงยังใช้ทำดอกไม้ไฟ ทำน้ำตาลให้บริสุทธิ์และรักษาผิวกระดาษ

สารเคมี
สังกะสีคลอไรด์ : สามารถละลายออกซิเจนได้ออกซิคลอไรด์ จึงใช้ในการผลิตซีเมนต์ และการเตรียมสารอุดฟันในทางทันตกรรม เป็นสารเชื้อ (flux) ทางโลหะกรรม และการบักรีใช้ผลิตแบตเตอรี่แห้ง ยาฆ่าเชื้อรา ชุบสังกะสี และกลั่นน้ำมัน
สังกะสีออกไซด์ : ทำแม่สี เซรามิก เครื่องสำอาง และยา เมื่อใช้สังกะสีออกไซด์เป็นแม่สี ทำให้ได้แม่สีมีคุณภาพดีกว่าที่ทำจากตะกั่วขาว รวมทั่งไม่เป็นพิษ ไม่เปลี่ยนสี เพราะไม่เกิด

ปฏิกิริยากับสารประกอบซัลไฟด์
สังกะสีซัลเฟต: ใช้ในการผลิตเส้นใยเรยอน ทางการเกษตรใช้เพิ่มปริมาณสังกะสีในดินให้พืช
สังกะสีซัลไฟด์: มีดัชนีหักเหสูงและเรืองแสง ใช้ทำสีลิโทโพน (60%ZnS+40%BaSO4) ซึ่งเป็นแม่สีมีคุณภาพดีกว่าสังกะสีออกไซด์ และตะกั่วขาว ไม่เป็นอันตรายและเปลี่ยนสี แม้จะมีไฮโดรเจนซัลไฟด์ จากการที่สังกะสีซัลไฟด์เรืองแสงจึงใช้ในจอภาพเอกซเรย์และหน้าปัดนาฬิกา

เหล็กแผ่นเคลือบโลหะสังกะสี

เหล็กแผ่นเคลือบโลหะสังกะสี

ภาพประกอบบทความ เหล็กแผ่นเคลือบโลหะสังกะสี

เหล็กแผ่นเคลือบโลหะสังกะสี

การผลิตเหล็กแผ่นเคลือบโลหะ มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อน โดยสามารถทาสีทับลงไปอีกชั้นเพื่อให้เกิดความสวยงามและทนทานต่อการกัดกร่อน ได้ดีขึ้น เหล็กแผ่นเคลือบโลหะสังกะสีนั้นสามารถแยกออกเป็นประเภทต่างๆ ดังนี้
- เหล็กกล้าชนิดแผ่นเคลือบสังกะสีโดยวิธีจุ่มร้อน ใช้ในงานกรอบประตู ผนังภายใน หรือท่อระบายอากาศ เป็นต้น
- เหล็กกล้าชนิดแผ่นเคลือบสังกะสีโดยวิธีการจุ่มร้อนและอบ ใช้ในงานอุตสาหกรรมยานยนต์ต่างๆ
- เหล็กกล้าชนิดแผ่นเคลือบสังกะสีอลูมิเนียม ใช้ผลิตชิ้นส่วนภายในเครื่องซักผ้า ท่อไอเสีย เป็นต้น
- เหล็กกล้าชนิดแผ่นเคลือบสังกะสีโดยวิธีทางไฟฟ้า ใช้สำหรับผลิตชิ้นส่วนภายนอกรถยนต์ เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน เป็นต้น

กระบวนการปั๊มเข้ารูปโลหะแผ่น (sheet Metal Stamping Process)

กระบวนการปั๊มเข้ารูปโลหะแผ่น (sheet Metal Stamping Process)

ดร.ฉัตรชัย   จันทร์เด่นดวง  

 

ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ

---

            โลหะแผ่น (sheet metal) ถูกนิยามด้วยอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อความหนาสูง   ถ้าความหนามากกว่า 6 มิลลิเมตร   จะเรียกว่าเพลท (plate) โลหะแผ่นมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง   ดังนั้นชิ้นส่วนที่ทำจากโลหะแผ่นจะมีน้ำหนักเบาและแข็งแรง   การขึ้นรูปโลหะแผ่นจะเกี่ยวข้อกับการเปลี่ยนรูป (deformation) ด้วยการพับหรือดัด (bending) และ/หรือการยืด (stretching) การปั๊ม (stamping) ซึ่งเป็นวิธีการขึ้นรูปเย็น (cold-working) ของโลหะแผ่นด้วยแม่พิมพ์และเครื่องกด (press) แม่พิมพ์จะเป็นตัวกำหนดรูปร่างและขนาดของชิ้นงานสำเร็จ   ซึ่งประกอบด้วยสองส่วนคือพันซ์ (punch) หรือแม่พิมพ์ และดาย (die) หรือแม่พิมพ์ตัวเมีย   โดยปกติพันซ์จะอยู่ด้านบน   มีขนาดเล็กกว่าดาย   มีรูปร่างคล้ายดายและจะเป็นตัวเคลื่อนที่เข้าหาดาย   เมื่อพั้นซ์และดายประกบกันจะมีช่องว่างเกิดขึ้น   ช่องว่างนี้จะถูกกำหนดโดยชนิดและความหนาของแผ่นโลหะชิ้นงานและวิธีการขึ้น รูป   พั้นซ์และดายจะถูกติดตั้งใยดายเซ็ท (die set) โดยดายจะติดอยู่ที่ฐานล่าง (lower die shoe ) และพั้นซ์ติดอยู่กับฐานบน (upper die shoe) ดายเซ็ททำหน้าที่นำพั้นซ์และดายให้เคลื่อนที่เข้าประกบกันอย่างถูกต้อง   ดายเซ็ทจะถูกนำไปติดตั้งบนเตรื่องกด (press machine) โดยส่วนของดายจะยึดติดอยู่ด้านล่างและพั้นซ์จะยึดติดอยู่ด้านบน

ภาพที่ 1 ดายเซ็ทพร้อมแม่พิมพ์ [1]

ข้อได้เปรียบของกระบวนการปั๊ม (Advantages of Stamping Process)
           กระบวนการปั๊มขึ้นรูปมีข้อได้เปรียบเหนือกว่ากระบวนการอื่นๆ เช่น การหล่อ (casting) การทุบขึ้นรูป (forging) และการกัดแต่ง (machining) ดังนี้

          1. สมารถขึ้นรูปชิ้นงานที่มีรูปร่างซับซ้อนที่ผลิตด้วยวิธีอื่นได้ยาก

          2. ไม่จำเป็นต้องตกแต่งชิ้นงานหลังการปั๊ม

          3. ขนาดของชิ้นงานปั๊มทุกชนิดเท่ากัน สามารถเปรียบกันได้ในงานประกอบ

          4. สมบัติทางกลเพิ่มขึ้น เช่น ควมแข็งแรง เป็นต้น

          5. ชิ้นงานมีน้ำหนักเบามาก

          6. อัตราการผลิตสูง

ภาพที่ 2 ตัวอย่างการปั๊มชิ้นงาน [2]

กรรมวิธีที่ใช้ในงานปั๊ม (Stamping Process)

          กรรมวิธีที่ใช้ในงานปั๊มขึ้นรูปโลหะแผ่นมีหลายกรรมวิธี  แต่แบ่งได้เป็น 3 กรรมวิธีพื้นฐานหลัก คือ 1. การตัดเฉือน (shearing) ซึ่งแบ่งเป็นการปั๊มเจาะ (blaking) และการตัดเจาะรู (piercing) 2. การตัด (bending) หรือการขึ้นรูป (forming) และ 3. การลากขึ้นรูป (drawing) นอกจากนี้ยังมีกรรมวิธีดังเดิมอื่นๆ เช่น การปั๊มนูน (embossing) การปั๊มจม (coining) การบีบอัด (swaging) การฝานขอบ (shaving) และการตัดขอบ(trimming) การผลิตชิ้นงานโลหะแผ่นจะต้องใช้หลายกรรมวิธีที่กล่าวมาแต่ไม่จำเป็นต้องใช้ กรรมวิธีทั้งหมด   กรรรมวิธีที่กล่าวทั้งหทดมีลักษณะการทำงานดังนี้

