← กลับสู่หน้า Blog

สาเหตุและวิธีแก้ไขของการชุบโลหะแล้วลอก

คู่มือเจาะลึกตั้งแต่การเตรียมผิว เงื่อนไขบ่อ ความเข้ากันได้ของโลหะ ขั้นตอนหลังชุบ อาการและการวินิจฉัย ไปจนถึงมาตรการ QA เพื่อป้องกันการลอกอย่างยั่งยืน

บทนำ: ทำไมงานชุบถึงลอก

ชั้นชุบลอกส่งผลทันทีต่อภาพลักษณ์ ความทนทาน และความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ สาเหตุไม่ได้มาจากจุดเดียว แต่เชื่อมโยงตั้งแต่การเตรียมผิว พารามิเตอร์ของบ่อ ความเข้ากันได้ของโลหะ ไปจนถึงการล้าง อบแห้ง ซีล และการจัดการหลังชุบ

1. ความสะอาดในการเตรียมผิว (Pre-treatment Failure) นี่คือสาเหตุอันดับหนึ่งของการลอก การทำความสะอาดผิวที่ไม่สมบูรณ์ คือปัจจัยหลัก โดยมีคราบไขมัน คราบน้ำมัน สารออกไซด์ หรืออนุภาคสนิมหลงเหลืออยู่ ซึ่งเป็นตัวขวางกั้นไม่ให้โลหะชุบยึดเกาะกับโลหะพื้นผิวได้โดยตรง หากผิวยังมีคราบหลงเหลืออยู่ การชุบที่เกิดขึ้นก็จะเป็นเพียงการเคลือบทับบนสิ่งสกปรกเท่านั้น

2. การควบคุมพารามิเตอร์บ่อชุบผิดพลาด (Plating Bath Parameter Errors) ความแม่นยำในการควบคุมสารละลายเป็นหัวใจสำคัญ หากเกิดความผิดพลาดจะส่งผลต่อโครงสร้างของชั้นชุบ: กระแสไฟฟ้า (Current Density): การใช้กระแสที่สูงเกินไปทำให้เกิดการชุบเร็ว ชั้นชุบมีความเค้นภายในสูง (High Internal Stress) ทำให้ชั้นชุบเปราะ แตก และลอกง่าย ในขณะที่กระแสต่ำเกินไปก็ทำให้การยึดเกาะไม่สมบูรณ์ อุณหภูมิ, pH, ความเข้มข้น: การเบี่ยงเบนจากค่ามาตรฐานเพียงเล็กน้อย อาจทำให้สูตรเคมีไม่สมดุล โครงสร้างผลึกผิดรูป หรือเกิดการตกตะกอนที่ไม่พึงประสงค์ สิ่งเจือปน (Impurities): การสะสมของโลหะแปลกปลอมหรือสารอินทรีย์ในบ่อชุบ จะขัดขวางการยึดเกาะในบริเวณที่มีการสะสมสูง

3. ความไม่เข้ากันของโลหะและการรองพื้นไม่ดี (Compatibility & Strike Layer Issues) สำหรับวัสดุที่ชุบยาก เช่น อะลูมิเนียม หรือ สแตนเลส จำเป็นต้องใช้ Strike Layer (เช่น ทองแดงไพรเมอร์ หรือกระบวนการ Zincate) เพื่อสร้างชั้นบาง ๆ ที่มีการยึดเกาะกับโลหะพื้นผิวได้ดีเป็นตัวกลางก่อน หากชั้นไพรเมอร์นี้มีความบกพร่อง การชุบชั้นต่อมาทั้งหมดก็จะลอกตามมาทันที

4. ปัจจัยหลังการชุบและการจัดการ (Post-treatment & Handling) ความผิดพลาดในขั้นตอนสุดท้ายก็ทำให้ลอกได้: การอบไล่ไฮโดรเจน (Baking for Hydrogen Embrittlement Relief): สำหรับชิ้นงานเหล็กที่มีความแข็งแรงสูง (High-Tensile Steel) หากไม่อบไล่ไฮโดรเจนที่สะสมระหว่างการชุบ จะทำให้ชั้นชุบเปราะและลอกเมื่อได้รับการกระทบ การเกิดการกัดกร่อนภายใต้รอยซีล: การใช้สารซีล (Passivation/Sealer) ที่ไม่เหมาะสมกับโลหะชั้นนอกสุด อาจก่อให้เกิดปฏิกิริยาการกัดกร่อนแบบ Galvanic Corrosion ที่ใต้ชั้นชุบ ทำให้เกิดการลอกในระยะยาว

การเตรียมผิว

ถ้าผิวไม่สะอาดและไม่ active ต่อให้บ่อสมบูรณ์ งานก็ลอกได้

สิ่งปนเปื้อน ที่มา วิธีแก้/เคมีที่ใช้ หมายเหตุ
น้ำมัน/จาระบี ขึ้นรูป ตัด กลึง ปั๊ม รีด ด่างร้อน + อัลตราโซนิก / ไฟฟ้าด่าง / ตัวทำละลาย ทดสอบน้ำกรดไหลแผ่ (water-break) ต้องผ่าน
ออกไซด์/สนิม การเก็บ/บรรยากาศ/ความร้อน Pickle ตามโลหะฐาน (HCl/H2SO4/ผสม), Inhibitor ควบคุมเวลาและอุณหภูมิ
ชั้นพาสซีฟ/สเกล สแตนเลส/อบชุบความร้อน/เลเซอร์สเกล Wood’s Nickel Strike / HF‑based สำหรับ Al (ผ่าน zincate) หลีกเลี่ยงการ over‑etch
สิ่งฝังตัว (ฝุ่น/ผงขัด) ขัด/พ่นทราย/ขัดแฮนด์ ล้างแรงดัน/อัลตราโซนิก/แปรงไนลอน ตรวจด้วยไฟเฉียง/กล้องขยาย

