การเคลือบโลหะกับการชุบ: มีความแตกต่างกันอย่างไร?

ทั้งการเคลือบโลหะและการชุบเป็นขั้นตอนที่ใช้ในการทาชั้นป้องกันบนพื้นผิว ขนาดตลาดโลกของการเคลือบโลหะ มีมูลค่า 15.3 พันล้านดอลลาร์ในปี 2022 คาดการณ์ว่าขนาดจะเติบโตที่อัตรา CAGR 2032% เป็น 6.9 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 30.8

การชุบโลหะ ขนาดตลาดโลก มีมูลค่า 13.49 พันล้านดอลลาร์ในปี 2020 คาดว่าตัวเลขจะเพิ่มขึ้นเป็น 16.89 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 2028 ด้วยอัตรา CAGR 3.26% ตั้งแต่ปี 2021 ถึงปี 2028 บทความนี้จะกล่าวถึงความแตกต่างหลักระหว่างการเคลือบโลหะและการชุบ

สารบัญ
การเคลือบโลหะคืออะไร?
การชุบโลหะคืออะไร?
ความแตกต่างระหว่างการเคลือบโลหะและการชุบ
สรุป

การเคลือบโลหะคืออะไร?

การเคลือบเป็นเทคนิคการทาชั้นลงบนพื้นผิวของวัตถุโดยใช้ส่วนผสมทางเคมีหรือ ผงวัตถุที่จะเคลือบเรียกว่าพื้นผิว ซึ่งอาจเป็นวัสดุแข็งต่างๆ ตั้งแต่โลหะไปจนถึงพลาสติกและแก้ว โดยการเคลือบอาจเป็นแบบเต็มหรือบางส่วนก็ได้

การเคลือบโลหะทำงานอย่างไร

ผู้เชี่ยวชาญสามารถใช้แปรงในการทาได้ วัสดุเคลือบ ด้วยมือบนพื้นผิว อีกวิธีหนึ่งคือการใช้เครื่องจักรที่จุ่มวัตถุลงในส่วนผสมแล้วปั่นอย่างรวดเร็วเพื่อขจัดส่วนเกินออก

เมื่อวัตถุแข็งตัวแล้ว วัตถุจะทนทานต่อน้ำและการกัดกร่อน ทำให้มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น ความหนาและประเภทของวัสดุที่ใช้จะกำหนดประสิทธิภาพของการเคลือบที่ใช้กับพื้นผิว

ประเภทของสารเคลือบที่มีอยู่ในตลาดปัจจุบันมีดังนี้

การเคลือบเกล็ดสังกะสี:ส่วนใหญ่ใช้เคลือบในชิ้นส่วนยานยนต์และเครื่องจักร ช่วยปกป้องจากการสึกหรอที่เกิดจากน้ำเกลือ เกล็ดสังกะสียังช่วยเพิ่มการปกป้องจากสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอีกด้วย

สังกะสีฟอสเฟตและสารเคลือบน้ำมัน:สารเคลือบชนิดนี้ทำให้วัตถุมีสีดำสม่ำเสมอ ซึ่งสามารถกักเก็บน้ำมันและป้องกันสนิมได้ดี เหมาะกับเครื่องจักรก่อสร้างและยานพาหนะหนัก

ออกไซด์สีดำ:สารเคลือบชนิดนี้ใช้กับเครื่องจักรขนาดใหญ่ที่ใช้ในอาคารที่ต้องรับมือกับงานประจำวันจำนวนมาก ออกไซด์สีดำช่วยให้เครื่องจักรเหล่านี้ทนต่อการกัดกร่อน

การเคลือบพื้นผิวแบบนี้จะช่วยปกป้องพื้นผิวได้ ส่วนการเคลือบประเภทอื่นๆ เช่น สีและสีย้อมก็มีความสำคัญต่อความสวยงามเช่นกัน

ข้อดี

• เพิ่มประสิทธิภาพของวัสดุ
• การใช้ไฟฟ้าลดลง

จุดด้อย

• ใช้งานได้ดีกับวัสดุที่ไม่โดนกัดกร่อนมากนัก
• ต้องทาซ้ำอย่างต่อเนื่องเมื่อสึกหรอ

การชุบโลหะคืออะไร?

