ศูนย์ฝึกอบรมวิชาอาชีพ สอนชุบโลหะ ชุบเครื่องประดับ การชุบทอง นาก เงิน ชุบนิกเกิล ฯลฯ จะเปิดสอนเร็วๆนี้

เทคนิคการชุบโลหะด้วยไฟฟ้า การชุบเครื่องประดับต่างๆ

การชุบเคลือบผิวเครื่องประดับด้วยไฟฟ้า เช่น การชุบทอง เงิน นาก ว่ากันว่าเป็นกิจกรรมที่เกิดขึ้นในประเทศไทยเมื่อ 40 กว่าปีที่แล้ว
ปัจจุบันยังคงพบเห็นร้านรับชุบเครื่องประดับ เครื่องหมายและของที่ระลึกต่างๆ ตามแหล่งชุมชนอยู่บ้าง
โดยมักเป็นร้านขนาดเล็กที่ทำคนเดียว ใช้พื้นที่หน้าร้านเพียงเล็กน้อยตั้งอุปกรณ์
รวมไปถึงร้านที่ทำเป็นกิจการขนาดกลางที่มีลูกจ้าง 4-5 คน ทำงานในห้องแถวเล็กๆ
ไปจนถึงขนาดใหญ่ที่ชุบชิ้นงานได้เป็นร้อยๆ ชิ้นในการชุบครั้งเดียว
การชุบโลหะประกอบด้วยขั้นตอนดังนี้

การชุบทองแดงด่าง
เป็นการชุบรองพื้น เพื่อให้การเคลือบผิวขั้นต่อไปยึดเกาะผิวได้ดีขึ้น เนื่องจากทองแดงด่างมีการยึดเกาะกับผิวชิ้นงานได้ดีมาก และโลหะมีค่าที่จะนำมาชุบทับสามารถยึดเกาะกับทองแดงด่างได้ดีกว่าเกาะผิวชิ้นงานโดยตรง รวมทั้งเพื่อเพิ่มความหนาของผิว

ส่วนการชุบทองแดงกรดจะทำให้ผิวเรียบมันเงา ทำให้โลหะที่ชุบทับต่อไปเรียบเงา
การชุบนิกเกิลจะทำให้ผิวชิ้นงานเป็นเงาสีขาวอมเหลือง เมื่อนำไปชุบทองหรือโลหะอื่นจะได้ชิ้นงานที่มีผิวชุบที่เงางาม

ขั้นสุดท้ายเป็นการชุบโลหะมีค่า ได้แก่ โครเมียม ทองเหลือง นาก ทองเค เงิน ทอง ทองคำขาว และโลหะอื่นๆ ซึ่งในการชุบจริงอาจลดขั้นตอนลงตามความเหมาะสมของชิ้นงาน เช่น หากชิ้นงานเป็นเครื่องประดับที่เคยเคลือบมาแล้ว ก็เพียงทำความสะอาดแล้วชุบขั้นสุดท้ายได้เลย ไม่ต้องชุบรองพื้นก่อน เป็นต้น

สารเคมีที่เกี่ยวข้อง การชุบโลหะมีค่าเป็นกิจกรรมที่มีสารเคมีเกี่ยวข้องด้วยจำนวนมาก ตัวอย่างสารเคมีที่ใช้ในการทำน้ำยาชุบและที่ใช้ในขั้นตอนต่างๆ มีดังนี้

1.สารละลายสำหรับล้างทำความสะอาดผิวชิ้นงาน
การทำความสะอาดทั่วไปใช้สารละลายโซเดียมไซยาไนด์เข้มข้น 20-40 กรัมต่อน้ำ 1 ลิตร
ถ้าชิ้นงานสกปรกมากอาจต้องทำความสะอาดโดยใช้กรดหรือด่างกัดก่อน

2.น้ำยาชุบทองแดงด่าง
สูตรที่ใช้ทั่วไปประกอบด้วยสารโซเดียมไซยาไนด์ โพแทสเซียมโซเดียมทาร์เทรต โซเดียม คาร์บอเนต และคอปเปอร์ไซยาไนด์ ผสมรวมกันในน้ำกลั่น

