เริ่มต้นงานชุบชิ้นฉีดสังกะสี
Zinc die-casting หรือ การหล่อขึ้นรูปซิงค์ เป็นกระบวนการผลิตที่ใช้แรงดันสูงฉีดโลหะผสมสังกะสี (zinc alloy) ที่หลอมเหลวเข้าไปในแม่พิมพ์เหล็ก (die) เพื่อให้ได้ชิ้นงานที่มีรูปร่างตามที่ต้องการ กระบวนการนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่มีความซับซ้อนและมีรายละเอียดสูงในปริมาณมาก
ความแม่นยำสูง: ชิ้นงานที่ได้มีความคลาดเคลื่อนต่ำมาก ทำให้สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีขนาดแม่นยำและมีรายละเอียดเล็กๆ ได้อย่างดี
พื้นผิวเรียบเนียน: ผิวของชิ้นงานที่ได้จากการหล่อมีความเรียบเนียน สามารถนำไปชุบเคลือบผิวได้ง่าย เช่น การชุบโครเมียม การพ่นสี หรือการเคลือบอื่นๆ เพื่อเพิ่มความสวยงามและความทนทาน
ความแข็งแรงและทนทาน: ซิงค์อัลลอยมีความแข็งแรงสูง ทนทานต่อแรงกระแทกและการสึกหรอได้ดี
ต้นทุนต่ำสำหรับการผลิตจำนวนมาก: แม้ว่าค่าใช้จ่ายในการทำแม่พิมพ์จะสูง แต่เมื่อผลิตจำนวนมาก ต้นทุนต่อชิ้นจะต่ำลงอย่างมาก ทำให้คุ้มค่าสำหรับการผลิตขนาดใหญ่
รู้จักวัสดุ: Zamak/โครงสร้าง & โจทย์
| ประเด็น | สรุป | คำแนะนำ |
|---|---|---|
| รูพรุน/เย็นตัว/หลุมแก๊ส | ทำให้เกิดฟอง/หลุด/พินโฮลในชั้นชุบ | อิมเพร็กเนต/ซิลเลอร์ชิ้น, เบคไล่แก๊สเบา, เลือกสแตกเริ่มด้วย Cu strike |
| องค์ประกอบโลหะผสม | Al/Si/Fe สิ่งเจือปนมีผลต่อการแอคติเวต | Activate แบบอ่อนและคุมเวลา/อุณหภูมิ |
| ครีบรอย/คราบน้ำมัน | รอย/คราบเป็นจุดเริ่มการลอก | ดีเกรสสองขั้น + อัลตร้าโซนิก + ล้าง DI |
สแตกการชุบยอดนิยม (Route)
| Route | ลำดับชั้น | เหมาะกับ | บันทึก |
|---|---|---|---|
| มาตรฐานตกแต่ง | Degrease → Activate → Cu Strike → Ni (semi-bright/bright) → Top | งานตกแต่งทั่วไป | Cu strike ช่วยยึดเกาะบนสังกะสีดี |
| ทนการกัดกร่อนสูง | Degrease → Cu Strike → Acid Cu → Duplex Ni → Cr/Sealer | ชื้น/ทะเล/สภาพหนัก | ชั้นหนากว่า + sealer เพิ่มความทน |
| ทางเลือกไม่มีไซยาไนด์* | Degrease → Non-CN Strike/EN → Ni → Top | ข้อกำกับสิ่งแวดล้อม | ทดสอบยึดเกาะจริงก่อนผลิต |
*เลือกตามข้อบังคับ/ซัพพลายเออร์ และทดสอบกับชิ้นจริงเสมอ
การเตรียมผิวก่อนชุบ (ลำดับแนะนำ)
| สเต็ป | เป้าหมาย | ช่วงตั้งต้น | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| ดีเกรส (แช่/อัลตร้าโซนิก) | ขจัดคราบน้ำมัน/แวกซ์ | 45–60°C · 2–5 นาที | ล้างน้ำดี 2–3 ขั้น |
| อิเล็กโตรคลีน (คาโทดเบา) | ดึงคราบฝังแน่น | 1–2 นาที · กระแสอ่อน | หลีกเลี่ยงแรงเกินกัดผิว |
