การชุบโลหะด้วยไฟฟ้า
การชุบเคลือบผิวและการชุบแข็ง เป็นเทคโนโลยีที่มีมานาน มีวัตถุประสงค์เพื่อปรับปรุงผิวชิ้นงานให้มีความแข็ง เพื่อทนต่อการสึกหรอ การเสียดสี ความร้อน รวมถึงป้องกันการกัดกร่อน การชุบเคลือบ เป็นการเอาวัสดุมาเคลือบติดกับผิวชิ้นงาน ได้แก่ การพ่นเคลือบด้วยเปลวความร้อน การชุบเคลือบผิวด้วยไฟฟ้า การเคลือบผิวด้วยไอกายภาพและไอเคมี การทาสี อุตสาหกรรมเกือบทุกประเภทมักผ่านการชุบเคลือบทั้งสิ้น ได้แก่ อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ อุตสาหกรรมยานยนต์ อุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเลียม ตลอดจนชิ้นส่วนทางการแพทย์ รวมถึงสิ่งต่าง ๆ ที่ใช้ในชีวิตประจำวัน การชุบแข็งเหล็กกล้าแบ่งเป็น 2 วิธี
1. การชุบแข็งทั้งชิ้นงาน
การชุบแข็งทั้งชิ้นงาน สามารถทำได้โดยการชุบโดยตรงในสารชุบ ซึ่งได้แก่ น้ำ น้ำเกลือ น้ำมัน ก๊าซไนโตรเจน หรืออากาศ ขึ้นอยู่กับชนิดของเหล็กกล้านั้นๆ การเลือกสารชุบ พิจารณาจากความร้อนในการเย็นตัวของเหล็กกล้า ขณะชุบลงในสารชุบ ต้องสูงกว่าอัตราเย็นตัววิกฤตของเหล็กชนิดนั้น ๆ เพื่อให้ได้โครงสร้างมาร์เทนไซต์ นอกจากนี้ควรคำนึงถึงการเสียรูป การแตกร้าว ซึ่งอาจเกิดขึ้นกับชิ้นงานในขณะชุบด้วย ปัจจัยดังกล่าวทำให้ได้ความลึกของผิวแข็ง
2. สำหรับการชุบผิวแข็ง
เป็นการชุบแข็งชิ้นงาน เพื่อให้ชิ้นงานมีความแข็งเฉพาะผิว โดยบริเวณแกนกลางยังคงความเหนียวอยู่ ชิ้นงานที่ผ่านการชุบจะทนต่อการเสียดสีและสามารถรับแรงกดอัดที่ผิวเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ผิวที่ผ่านการชุบแข็งยังสามารถป้องกันการแตกร้าวจากความล้าได้ดี
การชุบผิวแข็งมีหลายวิธี ได้แก่
- การชุบผิวแข็งด้วยเปลวไฟ
- การชุบผิวแข็งด้วยกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ
- การชุบผิวแข็งแบบคาร์บูไรซิ่ง
- การชุบผิวแข็งแบบคาร์โบไนไตรดิ้ง
- การชุบผิวแข็งแบบไนไตรดิ้ง
ประวัติความเป็นมาของการชุบผิว Hard Chrome
การชุบผิวฮาร์ดโครมมีประวัติความเป็นมาไม่นานนัก โดยเริ่มมีการชุบฮาร์ดโครมในปี ค.ศ. 1925 หรือประมาณ 101 ปีผ่านมา การชุบโลหะด้วยไฟฟ้า (Electroplating) คือ วิธีการใช้ไฟฟ้ากระแสตรงในการชุบโลหะ โดยการเปลี่ยนสารละลาย (Electrolyte) ของสสารที่ต้องการใช้ชุบให้อยู่ในรูปของอิออนบวก ซึ่งจะไปจับตัวเป็นชั้นบาง ๆ บนวัสดุนำไฟฟ้าจำพวกโลหะที่ถูกใช้เป็นตัวถูกชุบHard Chrome ?
การฮาร์ดโครม เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพคุณสมบัติของโลหะ สามารถยืดระยะเวลาการใช้งานของเครื่องจักร เนื่องมาจากสามารถลดค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานของสภาวะเครื่องจักร โดยทั่วไป ความแข็ง ความหนา และความเรียบ ของผิวฮาร์ดโครมเป็นสิ่งสำคัญที่สุดของการชุบผิว ดังนั้นค่าที่กล่าวมาจำเป็นที่จะต้องสามารถบ่งชี้และวัดได้จริง
ความแข็ง หน่วยวัดที่นิยมใช้ในการวัดเป็น HRC โดยปกติผิวชุบฮาร์ดโครมจะมีความแข็งอยู่ที่ 55–60 HRC
ความหนา หน่วยวัดที่นิยมใช้ในการวัดเป็น Micron โดยปกติผิวชุบฮาร์ดโครมจะมีความหนาใช้งานอยู่ที่ 35–50 Micron หรือ 80–100 Micron
ความเรียบ หน่วยวัดที่นิยมใช้ในการวัดเป็น Ra โดยปกติจะอยู่ที่ลักษณะใช้งานที่กำหนดไว้อย่างมีมาตรฐาน หลังจากผ่านกระบวนการชุบผิวแล้ว ความหนา ความแข็ง และความเรียบ จะส่งผลถึงคุณภาพของผิวฮาร์ดโครมที่ใช้งานจริง
วัสดุที่สามารถชุบผิวโครเมียมแข็งเป็นผิวสุดท้ายได้
- เหล็ก
- สแตนเลส
- เหล็กหล่อ
- ทองเหลือง
- ทองแดง
