เข้าใจข้อดี-ข้อเสีย “เหล็กกัลวาไนซ์” กับ “เหล็กชุบซิงค์” ต่างกันยังไง?

ทำความรู้จักกับเหล็กและการชุบ

ก่อนที่เราจะไปดูกันว่าเหล็กกัลวาไนซ์กับเหล็กชุบซิงค์แตกต่างกันอย่างไร ก็ต้องขอเกริ่นก่อนเลยว่าแท้จริงแล้ว เนื้อเหล็กของทั้งสองชนิดนี้เป็นเนื้อเหล็กกล้าเหมือนกัน อย่างที่ทราบกันว่าเหล็กนั้นมีความแข็งแรงและคงทน ทุบก็ไม่แตกหัก ตัดทำลายก็ต้องใช้อุปกรณ์เฉพาะ หากแต่เหล็กนั้นก็เป็นแร่ที่มีจุดอ่อนในเรื่องของการไม่ทนทานต่อความชื้น ซึ่งเป็นบ่อเกิดของสนิมตัวอันตรายต่อสิ่งปลูกสร้าง

จุดอ่อนเรื่องสนิมนี้เรียกได้ว่าเป็นจุดอ่อนขนาดใหญ่เลยทีเดียวเนื่องจากประเทศของเรานั้นอยู่ในเขตร้อนชื้น และมีช่วงฤดูฝนที่เต็มไปด้วยความชื้นยาวนานไม่แพ้ที่ใด เพราะฉะนั้นก่อนที่จะนำเหล็กมาใช้งาน จึงนิยมนำไปชุบกับสารเคลือบต่างๆ มากมาย เพื่อที่จะช่วยกลบจุดอ่อนในส่วนนี้และสามารถนำเหล็กชนิดนั้นๆ ไปใช้ได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ โดยกระบวนการที่ได้รับความนิยมและเราจะมาพูดถึงกันก็คือ การชุบสีกัลวาไนซ์ และการชุบซิงค์

ทำความรู้จักกัลวาไนซ์

กัลวาไนซ์ (Galvanized/Galvanization/Galvanizing) หมายถึง กระบวนการเคลือบพื้นผิวเหล็กด้วยสังกะสีเพื่อป้องกันสนิม เนื่องจากสังกะสีมีศักย์ไฟฟ้าที่ต่ำกว่าเหล็ก จึงช่วยป้องกันการกัดกร่อนในลักษณะการป้องกันแบบแคโทดิก (Cathodic Protection) ให้กับเหล็กได้

• การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน (Hot-dip Galvanizing)
  • การชุบสังกะสีแบบไม่ต่อเนื่อง (General Galvanizing)
  • การชุบสังกะสีแบบต่อเนื่อง (Continuous Galvanizing)
• การเคลือบด้วยไฟฟ้า (Electrogalvanizing)
• การพ่นเคลือบด้วยเปลวความร้อน (Zinc Spraying)
• การทาด้วยสีฝุ่นสังกะสี (Zinc-Rich Paints)
• การเคลือบด้วยเทคนิคเชอร์ราไดซ์ซิ่ง (Sherardizing)

เมื่อเหล็กผ่านการเคลือบสังกะสีแล้วมักจะถูกเรียกว่า เหล็กกัลวาไนซ์ (Galvanized Steel) และวิธีที่นิยมมากที่สุดคือวิธี การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน (Hot-dip Galvanizing) นั่นเอง

เหล็กกัลวาไนซ์คืออะไร?

เหล็กกัลวาไนซ์ คือ เหล็กที่ถูกนำไปชุบกัลวาไนซ์หรือก็คือสังกะสีในช่วงอุณหภูมิ 435-455 องศาเซลเซียสด้วยกัน บ้างก็ถูกเรียกว่าเหล็กชุบกัลวาไนซ์ เพราะโดยปกติแล้วเราจะเรียกวิธีการชุบเหล็กกัลวาไนซ์กันว่า Hot Dip Galvanized หรือการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน

• กระบวนการทำเหล็กกัลวาไนซ์
  กระบวนการทำเหล็กกัลวาไนซ์นั้นจะซับซ้อนและหลายขั้นตอน ก่อนการจุ่มร้อนจะต้องมีการกัดด้วยกรดและแช่น้ำยา อีกทั้งยังอาจต้องผ่านวิธีการทาหรือพ่นกัลวาไนซ์อีกครั้งเพื่อความคงทน ผู้ทำต้องมีความพิถีพิถันและความชำนาญ ทำให้มีราคาต่อเส้นที่สูงกว่าเหล็กชุบชนิดอื่น หากแต่คุ้มค่าคุ้มราคาเพราะสิ่งที่ผู้ประกอบการจะได้รับคือ วัสดุเหล็กที่แข็งแรงทนทาน เนื่องจากตัวเหล็กจะถูกชุบจนมีความหนาถึง 65-300 ไมครอน
  