          1.   Blanking เป็นขั้นตอนแรกที่จะต้องทำในการผลิต โดยจะเป็นการตัดแผ่นโลหะด้วยพั้นซ์และดายให้ได้รูปร่างตามที่ต้องการ   แผ่นโลหะที่ตัดออกมานี้จะนำไปผ่านกรรมวิธีอื่นเพื่อผลิตเป็นชิ้นงานต่อไป

          2. Piercing   โดยทั่วไปเป็นขั้นตอนที่ต่อจาก blanking โดยจะตัดแผ่นโลหะให้เป็นรูตามตำแหน่งที่ต้องการบางครั้ง blanking และ piercing สามารถทำพร้อมกันได้ในขั้นตอนเดียว   ข้อแตกต่างระหว่าง blanking และ piercing จะใช้แผ่นโลหะที่ตัดออกมาด้วยพั้นซ์และดายเป็นชิ้นงาน   ส่วน piercing จะใช้แผ่นโลหะที่ถูกตัดเป็นรูเป็นชิ้นงาน

          3. Bending   เป็นการตัดพื้นผิวระนาบของโลหะทำมุมกันตั้งแต่หนึ่งมุมขึ้นไปโดยความหนาของ แผ่นโลหะไม่เปลี่ยนแปลงและรัศมีการดัดจะต้องมากกว่าหรือเท่ากับความหนาของ แผ่นโลหะ
          4. Drawing เป็นการสาลขึ้นรูปโลหะแผ่นด้วยพั้นซ์เข้าไปในโพรงของดายโดยปราศจากการยืดของ แผ่นโลหะ   ดังนั้นช่องว่างระหว่างพั้นซ์และดายจะเท่ากับความหนาของแผ่นโลหะ

          5. Embossing เป็นการขึ้นรูปแผ่นโลหะให้เป็นหลุมหรือปุ่มตื้นๆ โดยที่ความหนาไม่เปลี่ยนแปลง  ปรกติทำแผ่นป่ายต่างๆ ที่มีตัวอักษรนูน

          6. Coining เป็นการขึ้นรูปแผ่นโลหะให้เป็นลวดโดยการบีบอัดแผ่นโลหะในแม่พิมพ์ปิด   ลวดลายทั้งสองด้านจะไม่เหมือนกันก็ได้ เช่น การทำเหรียญ

ภาพที่ 3  กรรมวิธี  Coining  และ  Embossing  [1]

          7.  Swaging  เป็นการขึ้นรูปโลหะโดยการบีบอัดในแม่พิมพ์เปิด  โลหะจะสามารถไหลผ่านแม่พิมพ์ออกมาได้อย่างอิสระ

          8.  Shaving  เป็นการตัดแต่งขอบแผ่นโลหะผ่านการ  blanking  หรือ  piercing  มาแล้ว

          9.  Trimming  เป็นการทำงานคล้าย  blanking  เพื่อตัดโลหะส่วนเกินออก  วิธีนี้จะทำทีหลังสุดเมื่อแผ่นโลหะผ่านกรรมวิธีอื่นๆ มาแล้ว

ชนิดของแม่พิมพ์  (Types  of  Dies)

              การแบ่งชนิดของแม่พิมพ์สามารถแบ่งตามกรรมวิธีเช่น  แม่พิมพ์ดัด  (bending  die)  หรือจะแบ่งตามวิธีการทำงาน  ซึ่งแบ่งได้ดังต่อไปนี้
              1.  แม่พิมพ์ธรรม  (simple  die)  เป็นแม่พิมพ์ที่ทำงานได้กรรมวิธีเดียวในการกดหนึ่งครั้ง  เช่น  blanking  เป็นต้น

              2.  แม่พิมพ์ผสม  (compound  die)  เป็นแม่พิมพ์ที่ทำงานตัด  (shearing)  ตั้งแต่สองกรรมวิธีขึ้นไปอยู่ในสถานีเดียวกันและสามารถทำงานได้พร้อมกันใน การกดหนึ่งครั้ง  เช่นสามารถทำ  blanking  และ  piercing  ได้พร้อมกันในการกดหนึ่งครั้ง  ดังนั้นในการกดหนึ่งครั้งจะได้ชิ้นงานซึ่งหลุดออกจากแถบโลหะ  (strip)  ที่ป้อนเข้าไป