| Activate/กรดอ่อน | ละลายฟิล์มออกไซด์ | 5–20 วินาที · RT | จับเวลาใกล้ชิด ป้องกันกัดเกิน |
| Copper strike | สร้างชั้นยึดเกาะแรก | 0.5–1.5 A/dm² · 1–3 นาที | ตามสเปกซัพพลายเออร์ |
| Build (Acid Cu/Ni) | ความหนา/ความเรียบ | ตามชั้นที่เลือก | ทดสอบยึดเกาะก่อนขึ้นจริง |
หน้าต่างกระบวนการ (โดยสรุป)
| ขั้น | เวลา | อุณหภูมิ | กระแส/เงื่อนไข | สังเกตการณ์ |
|---|---|---|---|---|
| Degrease | 2–5 นาที | 45–60°C | กวนอ่อน/อัลตร้าโซนิก | คราบมันหายหมดก่อนขั้นถัดไป |
| Electro-clean | 1–2 นาที | RT–40°C | คาโทดกระแสต่ำ | แรงเกิน → กัดผิว/หม่น |
| Activate | 5–20 วินาที | RT | – | เกินเวลา → กัดพรุน |
| Cu Strike | 1–3 นาที | RT–40°C | 0.5–1.5 A/dm² | ชั้นสม่ำเสมอ → ยึดเกาะดี |
| Build (Acid Cu/Ni) | ตามสเปก | ตามสเปก | ตามสเปก | คุมความหนา/ความเงา |
บันทึกค่าที่ให้ผลดีที่สุดเป็นสแตนดาร์ดของไลน์ พร้อมรูปชิ้นงานก่อน/หลัง และผลทดสอบยึดเกาะ/สเปก
ฟิกซ์เจอร์/การจัดวาง
การวางชิ้นงานบนฟิกซ์เจอร์ (Fixture): การยึดจับที่แน่นหนา: ฟิกซ์เจอร์ต้องยึดชิ้นงานให้แน่น เพื่อป้องกันการเคลื่อนที่ระหว่างกระบวนการ การสัมผัสทางไฟฟ้าที่สมบูรณ์: การชุบด้วยไฟฟ้าต้องการการสัมผัสทางไฟฟ้าที่ดีระหว่างฟิกซ์เจอร์กับชิ้นงานเพื่อให้อิเล็กตรอนไหลผ่านได้อย่างสม่ำเสมอ หากจุดสัมผัสไม่ดี จะทำให้ผิวเคลือบไม่สมบูรณ์หรือไม่สม่ำเสมอในบริเวณนั้น ลดพื้นที่สัมผัส: ควรเลือกจุดยึดจับที่เล็กที่สุดและอยู่ในตำแหน่งที่ไม่ส่งผลกระทบต่อพื้นที่ผิวที่สำคัญของชิ้นงาน การป้องกันการกัดกร่อน: ฟิกซ์เจอร์ที่ใช้ควรทำจากวัสดุที่ทนทานต่อสารเคมีในกระบวนการ เพื่อป้องกันการปนเปื้อนของโลหะอื่นๆ
ทิศทางการวางชิ้นงาน: การระบายของเหลวที่เหมาะสม: ชิ้นงานควรถูกจัดวางในแนวตั้งหรือเอียงเล็กน้อย เพื่อให้ของเหลวสามารถไหลออกจากชิ้นงานได้ง่ายหลังจากการจุ่มแต่ละครั้ง การวางในแนวนอนอาจทำให้เกิดแอ่งน้ำยาขัง ทำให้เกิดคราบหรือผิวเคลือบไม่สม่ำเสมอ หลีกเลี่ยงการเกิดโพรงอากาศ: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีส่วนใดของชิ้นงานที่สามารถกักเก็บอากาศไว้ได้เมื่อจุ่มลงไปในสารละลาย เพราะจะทำให้บริเวณนั้นไม่ได้รับการเคลือบ
ระยะห่างระหว่างชิ้นงาน: ป้องกันการสัมผัส: ชิ้นงานแต่ละชิ้นควรมีระยะห่างที่เหมาะสมเพื่อไม่ให้สัมผัสกัน เพราะการสัมผัสกันจะทำให้เกิดรอยขีดข่วนและขัดขวางการไหลเวียนของสารละลาย การไหลของสารละลายที่สม่ำเสมอ: ระยะห่างที่เหมาะสมช่วยให้สารละลายไหลเวียนได้ทั่วถึงทุกชิ้น ทำให้ได้รับผิวเคลือบที่มีความหนาสม่ำเสมอ