  
• ข้อดีและข้อเสียของเหล็กกัลวาไนซ์
  เหล็กกัลวาไนซ์ รู้จักกันในอีกรูปแบบของเหล็กกล่องกัลวาไนซ์ เป็นเหล็กกัลวาไนซ์กันสนิมรูปพรรณเป็นเหล็กกล่อง ข้อดีหลักๆ ของเหล็กกัลวาไนซ์ก็คือความทนทานต่อการกัดกร่อน ไม่ว่าสภาพอากาศจะเป็นอย่างไรก็ไม่อาจทำลายเหล็กชนิดนี้ได้ และเนื่องจากมีชั้นชุบที่หนาจึงทำให้เกิดสนิมได้ยาก เหมาะกับการใช้ในที่โล่งแจ้งอย่างเสาธง เสาโคมไฟถนน อายุการใช้งานจึงยาวนานกว่าเหล็กชุบชนิดอื่น สามารถใช้กับงานระบบท่อน้ำได้อย่างสบายๆ เพราะสามารถรับน้ำหนักและความดันได้เป็นอย่างดี
  
  

อย่างไรก็ตามข้อเสียจะอยู่ที่เรื่องของงบประมาณ เพราะด้วยกระบวนการที่ซับซ้อน จึงทำให้ราคานั้นค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับเหล็กชนิดอื่นๆ

เหล็กชุบซิงค์คืออะไร

เหล็กชุบซิงค์ หมายถึง เหล็กที่เคลือบสังกะสีโดยการใช้ไฟฟ้าเป็นตัวเหนี่ยวนำ เหล็กชุบซิงค์มีลักษณะของพื้นผิวที่เรียบเนียนและเงางาม เหมาะสมสำหรับการนำไปใช้ในงานที่เน้นความสวยงามของเหล็ก สามารถทนทานต่อการสึกกร่อนได้ดี นิยมนำไปใช้กับงานโครงเบา ตัวอย่างเช่น งานโครงหลังคา ฝ้าและเพดาน เป็นต้น

• กระบวนการทำเหล็กชุบซิงค์
  วิธีการเคลือบสังกะสีด้วยไฟฟ้าทำโดยการจุ่มเหล็กกล้าลงในอ่างอิเล็กโทรไลต์ที่มีซิงค์ ไฟฟ้าจะเหนี่ยวนำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีระหว่างอิออนในซิงค์ ต่อพื้นผิวของเหล็ก ผลลัพธ์ที่ได้คือการเกิดชั้นเคลือบสังกะสีบนผิวโลหะ จะมีความหนาไม่เกิน 20 ไมครอน เหล็กชุบซิงค์จะสามารถต้านทานการกัดกร่อนโดยไอเกลือ (Salt Spray Test) ไม่เกิน 120 ชั่วโมง
• ข้อดีและข้อเสียของเหล็กชุบซิงค์
  ข้อดีที่เห็นได้ชัดก็คือน้ำหนักของเหล็กชุบซิงค์จะค่อนข้างเบา ทำให้ง่ายต่อการขนย้าย ทนทานต่อการเกิดสนิมได้ดี ต้นทุนตัววัสดุและต้นทุนด้านพลังงานที่ใช้ทำเหล็กชุบซิงค์น้อยกว่าเหล็กชนิดอื่น ทำให้มีราคาถูกกว่า
  
  ในส่วนของข้อเสีย เนื่องจากชั้นชุบที่บางกว่าเหล็กกัลวาไนซ์หลายเท่า เหล็กชุบซิงค์จึงไม่เหมาะกับงานสมบุกสมบันที่ต้องเจอความชื้นหนักๆ อย่างการนำไปใช้ในงานท่อประปา หรืองานกลางแจ้งที่โดนลมฝน ส่วนใหญ่จะถูกนำมาใช้กับงานภายในตัวอาคารมากกว่า อีกประการหนึ่ง ในกระบวนการทำเหล็กชุบซิงค์จะมีการนำไปเคลือบด้วยโครเมต (Chromate Treatment) ซึ่งสารโครเมียมนั้นเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมและตัวผู้ทำงานชุบเคลือบ