เงื่อนไขบ่อ & พารามิเตอร์

บ่อที่ “ภาพรวมดี” อาจยังเสี่ยงลอก ถ้าพารามิเตอร์บางตัวหลุดช่วงควบคุม

ตัวแปร ช่วงควบคุมทั่วไป ผลกระทบเมื่อหลุดช่วง แนวทางควบคุม
pH ตามชนิดบ่อ (เช่น กรด/ด่าง/ไซยาไนด์/ไร้ไซยาไนด์) การยึดเกาะแย่/ขอบคริสตัลผิดปกติ/หมอง ปรับด้วยกรด/ด่างอย่างช้า ๆ และบันทึก SPC
อุณหภูมิ ±2–3°C จากค่ากลางของสูตร เปลี่ยนแปลงโครงสร้างผลึก/ความเค้นภายใน ฮีตเตอร์/คอยล์/เซนเซอร์สอบเทียบ
โลหะหลัก (g/L) ช่วงที่ซัพพลายเออร์กำหนด บาง/เปราะ/ความตึงภายในสูง Make‑up/เติมตามใบวิเคราะห์
ไบรท์/แอดิทีฟ ตาม Hull cell/ไทเทรต ผิวด่าง/ลอกใน HCD/LCD ควบคุมด้วยงานทดสอบประจำสัปดาห์
การกรอง & หมุนเวียน ≥ 5–10 เท่าปริมาตรบ่อต่อชั่วโมง สิ่งแปลกปลอมเกาะผิว/จุดลอก เลือกไส้กรองเหมาะสม + ตรวจอุดตัน
แอโนด/แคโทด ชนิด/ถุงแอโนด/พื้นที่/ระยะห่างถูกต้อง โลหะปน/ฟิล์มแอโนดผิดปกติ → ลอก ทำความสะอาดถุง/ตรวจฟิล์ม/เปลี่ยนทิศไหล
กระแส/เวลาชุบ ตามความหนาเป้าหมายและรูปทรง เปราะ/ฟอง/ลอกที่ขอบ Ramp‑up/Ramp‑down/หนีบงานให้แน่น

ความเข้ากันได้ของโลหะ & ลำดับชั้นชุบ

เลือกชั้นกลางที่เหมาะสมเพื่อลดศักย์ต่างและเพิ่มการยึดเกาะ

โลหะฐาน ลำดับชั้นแนะนำ ข้อควรระวัง
เหล็ก Pickle/Activate → Copper Strike/Acid Cu → Nickel (5–15 µm) → Topcoat หลีกเลี่ยงการจุ่มทิ้งระหว่างขั้นตอนนานเกิน
สแตนเลส Degrease → Wood’s Nickel Strike → Ni/Cr หรือ Cu → Ni ดูแลศักย์พื้นผิวและความสะอาดสูง
อะลูมิเนียม Double Zincate → Alkaline Cu → Acid Cu → Ni → Topcoat ล้างทันทีหลัง zincate/ห้ามแห้งผิว
สังกะสีไดคาสต์ Alkaline/CN Cu Strike → Acid Cu → Ni คุม porosity และอุณหภูมิ
ทองเหลือง/ทองแดง Activate → Acid Cu (ถ้าจำเป็น) → Ni → Topcoat หลีกเลี่ยงการ over‑etch ทำให้ผิวพรุน

ขั้นตอนหลังชุบ

อาการ & การวินิจฉัย (Root Cause)

อาการ สาเหตุที่เป็นไปได้ การทดสอบยืนยัน วิธีแก้/ป้องกัน
ลอกทันทีหลังล้าง ผิวไม่สะอาด/ไม่ active, เวลาระหว่างขั้นนาน Water‑break, ส่องไฟเฉียง, Tape pull ปรับดีเกรส/พิคเคิล/activate, ลด WIP time
ลอกหลังอบ/ทนความร้อนไม่ได้ ความเค้นภายในสูง/ความหนาไม่พอ/โลหะไม่เข้ากัน Heat‑quench/thermal shock, bend test ปรับกระแส/อุณหภูมิ/แอดิทีฟ, เพิ่มชั้นกั้น
ลอกเฉพาะมุม/ขอบ/รู กระแสเฉพาะที่สูง/ฟอง/จับงานหลวม ดูแผนที่ความหนา, Hull cell ปรับ fixturing, anode shield, ramp‑up
ลอกเป็นแผ่นใหญ่ ไม่มีพันธะกับโลหะฐาน (prep/activate ผิด) Cross‑section/SEM ภายใน, tape test ทบทวนลำดับล้างและ activate ใหม่
ลอกเป็นผง/ผิวผุกร่อน องค์ประกอบบ่อเพี้ยน/ปนเปื้อนโลหะ วิเคราะห์บ่อ/คาร์บอนทรีต/ไส้กรอง รีเฟรชบ่อบางส่วน/คาร์บอน/เพิ่มกรอง

QA/การทดสอบ & แผนควบคุม

สรุป

การลอกมักเป็นผลรวมของหลายปัจจัย: ผิวไม่สะอาด/ไม่ active, บ่อหลุดคุม, ลำดับชั้นไม่เหมาะ, และงานหลังชุบที่ไม่ครบถ้วน

ตั้งระบบความสะอาด + activate เฉพาะทาง, คุมพารามิเตอร์บ่อด้วย SPC/Hull cell, เลือกลำดับชั้นชุบให้เข้ากัน และปิดงานด้วยการล้าง‑อบ‑ซีลอย่างถูกต้อง คือแกนหลักของการลดการลอกอย่างยั่งยืน

LINE