ภาพที่ 4  แม่พิมพ์แบบ  Compound Die[1]

              3.  แม่พิมพ์รวม  (combination  die)  เป็นแม่พิมพ์ที่ทำงานเหมือน  compound  die  นอกจากทำงานตัดแล้ว  จะทำงานอย่างอื่นไปพร้อมกันได้ด้วยเช่น  bending  และ drawing  เป็นต้น
              4.  แม่พิมพ์แบบลำดับ  (progressive  die)  เป็นแม่พิมพ์ที่สามารถทำงานพร้อมกันได้ตั้งแต่สองกรรมวิธีขึ้นไป  แตกต่างจาก  compound  die  ตรงที่แต่ละกรรมวิธีจะอยู่แยกสถานีกัน  ดังนั้นการออกแบบ  progressive  die  จะง่ายกว่า   compound  die  ชิ้นงานที่ถูกป้อนผ่านแต่ละสถานีด้วยระบบกลไกอัตโนมัติจะยังคงติดอยู่กับแถบ โลหะจนถึงสถานีสุดท้ายจึงจะหลุดออกมาเป็นชิ้นงานสำเร็จ

ภาพที่ 5  แม่พิมพ์แบบ  Progressive  Die[1]

              5.  แม่พิมพ์แบบชิ้นงานเคลื่อน  (transfer  die)  เป้นระบบี่แตกต่างจาก  progressive  die  ตรงที่ชิ้นงานเป็นชิ้นที่หลุดออกจากแถบโลหะแล้วจะถูกส่งผ่านแต่ละสถานีด้วย กลไลของก้านโยก  (lever)  หรือลูกเบี้ยว  (cam)  ที่สร้างขึ้นหรือติดตั้งบนเครื่องกด  ระบบนี้ต้องการอุปกรณ์เพิ่มเช่น   ตัวปลด  (stripper)  ,  เข็มกระทุ้ง  (ejector  pin)  และ  ตัวกันกระแทกแม่พิมพ์  (die cushion)  เป็นต้น

ชนิดของเครื่องกด  (Press  Machines)
              การแบ่งชนิดของเครื่องกดสามารถแบ่งได้หลายวิธีเช่น  แบ่งตามแหล่งให้กำลัง  แบ่งตามชนิดก้านกระทุ้ง  (ram)  แบ่งตามโครงสร้างของเครื่อง  หรือแบ่งตามจุดมุ่งหมายในการทำงาน  เป็นต้น  แต่ในที่นี้จะแบ่งชนิดของเครื่องกดตามกลไลการถ่ายทอดกำลังให้แก่ก้าน กระทุ้ง  ซึ่งสามารถแบ่งได้ดังนี้

              1.  กลไกแบบข้อเหวี่ยง  (crank)  เป็นระบบขับเคลื่อนที่ธรรมดาที่สุด  ใช้ข้อเหวี่ยง  ในจังหวะเคลื่อนที่ลงความเรว็วจะเพิ่มขึ้น  ความเร็วจะสูงสุดที่กึ่งกลางของช่วงชัก  (stroke)  ส่วนมากการกดแม่พิมพ์จะเกิดขึ้นที่ความวเร็วสูงสุดนี้

              2.  กลไกแบบเยื้องศูนย์  (eccentric)  จะเหมือนกับ crank  แต่ช่วงชักจะสั้นกว่า  และจะมีความแข็งแรงกว่า

              3.  กลไกแบบลูกเบี้ยว  (cam)  จะคล้ายกับ  eccentric  แต่จะใช้กับการเคลื่อนที่ของ  ram  ที่พิเศษตามความต้องการ