3.น้ำยาชุบทองแดงกรด
เป็นส่วนผสมของสารคอปเปอร์ซัลเฟต กรดซัลฟิวริก หรือกรดกำมะถันเข้มข้น 96% กรดไฮโดรคลอริกหรือกรดเกลือ และน้ำยาเงา (ทองแดง) น้ำกลั่น

4.น้ำยาชุบนิกเกิล
มีองค์ประกอบหลักคือ นิกเกิลซัลเฟต นิกเกิลคลอไรด์ กรดบอริก น้ำยาพื้นนิกเกิล น้ำยาเงานิกเกิล น้ำกลั่น น้ำยาชุบทอง มีหลายสูตรแล้วแต่ผู้ผลิตหรือผู้ใช้จะพัฒนาขึ้น

5.สารเคมีที่ใช้ผสมเป็นน้ำยาชุบทอง
ได้แก่ กรดไนตริกหรือกรดดินประสิว กรดไฮโดรคลอริกหรือกรดเกลือ โซเดียมไซยา ไนด์ แผ่นทองคำ และน้ำกลั่น

6.น้ำยาชุบทอง 24 เค
สารเคมีที่ใช้ได้แก่ เกลือโพแทสเซียมไซยาไนด์ โพแทสเซียมไซยาไนด์ โพแทส เซียมคาร์บอเนต โพแทสเซียมฟอสเฟต น้ำกลั่น

7.น้ำยาชุบเงิน
ส่วนผสมของน้ำยาชุบเงินประกอบด้วย เม็ดเงินหรือแผ่นเงิน กรดซัลฟิวริก โซเดียมคลอไรด์ โซเดียมไซยาไนด์ บางสูตรใช้ซิลเวอร์โพแทสเซียมไซยาไนด์ ผสมกับโพแทสเซียมไซยาไนด์และโพแทสเซียมคาร์บอเนต

การทำโนไดซ์ คือ
กระบวนการป้องกันการผุกร่อนของโลหะอลูมิเนียม โดยทำให้เกิดออกไซด์ของอลูมิเนียมที่เสถียร เคลือบผิวด้วยไฟฟ้า โดยกรรมวิธี อิเล็กโทรลิซิส
ออกไซด์ของอลูมิเนียมที่เกิดขึ้นจากการทำอโนไดซ์ จะมีลักษณะผิวด้าน
และมีรูพรุนเล็กมาก ๆ โดยรูพรุนนี้จะเป็นเหมือนฟองน้ำที่ดูดซับเก็บสีเอาไว้
และจะทำให้ผิวอลูมิเนียม ทนการกัดกร่อนได้มากขึ้น และผิวจะเป็นฉนวนไฟฟ้า

