สาเหตุที่ทองเหลืองกัดเงาด้วยกรดแล้วเกิดคราบแดง
ทองเหลืองเวลาใช้กรดกัดจะมีคราบสีแดงหรือสีชมพูที่เหลืออยู่บนผิวทองเหลืองหลังจากทำความสะอาด หรือการจุ่มในกรดกำมะถันเพื่อทำความสะอาดและกัดเงา มีสาเหตุหลักมาจากปรากฏการณ์ทางเคมีที่เรียกว่าการกัดกร่อนแบบสูญเสียสังกะสี หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า คราบทองแดง
สาเหตุหลัก: การสูญเสียสังกะสี ทองเหลืองเป็นโลหะผสมระหว่างทองแดงและสังกะสี ซึ่งคราบแดงที่เห็นก็คือทองแดงบริสุทธิ์ที่หลงเหลืออยู่บนผิวชิ้นงาน โดยกระบวนการเกิดคราบแดงมีดังนี้:
- 1. ทองเหลืองถูกกัดกร่อน: เมื่อชิ้นงานทองเหลืองสัมผัสกับสารละลายที่เป็นกรดเข้มข้น เช่น กรดกำมะถัน หรือกรดอื่นๆ ที่ใช้ล้างและกัดเงา ทั้งทองแดงและสังกะสีจะถูกละลายออกจากผิวโลหะ
- 2. สังกะสีละลายออกไปมากกว่า: ธาตุสังกะสีมีความว่องไวต่อปฏิกิริยาเคมีมากกว่าทองแดงในสภาวะที่เป็นกรด ดังนั้นสังกะสีจึงถูกละลายออกไปในสารละลายได้ง่ายและเร็วกว่า
- 3. ทองแดงกลับมาเกาะผิว: หลังจากสังกะสีส่วนใหญ่ถูกกำจัดออกไปแล้ว ทองแดงซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักและทนทานต่อกรดมากกว่า จะถูกขับกลับมาเกาะรวมตัวกันที่ผิวของชิ้นงานอีกครั้งในรูปของทองแดงบริสุทธิ์
- 4. เหลือเป็นคราบแดงหรือชมพู: ชั้นของทองแดงบริสุทธิ์ที่เกาะกลับมานี้จะมีลักษณะเป็นสีแดงหรือสีชมพู ทำให้เห็นเป็นคราบอย่างชัดเจนหลังผ่านการกัดกรด
การแก้ไขด้วย Laser B
LASER B น้ำยากัดหรือจุ่มเงาทองเหลือง เป็นสารประกอบของเหลวเข้มข้นที่มีความเป็นกรด ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อทำงานครอบคลุมสามขั้นตอนหลัก คือ การกำจัดฟิล์มออกไซด์ที่เกิดจากการกัดทองเหลือง การกำจัดคราบทองแดงสีแดงที่มักพบหลังจากการจุ่มกรดกำมะถัน และการปรับสภาพผิว ซึ่งช่วยให้ได้ผิวทองเหลืองที่เงางาม สวย และมีความทนทานสูงกว่าวิธีการจุ่มด้วยกรดกำมะถันแบบดั้งเดิมทั่วไป
คุณสมบัติพิเศษของน้ำยา Laser B
- ไม่มีควันพิษ เพราะไม่มีส่วนผสมของกรดไนตริก ปลอดภัยต่อผู้ปฏิบัติงาน
- ความเงางามคงทนต่อสภาพอากาศปกติได้ยาวนาน ไม่ต้องพึ่งพากรดโครมิกหรือโซเดียมไซยาไนด์เพื่อช่วยรักษาความเงา
- หลังจากจุ่มเงาเสร็จสิ้น สามารถนำชิ้นงานไปชุบเคลือบผิวในขั้นตอนต่อไปได้ทันที โดยไม่ต้องทำความสะอาดผิวซ้ำ
- สามารถใช้งานได้ดีเยี่ยมกับทองเหลืองทุกเกรด รวมถึงทองเหลืองที่มีปริมาณสังกะสีสูง หรือทองเหลืองที่มีตะกั่วผสม
- รองรับการใช้งานทั้งกับระบบตะแกรงจุ่ม (Rack) และระบบถังกลิ้ง (Barrel)
- ไม่ต้องตามด้วยการล้างกรดโครมิกหรือโซเดียมไซยาไนด์เหมือนสูตรที่ใช้กรดไนตริก
- เมื่อน้ำยาเสื่อมสภาพแล้ว จะไม่เป็นสารอันตรายรุนแรงต่อสิ่งแวดล้อม (สามารถบำบัดและทิ้งได้ตามข้อกำหนดของกรมโรงงานอุตสาหกรรม)