              4.  กลไกแบบเฟืองรางและเกียร์  (rank  and  gear)  ใช้เมื่อต้องการช่วงชักที่ยาวมากๆ  การเคลื่อนที่สม่ำเสมอแต่จะช้ากว่าแบบ  crank  จะมีตัวหยุดเพื่อควบคุมช่วงชักได้   และอาจจะติดตั้งอุปกรณ์ quick-return  เพื่อให้  ram  เคลื่อนที่กลับไปจุดตั้งตั้นได้อย่างรวดเร็ว

              5.  กลไกแบบไฮดรดลิก  (hydraulic)  ใช้ในเครื่องกดและงานต่างๆ  มากมาย  การคลื่อนที่ช้าแต่ให้แรงกดมาก  เหมาะกับงาน  forming  และ  drawing

              6.  กลไกแบบข้อต่อร่วม  (knuckle  joint)  เป็นระบบที่นิยมใช้กันมากเนื่องจากความได้เปรียบทางกลสูงที่ระบบยืดสุดซึ่ง จะให้แรงกดสูง  จึงเหมาะสำหรับการทำ  coining  และ  sizing

              7.  กลไลแบบข้อศอก  (toggle)   ใช้ในการยึดแผ่นโลหะ  (blank-holder)  ในงาน  drawing  เป็นหลัก  การออกแบบมีหลากหลายแต่จุดประสงค์หลักคือต้องยึดแผ่นโหละให้อยู่ในตำแหน่ง ได้อย่างเพียงพอ

              8.  กลไกแบบสกรู  (screw)  เป็นระบบขับเคลื่อนที่ใช้แผ่นจานเสียดทาน  (friction  disk)  ขับล้อตุนกำลัง  (flywheel)  ให้เคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่มาก  ที่ระยะยืดสุดพลังงานที่สะสมที่ล้อตุนกำลังจะถ่ายทอดลงชิ้นงาน

ภาพที่ 6  แสดงกลไกของเครื่องกดชนิดต่างๆ [1]

              เครื่องกดที่ใช้ระบบกลไกโดยใช้  flywheel  ในการให้กำลังจะสามารถให้แรงกดได้ตั้งแต่  20-6,000  ตันและช่วงชักได้ตั้งแต่  5-500  มิลลิเมตรและมีความเร็วตั้งแต่  20-1,500  ครั้งแต่นาที  ระบบกลไกนี้จึงเหมาะกับงาน  blanking  และงาน  drawing  สำหรับเครื่องกดที่ใช้ระบบไฮดรอลิกในการให้กำลังสามารถสร้างแรงกดได้ ตั้งแต่  20-10,000  ตัน  ช่วงชักได้ตั้งแต่  10-800  มิลลิเมตร  ระบบไฮดรอลิกสามารถให้กำลังเต็มที่ได้ทุกระยะของช่วงชัก  จึงเหมาะสำหรับงาน  deep  drawing  และงานที่ใช้  combination  die  (blanking  และ bending)


ลักษณะของชิ้นงานปั๊ม  (Characteristics  of  Stamped  Parts)
              ชิ้นงานที่เกิดจากกระบวนการปั๊มจะมีความหนาของชิ้นงานคงที่สม่ำเสมอ  (ยกเว้นบางกรณี)  รูปร่างชิ้นงานมีได้แต่รูปร่างง่ายๆ  ไปจนถึงรูปร่างที่ซับซ้อน  ความหนาของชิ้นงานปั๊มอยุ่ในช่วงระหว่าง  0.025  มิลลิเมตร  ถึง  20  มิลลิเมตร  แต่โดยส่วนใหญ่มักอยู่ระหว่าง  1.3  มิลลิเมตร  ถึง  9.5  มิลลิเมตร  ขนาดของชิ้นงานปั๊มสามารถมีขนาดเล็กเท่าชิ้นส่วนนาฬิกาข้อมือไปจนถึงตัวถัง รถบรรทุกหรือเครื่องบิน  ลักษณะของชิ้นงานที่ผ่านกระบวนการปั๊มจะมีลักษณะที่เกิดขึ้นได้ดังนี้
             1.  ขอบหนาม  (burr-side)  และรัศมีการตัด  (cut  radius)  การตัดแผ่นโลหะด้วยวิธี  blanking  หรือ  piercing  จะเกิดลักษณะที่ขอบรอยตัดของแผ่นโลหะ  ด้านหนึ่งขรุขระไม่เรียบเหมือนหนาม  เรียกลักษณะนี้ว่า  burr-side  ส่วนขอบรอยตัดด้านตรงข้ามจะเกิดรัศมีการตัด  หรือที่เรียกว่า  rollover  การแก้ไขสามารถทำได้โดยกรรมวิธี  deburring