 
              โดยปกติเมื่อทิ้งอลูมิเนียมไว้ในบรรยากาศ อลูมิเนียมจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศทำให้เกิดสนิมอลูมิเนียม ทำให้เกิดการกัดกร่อน และทำให้อลูมิเนียมเสื่อมสภาพ
              การทำอโนไดซ์ ซึ่งจะทำให้เกิดเป็นชั้นฟิล์มบางๆ  มีคุณสมบัติทนการกัดกร่อนได้ดี การทำอโนไดซ์อลูมิเนียม จะต้องใช้ใช้อลูมิเนียมบริสุทธิ์  การเกิดของชั้นฟิล์มจะเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ แต่ในอลูมิเนียมที่มีโลหะอื่นผสม (alloys) โดยเฉพาะอลูมิเนียมที่ผสมแมกนิเซียม จะมีคุณสมบัติทนการกัดกร่อนลดลง  ดังนั้นการทำอโนไดซ์ จะเป็นการเพิ่มความสามารถในการทนการกัดกร่อนของ อลูมิเมียมอัลลอย   อลูมิเนียมที่เป็นชิ้นส่วนหลักทั้งหมด ที่ใช้ในเครื่องบิน  จะเป็นอลูมิเนียมอโนไดซ์   นอกจากนั้น  เรายังพบอลูมิเนียมอโนไดซ์ในเครื่องใช้ประจำวันของเราเช่น เครื่องเล่น MP3, ไฟฉาย ,เครื่องครัว, กล้อง,อุปกรณ์กีฬา มือถือ เป็นต้น  
              ซึ่งผลพลอยได้จากการทำอโนไดซ์ นอกจากจะทนการกัดกร่อนของบรรยากาศได้ดีขึ้น และแข็งแรงขึ้นแล้ว  ยังสามารถย้อมสีได้อีกด้วย และซีลผิวเพื่อป้องกันผิวให้คงทน
              ผิวของอลูมิเนียมที่ผ่านการอโนไดซ์แล้ว จะมีความสามารถในการนำความร้อนได้ลดลง  และมีสัมประสิทธิการขยายตัวต่ำกว่าอลูมิเนียมบริสุทธิ์ ด้วยผลกระทบนี้ ผิวจะแตกร้าวเมื่อทิ้งไว้ในอุณหภูมิที่สูงกว่า 80°C ผิวของอลูมิเนียมที่ผ่านการอโนไดซ์แล้วจะมีจุดหลอมเหลวที่ 2050°C ซึ่งสูงกว่าอลูมิเนียมบริสุทธิ์ ซึ่งจะหลอมเหลวที่ 658°C ดังนั้นอลูมิเนียมที่ผ่านการ
อโนไดซ์ จึงเชื่อมติดได้ยาก อลูมิเนียมออกไซด์ที่เกิดจากการอโนไดซ์ จะเกิดงอกขึ้นที่ผิว และส่วนหนึ่งกินลงไปที่เนื้อผิวเดิม ในอัตราส่วนเท่า ๆ กัน
              ตัวอย่างเช่น การอโนไดซ์ความหนา 2 ไมโครเมตร ดังนั้นชิ้นงานจะมีความหนาเพิ่มขึ้นเพียง 1 ไมโครเมตร
(เพราะอีก 1ไมโครเมตรกินลงไปที่ผิวเดิม)
.............1mm=1000ไมโครเมตร 0.01 mm= 10 ไมครอน 1 ไมโครเมตร เล็กกว่าเส้นผม 1 แสนเท่า...............

              หากการทำอโนไดซ์ ทำขึ้นในสารละลาย (ที่อลูมิเนียมออกไซด์สามารถละลายได้) เช่น กรดกัมมะถัน หรือกรดโครมิค ขนาดของรูพรุนที่เกิดขึ้นจะมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางระหว่าง 10-150 นาโนเมตร ก่อตัวเป็นชั้นบางๆ ที่ผิว สามารถก่อตัวหนาขึ้น รูพรุนที่เกิดขึ้น ตอนนี้จะมีลักษณะเป็นเหมือนท่อทรงหกเหลี่ยมปลายเปิด  ซึ่งยังสามารถถูกกัดกร่อนได้หากไม่มีการปิดผนึกปลายทรงกระบอกนี้
โดยทรงกระบอกเล็ก ๆ นี้จะเป็นที่ดูดซับ บรรจุสี  หรือสารป้องกันการกัดกร่อน ซึ่งเราต้องปิดปลายกระบอกนี้เพื่อกักเก็บสี และปิดผิวด้วยสารเคมีป้องกันการกัดกร่อนไว้ภายใน สารปิดผิว ชนิดซีลเย็น AKE Hole Sealing ป้องกันผิวและสีให้คงทนสวยงามยาวนาน
การอโนไดซ์อลูมิเนียมมีด้วยกันสามชนิดหลัก ๆ (ตาม MIL-A-862S) คือ
Type I - Chromic Acid Anodization
Type II - Sulphuric Acid Anodization
Type III - sulphuric acid hardcoat anodization
และยังมีวิธีการอโนไดซ์อื่น ๆ อีกคือ ตาม MIL-A-63576, AMS 2469, AMS 2470, AMS 2471, AMS 2472,
AMS2482, ASTM B580, ISO 10074 และ BS 5599

การทำอโนไดซ์มีหลายชนิด ที่นิยมใช้กันในประเทศไทยคือ  MIL-A-862S               
และยังมีวิธีการอโนไดซ์อื่น ๆ อีกคือ ตาม MIL-A-63576, AMS 2469, AMS 2470, AMS 2471, AMS 2472, AMS2482,
ASTM B580, ISO 10074 และ BS 5599

สนใจศึกษาหาความรู้การทำอโนไดซ์ การชุบสีอลูมิเนียม สมัครลงทะเบียนเรียนได้ทางไลน์ ......... homeenergy ............