เหล็กชุบซิงค์เฟล็ค (เกล็ดสังกะสี) คืออะไร

ตามที่เราได้กล่าวถึงไปข้างต้นว่า สารโครเมียมนั้นมีความเป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพ การเคลือบเหล็กเพื่อกันสนิมอีกรูปแบบหนึ่งอย่าง การเคลือบเหล็กด้วยเกล็ดสังกะสี (Zinc Flake Coating) หรือที่เรียกว่า เหล็กชุบซิงค์เฟล็ค จึงนับว่าสามารถตอบโจทย์ได้เมื่อต้องการหลีกเลี่ยงสารโครเมียม ตัวเหล็กชุบซิงค์เฟล็คมีลักษณะพื้นชั้นผิวสีเทา-เงิน ถูกเคลือบด้วยวัสดุเคลือบผิวที่มีคุณสมบัติข้อสำคัญ คือ ปราศจากสารโครเมียม (Chromium-Free) การชุบซิงค์เฟล็คนิยมใช้ในงานข้อต่อต่างๆ อย่างสกรูหรือน็อต

• หลักการของการทำเหล็กชุบซิงค์เฟล็ค
  เหล็กหรือโลหะจะถูกเคลือบด้วยวัสดุเคลือบผิว DELTA-MKS® (เดลต้า-เอ็มเคเอส) ซึ่งเป็นการชุบซิงค์เฟล็ค หรือการชุบซิงค์อลูมิเนียม ที่ให้การป้องกันสนิมแบบแคโทดิก (Cathodic Protection) คือ ตัวชั้นเคลือบจะทำหน้าที่สูญเสียอิเล็กตรอนแทนชิ้นงานเหล็กหรือโลหะ การกัดกร่อนจึงเกิดที่ผิวของชั้นเคลือบแทนตัวชิ้นงาน ซึ่งเป็นคุณสมบัติเดียวกับเหล็กกัลวาไนซ์ นอกจากนี้ เหล็กชุบซิงค์เฟล็คสามารถต้านทานการกัดกร่อนโดยไอเกลือได้นานถึง 1,500 ชั่วโมง
  
  เหล็กที่ผ่านกระบวนการชุบเดลต้า-เอ็มเคเอสจะไม่เกิด Hydrogen Embrittlement หรือการแตกเปราะจากไฮโดรเจน ซึ่งเป็นความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับเหล็กประเภทอื่นเมื่อมีการใช้งานในสภาวะที่มีไฮโดรเจนในอนาคต
  
  
• ข้อดีและข้อเสียของเหล็กชุบซิงค์เฟล็ค
  ข้อดีที่สำคัญของการชุบซิงค์เฟล็คที่กล่าวถึงไปข้างต้นแล้ว คือ ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพ เพราะไม่มีส่วนประกอบของโครเมียม ทั้งเฮกซะเวนเลนซ์โครเมียม และไตรเวนเลนซ์โครเมียม นอกจากนี้ยังไม่มีสารโลหะอันตรายอื่นๆ อย่างตะกั่ว ปรอท และแบเรียม
  
  ตัวชั้นเคลือบมีความบางในระดับไมครอน หากเทียบในความบางที่เท่าเหล็กชุบซิงค์ เหล็กชุบเกล็ดสังกะสีหรือเหล็กชุบซิงค์เฟล็คจะสามารถป้องกันการกัดกร่อนได้สูงกว่ามาก รวมทั้งสามารถต้านทานต่อสารเคมีและทนความร้อนได้สูง
  
  อย่างไรก็ตามเหล็กชุบซิงค์เฟล็คมีข้อเสียที่เรื่องของงบประมาณเช่นเดียวกับเหล็กกัลวาไนซ์ ราคาจะค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับเหล็กชุบซิงค์

สรุป

การเลือกใช้ระหว่างเหล็กกัลวาไนซ์ เหล็กชุบซิงค์ หรือเหล็กชุบซิงค์เฟล็คนั้นมีความซับซ้อน จึงควรได้รับคำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญ เพื่อที่จะได้เลือกเหล็กที่เหมาะสมกับวัตถุประสงค์ในการใช้งาน งานแปรรูปเหล็กหรืองานก่อสร้างใดๆ จะได้คงทน สามารถใช้ได้นานและมีความปลอดภัย ช่วยลดความเสี่ยงในการเกิดความเสียหาย สามารถประหยัดค่าซ่อมแซ่มที่อาจเกิดขึ้นในอนาคตไปได้

ท้ายที่สุดนี้ ไทยปาร์คเกอร์ไรซิ่ง ในฐานะผู้นำทางด้านเทคโนโลยีการเคลือบเตรียมผิวและชุบเหล็กและโลหะอื่นๆ สำหรับการอุตสาหกรรมการผลิตที่หลากหลาย เราให้บริการการชุบซิงค์ เช่น การชุบเกล็ดสังกะสีที่ทนการกัดกร่อนได้สูง รวมถึงการชุบโลหะแบบอื่นๆ ที่มีวัตถุประสงค์เพื่อการต้านการกัดกร่อนและสึกหรอ โดยที่เราคำนึงถึงคุณภาพ ประสิทธิภาพของวัสดุ และความปลอดภัยเป็นสำคัญ