ภาพที่ 7 Burr  และ  Rollover  ที่เกิดขึ้นในงานเจาะรู [3]

              2.  Concentricity  เป็นการเยื้องกันเล็กน้อยของจุดศูนย์กลางของเส้นรอบรูปวงในและวงนอกซึ่งจะ เกิดขึ้นในทุกกระบวนการปั๊มยกเว้นการใช้  compound  die  ชิ้นงานจะยอมรับได้ถ้าค่าความคลาดเคลื่อนไม่เกินค่าที่ระบุไว้
              3.  Flatness/Blanking  Distortion  เป็นการโก่งงอของชิ้นงานเล็กน้อยเนื่องจากความเค้นทีชอบของชิ้นงานจากแรงกด  ปริมาณการโก่งงอจะเพิ่มขึ้นตามขนาดของพื้นที่ผิว  ชนิดของวัสดุ  ความหนา  และรูปร่างของชิ้นงาน  มีผลกระทบต่อการควบคุมความแบนราบ   (flatness)  และชนิดของแม่พิมพ์มากที่สุด  compound  die  จะให้ชิ้นงานมีความแบนราบมากที่สุด


ข้อแนะนำในการออกแบบชิ้นงานปั๊ม  (Design  Recommendations)
              การออกแบบชิ้นงานปั๊มที่ดีจะต้องใช้วัตถุดิบให้คุ้มค่ามากที่สุดและสามารถ ผลิตได้โดยไม่มีของเสียเกิดขึ้น ลำดับขั้นตอนการผลิตก็มีความสำคัญเช่นกัน  กรรมวิธีที่ใช้ในการผลิตก็ยังมีข้อจำกัดในตัวเอง  ข้อแนะนำในการออกแบบแยกเป็นแต่ละกรรมวิธีหลักได้ดังนี้
Blanking

              -  มุมมองชิ้นงานควรมีรัสมีอย่างน้อยเท่กับ  0.5  เท่าของความหนาของแผ่นโลหะและแผ่นโลหะต้องมีความหนาไม่น้อยกว่า 0.8 มิลลิเมตร

              -   ความกว้างของ slot และ Tab ควรมีค่ามากกว่า 1.5 คูณความหนาของแผ่นโลหะและความยาวต้องไม่เกิน 5 เท่าของความกว้าง

              -   หลีกเลี่ยงการปั๊มส่วนโค้งครึ่งวงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับความกว้างของแผ่นโลหะ

ภาพที่ 8 ข้อแนะนำในกรรมวิธี Blanking [2.5]

Piercing
              -รูควรมีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับหรือมากกว่าความหนาแผ่นโลหะ (หรือเท่ากับ 2 เท่าสำหรับเหล็กสเตน)


              -ระยะห่างระหว่างนรูควรเท่ากับ 2 เท่าของความหนาแผ่นโลหะหรือมากกว่า

              -ระยะห่างระหว่างรูกับชิ้นงานควรเท่ากับควมหนาแผ่นโลหะเป็นอย่างน้อย

ภาพที่ 9 ข้อแนะนำในกรรมวิธี piercing [2]

Bending
              -แนวรอยพับควรตั้งฉากกับแนวเกรนของแผ่นโลหะ (แนวการกรีด) เพื้อป้องกันการแตกตามรอยพับ

              -รูควรห่างจากรอยพับอย่างน้อยเท่ากับ 1.5 เท่าของความหนาแผ่นโลหะบวกกับรัศมีการพีบเพื่อป้องกันรูบิดเบี้ยว