การชุบโลหะเป็นกระบวนการชุบโลหะบนพื้นผิวที่มีสภาพเป็นสื่อไฟฟ้า เทคนิคนี้ไม่ใช่เทคนิคใหม่ เนื่องจากมีการใช้กันมานานหลายร้อยปีเพื่อเพิ่มคุณสมบัติให้กับโลหะ ตัวอย่างของการชุบโลหะ เช่น การชุบเครื่องประดับด้วยเงินหรือทอง

การชุบโลหะทำงานอย่างไร

การชุบเกิดขึ้นได้ 2 วิธี

ไฟฟ้า

วิธีการนี้เกี่ยวข้องกับการใช้โลหะไอออนิกในการส่งอิเล็กตรอนไปยังสารตั้งต้น และสร้างสารเคลือบที่ไม่มีไอออนิกบนพื้นผิว วิธีที่พบมากที่สุดคือการจุ่มสารโลหะลงในสารละลายที่มีไอออนซึ่งมีแคโทดและแอโนดที่จะจ่ายอิเล็กตรอน

ฟิล์มโลหะที่ไม่ใช่ไอออนิกจะถูกสร้างขึ้นบนโลหะโดยผ่านกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส วิธีนี้ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตยานยนต์ อุตสาหกรรมชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ และแผนกป้องกันการกัดกร่อน

การชุบด้วยไฟฟ้า

วิธีการชุบนี้เกี่ยวข้องกับการทำปฏิกิริยาของวัตถุโลหะในสารละลายน้ำเพื่อเพิ่มฟิล์มให้กับโลหะ ปฏิกิริยาเคมีในที่นี้ไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟ ตัวอย่างของการชุบแบบไม่ใช้ไฟฟ้า ได้แก่ การชุบนิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าที่ใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ

เทคนิคการชุบอีกสองประเภท ได้แก่ การเคลือบแบบสปัตเตอร์และการเคลือบด้วยไอภายใต้สุญญากาศ

รูปแบบเฉพาะของการชุบในตลาดปัจจุบันมีดังนี้

ชุบทอง:วัสดุพื้นผิวที่ชุบเป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า เช่น ทองแดง ซึ่งใช้ในสายไฟและแผงวงจรเพื่อช่วยต้านทานการกัดกร่อน วัสดุที่ไม่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า เช่น แก้วและพลาสติก ก็สามารถชุบทองได้เพื่อความสวยงามเช่นกัน

ชุบโครเมี่ยม:การชุบโครเมียมไม่เพียงแต่ป้องกันการกัดกร่อนเท่านั้น แต่ยังทำให้พื้นผิวมันวาวเพื่อจุดประสงค์ในการตกแต่งอีกด้วย โดยนิยมใช้ในภาคยานยนต์ (ล้อและแผงตัวถังอื่นๆ ของรถยนต์)

เงินชุบ:ถูกนำมาประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ มากมาย เช่น การผลิตเครื่องดนตรี และการทำเครื่องประดับ

ชุบสังกะสี: วัตถุที่ทำจากเหล็กสามารถ ชุบสังกะสี เพื่อช่วยต้านทานการเกิดออกซิเดชัน ผู้ผลิตฮาร์ดแวร์ที่ใช้สแตนเลสหรืออลูมิเนียมมักใช้สังกะสีในการชุบโลหะเป็นส่วนใหญ่

