การชุบโครเมี่ยม

Chromium Plating

โครเมียม (อังกฤษ: Chromium) สัญลักษณ์เป็น Cr เป็นธาตุ ลำดับที่ 24 หมู่ที่ 6 ในตารางธาตุ มีหมายเลขอะตอมเป็น 24 มีน้ำหนักอะตอม 51.996 (Atomic Weight: 51.9961) 

 คุณสมบัติทั่วไป (General specification) 

             เป็นโลหะที่มีความเงาใส สีขาวอมฟ้าอ่อน ๆ แข็งและเปราะ แต่มีความทนทานต่อการเสียดสีและการกัดกร่อนได้ดีพอสมควร นิยมนำมาเคลือบผิวโลหะ เพื่อให้เกิดความเงางาม และเพิ่มความทนทานให้กับผิวของชิ้นงาน ขบวนการชุบโครเมียม    

( Chromium Plating ) จะใช้ไฟฟ้ากระแสตรง และสารละลายซึ่งเป็นส่วนผสมของกรดโครมิก ( Chromic acid ) และกรดกำมะถัน (H2SO4) โดยที่กรดกำมะถันจะทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalyst) ช่วยให้โครเมียมมาเกาะที่ขั้วลบ (Cathode) ได้ดีและรวดเร็วยีงขึ้น อัตราส่วนที่เหมาะสมคือ ประมาณ 100 : 1 ของกรดโครมิก ต่อ กรดกำมะถัน ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น ดังสมการ

อุปกรณ์ที่ใช้ในการชุบโครเมียมด้วยกระแสไฟฟ้า

1. เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (Rectifier) สำหรับแปลงไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ไปเป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ซึ่งมีขนาดแรงเคลื่อนไฟฟ้าไม่เกิน 12 โวลท์

2. ถังชุบ ใช้ถังเหล็กซึ่งเคลือบผิวภายในด้วยตะกั่ว (lead-lined steel) ซึ่งทนต่อการกัดกร่อนของกรดโครมิค หรืออาจใช้ถังซึ่งทำจากวัสดุอื่นที่ทนต่อการกัดกร่อนของกรดโครมิคได้ เช่นแผ่นเรซินสังเคราะห์ (Synthetic resin sheets)

   3. ขั้วไฟฟ้าขั้วบวก (Anode) นิยมใช้ตะกั่ว ซึ่งมีคุณสมบัติที่ดี คือไม่ละลายในกรดโครมิค และมีราคาไม่สูงนัก ในขณะที่โครเมียมบริสุทธิ์ไม่สามารถนำมาใช้ได้ เนื่องจากมีราคาแพงและยังละลายในกรดโครมิคอีกด้วย หรืออาจใช้ตะกั่วผสมแอนติโมนี หรือตะกั่วผสมดีบุก ซึ่งจะมีการผุกร่อนช้ากว่า และมีความแข็งแรงทนทานมากกว่า

 ประเภทของการชุบโครเมี่ยม

 การชุบโครเมียม สามารถทำได้หลายวิธี ขึ้นกับวัตถุประสงค์ในการนำชิ้นงานนั้นไปใช้งาน แต่ที่นิยมใช้กันมากในปัจจุบัน พอจะสรุปได้ ดังนี้

  1. Decorative Bright Chromium Plating

             การชุบวิธีนี้ เป็นการชุบเพื่อให้เกิดความเงางาม ผิวของชิ้นงานที่ชุบเสร็จแล้ว จะมีสีขาวอมฟ้าใส ก่อนชุบ จะต้องทำความสะอาดผิวหน้าของชิ้นงานที่จะชุบด้วยสบู่ และน้ำ แล้วขัดผิวหน้าด้วยผ้านุ่ม หรือขนสัตว์ เพื่อกำจัดฝุ่นหรือสิ่งสกปรกออกเสียก่อน การชุบแบบ Bright Chromium  นี้ นิยมชุบเป็นชั้นสุดท้าย โดยชิ้นงานมักจะชุบด้วยทองแดง และนิกเกิลก่อน แล้วจึงจะชุบเพื่อเคลือบผิวหน้าของชั้นนิกเกิลอีกทีหนึ่ง  โดยทั่วไป ความหนาจะอยู่ในช่วง 0.2-0.8 ไมครอน น้ำยาที่ชุบ จะประกอบด้วยสารละลายของ Chromic anhydride (CrO3) โดยมีเกลือซัลเฟต หรือกรดกำมะถันเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

 2. Hard Chromium Deposition

 นิยมใช้ในงานที่ต้องการความแข็งแรง และความทนทานต่อการกัดกร่อน เช่น งานส่วนที่อยู่ภายนอกของงานก่อสร้าง การชุบโดยวิธีนี้ จะต่างจากการชุบแบบ Bright Chromium คือ จะชุบหนากว่า และไม่มีการชุบรองพื้นด้วยทองแดง หรือ นิกเกิล และมีราคาถูกกว่า ความหนาของโครเมียมจะอยู่ระหว่าง 0.3-0.4 มม.

 3. Decorative Black and Colour Chromium Plating

ในปัจจุบันมีการนำวิธีชุบแบบนี้มาใช้มากขึ้น เช่น ในการตกแต่งเฟอร์นิเจอร์ เครื่องใช้สำนักงาน อุปกรณ์ก่อสร้าง น้ำยาที่ใช้ชุบจะประกอบด้วยกรดโครมิก และกรดอะซิติก หรืออาจใช้ส่วนผสมของกรดโครมิกกับฟลูออไรด์ หรือสารประกอบเชิงซ้อนของฟลูออไรด์ เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ชิ้นงานที่ชุบแล้ว จะมีสี ฟ้า-เทา สีรุ้ง สีทอง และสีดำ

2.กะทะอัลลอย คือกะทะผลิตด้วยเทคโนโลยีที่เรียกว่าการฟอร์จ ( Forged )คือการนำอลูมิเนียมผ่านความร้อนจนได้ที่ นิ่มแต่ไม่เหลว กดด้วยแม่พิมพ์เพื่อขึ้นรูปชิ้นงานตามที่ต้องการ ทำให้การจัดเรียงตัวโมเลกุลของการ Forged จะชิดกว่าและแข็งแรงกว่าการเทหล่อทั่วไป กะทะอัลลอย มีน้ำหนักเบา ทนการกัดกร่อน ระบายความร้อนได้ดี สวยเงางามโดยไม่ต้องทาสีทับ ช่วยให้สมรรถนะในการขับเคลื่อนดีขึ้นในเรื่องของการหยุด หรือ เพิ่มอัตราเร่งซึ่งส่งผลให้ประหยัดยางและเบรค 

     มาดูข้อเทียบเทียบระหว่างกะทะเหล็กชุบโครมเมี่ยมและกะทะอัลลอย