              -มุมการพับด้านในควรจะเท่ากับ 90 องศา

              -การพับเป็นรูป Channel ความกว้างต่อความสูงอย่างน้อยควรเท่ากับ 2:1 และความกว้างควรเท่ากับ 3 เท่าของความหนาแผ่นโลหะเป็นอย่างน้อย

ภาพที่ 10 ข้อแนะนำในกรรมวิธี Bending [2]

Drawing
              -หลีกเลี่ยงผนังถ้วยที่เป็น Taper เพราะค่าใช้จ่ายสูงมากกว่าผนังตรง

              -กำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางเฉพาะด้านในด้านในหรือด้านนอกเท่านั้นเพราะสามารถควบคุมขนาดได้ด้านเดียว

              -หลีกเลี่ยงมุมแหลมที่ก้นถ้วย   ควรมีรัศมีอย่างน้อย 4 เท่าของความหนาแผ่นโลหะ

              -มุมของกล่องสี่เหลี่ยมควรมีรัศมีอย่างน้อย 0.25 เท่าของความลึกของกล่อง

ภาพที่11 ข้อแนะนำในกรรมวิธี Drawing [2]

              นอกจากข้อแนะนำในกรรมมวิธีการผลิตแล้ว   การจัดวางชิ้นงานลงบนแผ่นโลหะก็มีความสำคัญที่จะช่วยลดเศษวัสดุลงได้   บางครั้งจำเป็นต้องแก้ไขแบบชิ้นงานใหม่โดยชิ้นงานยังคงทำหน้าที่ได้เหมือน เดิมแต่สามารภถประหยัดวัตถุดิบลงได้ดังภาพที่ 12 และในงานที่ต้องการความเที่ยงตรง ลำดับขั้นตอนการผลิตก็สามารถช่วยลดของเสียลงได้ ดังตัวอย่างในภาพที่ 13 ซึ่งต้องการให้รูอยู่ในแนวเดียวกัน

ภาพที่ 12 การจัดวางแลพการปรับเปลี่ยนแบบชิ้นงานเพื่อลดเศษวัสดุ [4]

ภาพ ที่ 13 (a) เจาะรูก่อนพับ, (b) พับก่อนแล้วเจาะรู, (c) เจาะรูก่อนแล้วพับโดยขยายรูใดรูหนึ่งให้กว้างขึ้น, (d) เจาะรูก่อนแล้วพับโดยมีรูยึดชิ้นงานในการพับ [2]

^*หมายเหตุ งานเขียนชิ้นนี้ ได้รับการคุ้มครองสิทธิตามพระราชบัญญัติคุ้มครองสิทธิทางปัญญา โดยลิขสิทธิเป็นของผู้เขียน ที่ให้เกียรตินำเผยแพร่ผ่าน วิชาการ.คอม เรามีความยินดีและอนุญาตให้ทำซ้ำหรือเผยแพร่ต่อเพื่อประโยชน์ทางการศึกษาเท่านั้น กรุณาให้เกียรติผู้เขียน โดยอ้างชื่อผู้เขียนและ วิชาการ.คอม (www.vcharkarn.com) ทุกครั้งที่ทำการเผยแพร่ต่อ ห้ามนำส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อในสื่อที่เอื้อประโยชน์ทางธุรกิจก่อนได้รับอนุญาต ขอขอบคุณที่ร่วมกันช่วยสร้างให้สังคมไทยเป็นสังคมแห่งปัญญา
 

แผ่นเหล็กรีดเย็น

         แผ่นเหล็ก (Cold Rolled Strip) ที่จะนำมาชุบสังกะสีจะถูกนำมาล้างทำความสะอาดคราบน้ำมันออกจากผิว จากนั้นแผ่นเหล็กก็จะ เข้าสู่เตาอบ (Annealing Furnace) ซึ่งเตาอบนี้จะทำหน้าที่เปลี่ยนคุณสมบัติของเหล็ก จากแข็ง (Hard) มาเป็นอ่อน (Soft) เพื่อให้เหมาะ แก่การใช้งาน พับขึ้นรูปโดยเหล็กไม่แตก นอกจากนั้น เตาอบนี้จะถูกควบคุมอุณหภูมิ และบรรยากาศภายในเตาอย่างใกล้ชิด เพื่อให้แผ่นเหล็กที่ผ่านการอบแล้วมีคุณภาพตรงตามมาตรฐานการใช้งาน