อัตราการใช้
| ส่วนประกอบ | ปริมาณที่ใช้ (ต่อ 1 ลิตร) |
|---|---|
| น้ำยา Laser B | 350 ซีซี (cc) |
| น้ำกลั่น หรือ น้ำกรองบริสุทธิ์ | 650 ซีซี (cc) |
การดูแลรักษาน้ำยา
ควรเก็บรักษาน้ำยาในที่เย็นและมีอากาศถ่ายเทได้สะดวก ในระหว่างการปฏิบัติงานควรหมั่นตรวจสอบค่าความเป็นกรด-ด่าง โดยรักษาค่า pH ให้ต่ำกว่า 2.0 เสมอ หากพบว่าค่า pH สูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนด ให้ทำการปรับสภาพอ่างโดยการค่อยๆ เติมกรดกำมะถันลงไปอย่างระมัดระวัง
ขั้นตอนการทำงาน (สำหรับทองเหลืองทั่วไป)
1) ต้มล้างไขมันและสิ่งสกปรกด้วย ยาล้างไขมัน B1 ในอัตราส่วน 60 กรัม/ลิตร (แนะนำสำหรับชิ้นงานที่มีคราบน้ำมันเกาะแน่นมาก)
2) ล้างน้ำสะอาดให้หมดจด
3) จุ่มน้ำยาลอกคราบสมัท (Desmut) เป็นเวลา 1–2 นาที
4) จุ่มน้ำยา Laser B เป็นเวลา 1–3 นาที หรือสังเกตจนกว่าผิวชิ้นงานจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลเข้มคล้ายสีโกโก้
5) ล้างน้ำสะอาด
6) จุ่มล้างในกรดกำมะถันความเข้มข้น 3% เป็นเวลา 5–30 วินาที จนกระทั่งคราบฟิล์มสีน้ำตาลหลุดออกหมดและเห็นเนื้อทองเหลืองสุกใส
7) ล้างน้ำสะอาด
8) ขั้นตอนเสริมสำหรับทองเหลืองที่มีปริมาณสังกะสีหรือตะกั่วสูง: ให้จุ่มกรดฟอสฟอริกความเข้มข้น 30% เป็นเวลา 1–2 นาที เพื่อปรับสภาพผิวขั้นสุด
9) ล้างน้ำสะอาด
10) เพื่อการปกป้องระยะยาว ให้จุ่มน้ำยากันหมองทองเหลือง/ทองแดง (Anti-tarnish) อัตราส่วน 1 ซีซี/ลิตร เป็นเวลา 30 วินาที
11) นำไปอบแห้ง หรือส่งเข้าสู่กระบวนการชุบเคลือบผิวในขั้นตอนต่อไป
ขั้นตอนการทำงาน (สำหรับทองเหลืองหล่อ)
1) ต้มล้างไขมันด้วยยาล้างไขมัน B1 อัตราส่วน 60 กรัม/ลิตร
2) ล้างน้ำสะอาด
3) จุ่มลอกคราบด้วย Desmut เป็นเวลา 1–2 นาที
4) จุ่มน้ำยา Laser B (อัตราส่วน 350 ซีซี/ลิตร) เป็นเวลา 1–3 นาที หรือจนกว่าผิวจะเป็นสีน้ำตาลเข้ม
5) ล้างน้ำสะอาด
6) จุ่มล้างในกรดกำมะถัน ความเข้มข้น 10% (เข้มข้นกว่างานทั่วไป) เป็นเวลา 15–30 วินาที
7) ล้างน้ำสะอาด
8) กระบวนการพาสซิเวท (Passivation): จุ่มกรดโครมิก หรือ โซเดียมไบโครเมต ความเข้มข้น 5–10% (ประมาณ 50–100 กรัม/ลิตร)
9) ล้างน้ำสะอาดให้หมดจด
10) จุ่มล้างในน้ำกลั่น เพื่อล้างคราบคลอรีนที่อาจหลงเหลือจากน้ำประปา
11) นำไปอบแห้ง หรือส่งเข้าสู่กระบวนการชุบเคลือบผิวต่อไป
ข้อควรระวังเพิ่มเติม
น้ำที่นำมาใช้สำหรับผสมน้ำยา Laser B ควรเป็นน้ำกลั่น หรือ น้ำกรองบริสุทธิ์ (DI Water) เท่านั้น เพื่อหลีกเลี่ยงการทำปฏิกิริยากับแร่ธาตุในน้ำประปา ซึ่งจะช่วยให้ผลลัพธ์การกัดเงาคงที่และยืดอายุการใช้งานของอ่างน้ำยาได้ยาวนานที่สุด