ชุบทองแดง:เป็นทางเลือกแทนเงินเพราะมีราคาถูกกว่าและหาได้ง่ายกว่า

การชุบดีบุก:ดีบุกสามารถนำไปใช้กับโลหะพื้นฐานได้หลายประเภท โดยส่วนใหญ่แล้วดีบุกจะถูกนำไปใช้ในโรงงานแปรรูปอาหารเพื่อผลิตกระป๋องบรรจุอาหาร คุณสมบัติที่ไม่เป็นพิษและทนต่อการกัดกร่อนของดีบุกทำให้ดีบุกเป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับการชุบ อย่างไรก็ตาม วัสดุนี้ไม่เหมาะสำหรับการชุบเหล็ก

การชุบโลหะผสม:วัตถุอาจมีการเคลือบที่ประกอบด้วยโลหะสองชนิดหรือมากกว่าเป็นอิเล็กโทรไลต์ ตัวอย่างของการชุบโลหะผสม เช่น นิกเกิล-โคบอลต์ ซึ่งทำให้วัสดุมีความแข็งแรงเป็นพิเศษ ผู้ผลิตอุปกรณ์หนักใช้การชุบโลหะผสมกับผลิตภัณฑ์ของตน

ข้อดี

• การประยุกต์ใช้งานบนโลหะหลากหลายชนิด
• เพิ่มความแข็งแกร่งและความแข็งของโลหะ

จุดด้อย

• รอยแตกและรอยบิ่นเมื่อสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

ความแตกต่างระหว่างการเคลือบโลหะและการชุบ

พื้นผิว

พื้นผิวสำหรับการเคลือบสามารถเป็นพื้นผิวประเภทใดก็ได้ ทั้งตัวนำไฟฟ้าและสารกึ่งตัวนำไฟฟ้า ได้แก่ พื้นผิวโลหะ แก้ว ยาง ไม้ กระเบื้อง และพลาสติก

วัสดุชุบเป็นโลหะที่มีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าเท่านั้น ไม่รวมถึงแก้ว ยาง ไม้ กระเบื้อง และวัสดุพลาสติก

การใช้งาน

ผู้คนใช้การเคลือบเพื่อเพิ่มการยึดเกาะ ความทนทานต่อการกัดกร่อน เป็นต้น

การชุบมีประโยชน์สูงสุดสำหรับหลายวัตถุประสงค์ เช่น การตกแต่ง การปรับปรุงการบัดกรี การชุบแข็ง การลดแรงเสียดทาน การป้องกันรังสี เป็นต้น

คำนิยาม

การเคลือบคือการปิดพื้นผิวของวัตถุด้วยการจุ่มลงในสารเคมี การชุบคือการเคลือบโลหะบนพื้นผิวที่เป็นสื่อไฟฟ้าเพื่อเพิ่มชั้นป้องกัน

กระบวนการ

สำหรับการเคลือบพื้นผิวสามารถจุ่มลงในอ่างเคมีที่มีความซับซ้อน เครื่องจักรกลมืออาชีพก็สามารถเคลือบด้วยมือโดยใช้แปรงได้เช่นกัน

การชุบเกี่ยวข้องกับการใช้ไฟฟ้าหรือปฏิกิริยาพร้อมกันบนพื้นผิวโลหะ

สรุป

การชุบและการเคลือบเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการปกป้องพื้นผิวจากสภาวะแวดล้อมที่รุนแรงและเพิ่มความทนทาน อย่างไรก็ตาม สำหรับการปกปิดในระยะยาว ถึงแม้ว่าการชุบจะมีราคาแพง แต่การเคลือบผิวก็มีประสิทธิภาพดีกว่าการเคลือบผิว การเคลือบผิวเป็นทางเลือกในระยะสั้นที่ถูกกว่าต่อการกัดกร่อน โดยสรุปแล้ว คู่มือนี้จะอธิบายความแตกต่างระหว่างการเคลือบโลหะและการชุบโลหะ รวมถึงข้อดีและข้อเสียของการเคลือบโลหะทั้งสองประเภท