จากนั้น แผ่นเหล็ก ก็จะถูกนำไปชุบในบ่อสังกะสี ซึ่งมีการควบคุมส่วนผสมอย่างเหมาะสม ปริมาณเนื้อสังกะสีที่เคลือบบนผิวแผ่นเหล็ก จะถูก ควบคุมด้วยอุปกรณ์พิเศษ เพื่อทำให้ปริมาณสังกะสี มีความหนาสม่ำเสมอทั่วทั้งแผ่น แผ่นเหล็กที่ขึ้นจากบ่อชุบจะถูกนำไปลดอุณหภูมิ หากต้องการไม่ให้เห็นลายดอกสังกะสี แผ่นเหล็กจะผ่านเข้าสู่เครื่องควบคุมดอกสังกะสี (Minimized Spangle) และปรับความเรียบของผิวสังกะสีด้วยเครื่อง Skin Pass และปรับคุณสมบัติทางกล (Physical Property) ด้วยเครื่อง Tension Leveller อีกครั้ง จากนั้นแผ่นเหล็กจะถูกเคลือบด้วยน้ำยาเคมี เพื่อให้ทนต่อสภาพความชื้นในอากาศ แผ่นเหล็กที่ผ่านขบวนการต่างๆ มาครบแล้ว จะถูกนำเข้าเก็บเป็นม้วน หรือตัดเป็นแผ่น ตามความต้องการของลูกค้า

แผ่นเหล็กเคลือบสังกะสีเคลือบสี

แผ่นเหล็กเคลือบสังกะสีเคลือบสี 

กระบวนการผลิต จะเริ่มจากการนำแผ่นเหล็กเคลือบสังกะสีไปผ่านการเคลือบ Zinc Phosphate แล้วต่อด้วยกระบวนการเคลือบสีด้วยระบบ Two Coated - Two Baked ภายใต้การควบคุมคุณภาพ อย่างเข้มงวด และการเลือกสรรวัตถุดิบที่มีคุณภาพสูง แผ่นเหล็กเคลือบสังกะสีเคลือบสีของทางบริษัทฯ จึงไม่เพียงแต่มีสีสรรที่สวยงาม แต่ก็มี คุณสมบัติความทนทานต่อสภาพดินฟ้าอากาศ และความทนทานต่อการ สึกกร่อนอย่างดีเลิศ


 คุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ 
 พื้นผิวที่สวยงาม  

จากการผลิตด้วยเครื่องอัตโนมัติที่ทันสมัย ทำให้พื้นผิวการเคลือบสีมีความสม่ำเสมอกันทั่วทั้งผิวหน้า ผิววัสดุจึงมีความเรียบร้อย สวยงาม
 ความทนทานที่ดีเยี่ยม  

ด้วยคุณภาพของเหล็กเคลือบสังกะสีที่ดีเยี่ยม ติดแน่นทนทาน และการเคลือบสีด้วยระบบ Two Coated - Two Baked ทำให้ได้คุณสมบัติความทนทานต่อการสึกกร่อน และความทนทานต่อสภาพดินฟ้าอากาศ ที่ดีเยี่ยม มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน
 คุณสมบัติการขึ้นรูปที่ดี  

เนื่องจากสีที่เคลือบเป็นสีเรซิ่นชนิดพิเศษ และกระบวนการเคลือบก็เป็นกระบวนการที่ทันสมัยที่สุดในปัจจุบัน จึงทำให้ชั้นสีติดแน่น และมีความยืดหยุ่นตัวสูง สามารถขึ้นรูปด้วยวิธีการ Roll Forming และ Bending ได้ดี
 ประหยัด 

เนื่องจากคุณสมบัติในแง่ความทนทานและไม่ต้องทำสีเพิ่มเติมภายหลัง จึงทำให้การเลือกใช้วัสดุชนิดนี้มีความประหยัดกว่า การใช้วัสดุแบบเดิม ๆ

ผลิตภัณฑ์สังกะสี

ที่มา