การควบคุมอุณหภูมิและการอบแห้ง: อุณหภูมิที่เหมาะสม: หลังจากการเคลือบ ควรนำชิ้นงานไปอบที่อุณหภูมิที่เหมาะสมตามที่กำหนด เพื่อให้ผิวเคลือบแข็งตัวและมีความคงทน เวลาในการอบแห้ง: เวลาในการอบต้องเพียงพอเพื่อให้ชิ้นงานแห้งสนิทก่อนที่จะทำการตรวจสอบหรือบรรจุหีบห่อ เพื่อป้องกันการเกิดคราบหรือสนิม
การดูแลอ่าง/สารเติมแต่ง
- ติดตามความเข้มข้น (Concentration), pH, อุณหภูมิ (Temperature), และโลหะปน (Contaminant Metals): วัตถุประสงค์: สารเคมีที่ใช้ในการชุบมีสภาวะที่เหมาะสมของตัวเอง หากค่าใดค่าหนึ่งผิดเพี้ยนไป อาจทำให้ผิวเคลือบไม่สวยงามหรือไม่ทนทานตามที่ต้องการ การแก้ไข: ต้องมีการ เติมสารเคมี ที่ถูกใช้ไปตามปริมาณของ drag-out (สารเคมีที่ติดไปกับชิ้นงาน) และ แอมแปร์อาวร์ (Ampere-hours) ซึ่งเป็นหน่วยวัดปริมาณไฟฟ้าที่ใช้ในการชุบ
- การกรองต่อเนื่อง (Continuous Filtration): วัตถุประสงค์: เพื่อ ลดตะกอน และ อนุภาค ที่ปนเปื้อนในน้ำยาชุบ ซึ่งมาจากปฏิกิริยาหรือสิ่งสกปรกภายนอก ความสำคัญ: หากน้ำยาชุบมีตะกอนมากเกินไป จะทำให้เกิด พินโฮล (Pinhole) หรือรูเข็มเล็กๆ บนผิวเคลือบ ทำให้ชิ้นงานไม่เรียบเนียนและลดความทนทาน
- กำหนดรอบรีเฟรช/เปลี่ยนอ่าง (Refresh/Tank Change Cycle): วัตถุประสงค์: น้ำยาชุบมีอายุการใช้งานจำกัด เมื่อใช้ไปนานๆ สารเคมีหลักจะเสื่อมสภาพลง และมีโลหะปนเปื้อนสะสมมากขึ้นจนไม่สามารถควบคุมได้ การจัดการ: ต้อง กำหนดรอบเวลา ที่จะเปลี่ยนน้ำยาในอ่างทั้งหมด เพื่อให้มั่นใจว่าคุณภาพของน้ำยาอยู่ในระดับที่เหมาะสมสำหรับการผลิตที่ได้มาตรฐานอย่างต่อเนื่อง
การทดสอบยึดเกาะ
| การทดสอบ | วิธี | ผ่านเมื่อ | บันทึก |
|---|---|---|---|
| Tape test | ครอสแฮชเบา + เทปแรงยึดกลาง | ไม่ลอก/ไม่เป็นปื้น | ทำหลังอบ/พักตัวอย่าง |
| Bend test | งอชิ้นส่วน/แท่งทดลอง | ไม่ร้าว/ไม่แตกเป็นแผ่น | เลือกตามรูปทรง |
| Thermal shock | ร้อน–เย็นสลับ (ตามสเปก) | ฟิล์มคงตัว | ยืนยันการประกอบจริง |
ตารางปัญหาพบบ่อย & วิธีแก้
| อาการ | สาเหตุหลัก | แนวทางแก้ |
|---|---|---|
| ลอกที่มุม/คมชิ้น | เตรียมผิวไม่พอ/กระแสเกิน | ปรับ activate/ดีเกรส และลด CD ช่วงเริ่ม |
| พินโฮล/ฟอง | รูพรุน/แก๊สค้าง/ตะกอน | อิมเพร็กเนต/เบคไล่แก๊ส กรองอ่าง |
| คราบน้ำ/คราบขาว | น้ำกระด้าง/ล้างไม่พอ | ใช้ DI/RO เพิ่มขั้นล้าง + มีดลม |
| สีไม่สม่ำเสมอ | การไหล/จัดวางไม่ดี | ปรับแร็ค ระยะห่าง กวน/หมุน |
| ยึดเกาะต่ำหลังอบ | ชั้นแรกบาง/ปนเปื้อน | เพิ่มเวลา Cu strike และรีเฟรชอ่าง |
ลิงก์ที่เกี่ยวข้อง
คู่มือเลือกสารกันหมอง (อ้างโครง/สไตล์)