Tri Yellow BM — สีเหลืองโครม 3 (Trivalent Chromate)

สีเหลืองโครม 3 คือการสร้างชั้นฟิล์มโครเมทสีเหลืองทองบนผิวซิงค์ด้วย โครเมียมไตรวาเลนต์ (Cr3+) ช่วยเพิ่มความทนการกัดกร่อน ให้ลุคพรีเมียม และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมกว่า Cr6+.

หลังจากการชุบซิงค์บนชิ้นงานโลหะเรียบร้อยแล้ว ชิ้นงานจะถูกนำไปจุ่มลงในสารละลายโครเมียมไตรวาเลนต์ (Cr3+) ซึ่งจะเกิดปฏิกิริยาเคมีที่สร้างชั้น ฟิล์มโครเมทสีเหลืองบาง ๆ ขึ้นบนผิวซิงค์ ฟิล์มนี้ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันชั้นที่สอง เสริมจากชั้นซิงค์เดิม ช่วยกันกัดกร่อน ให้โทนเหลืองทองคล้ายชุบทอง และเป็นพื้นผิวที่ดีสำหรับกระบวนการเคลือบ/ทาต่อไป

1) การป้องกันการกัดกร่อน (Corrosion Protection)

ฟิล์มโครเมทสีเหลืองทำหน้าที่ปกป้องชั้นซิงค์ที่อยู่ด้านล่างจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน โดยช่วยชะลอการเกิดสนิมขาว (white rust) ซึ่งเป็นออกไซด์ของซิงค์หรือสังกะสีที่เกิดเมื่อสัมผัสออกซิเจน/ความชื้นในอากาศ การเคลือบนี้ช่วยยืดอายุการใช้งานของชิ้นส่วนโลหะได้ชัดเจน โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่ชื้นหรือมีคลอไรด์

ระบบการป้องกันเป็นแบบสองชั้น (dual protection): ชั้นซิงค์ทำหน้าที่แอโนดเสียสละ ส่วนฟิล์มโครเมททำหน้าที่เป็นบาเรียร์เคมีลดอัตราการเกิดปฏิกิริยา

2) ความทนทานต่อการพ่นละอองเกลือ (Salt Spray Resistance)

การชุบเคลือบด้วย Cr3+ สีเหลืองสามารถเพิ่มชั่วโมงความทนทานต่อการเกิดสนิมขาวได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออบชิ้นงานที่ ~120 °C หลังการเคลือบ ซึ่งทำให้ฟิล์มเสถียรมากขึ้น ควรควบคุมเวลา/อุณหภูมิการอบตามสเปกของผู้ผลิตสารเคมีเพื่อหลีกเลี่ยงการทำให้ฟิล์มเสื่อมสภาพ

3) ความสวยงามและภาพลักษณ์พรีเมียม

ฟิล์มโครเมทสีเหลืองให้โทน เหลืองทอง คล้ายการชุบทอง ทำให้ชิ้นงานดูหรูหรา เหมาะกับชิ้นส่วนที่ต้องการโชว์ผิว เช่น ฮาร์ดแวร์ อะไหล่ที่มองเห็นได้ และงานที่เน้นภาพลักษณ์ของผลิตภัณฑ์

4) เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม (Eco-Friendly)

การใช้โครเมียมไตรวาเลนต์ (Cr3+) มีความปลอดภัยกว่าโครเมียมเฮกซะวาเลนต์ (Cr6+) อย่างมาก และสอดคล้องกับมาตรฐานสิ่งแวดล้อมสากล เช่น RoHS และ REACH ช่วยลดภาระด้าน EHS และการบำบัดของเสีย

5) เป็นพื้นผิวที่ดีสำหรับกระบวนการต่อไป

ฟิล์มโครเมทสีเหลืองยังเป็นไพรเมอร์ที่ดีสำหรับการทาสี/เคลือบในขั้นต่อไป เพิ่มแรงยึดเกาะ (adhesion) และความคงทนของระบบหลายชั้น จึงนิยมใช้เป็นชั้นเตรียมผิวก่อนพ่นสีหรือเคลือบใส

• เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมกว่า Cr6+ (สอดคล้อง RoHS/REACH)
• เพิ่มความทนทานต่อการพ่นละอองเกลือ
• ให้ภาพลักษณ์พรีเมียมสำหรับชิ้นส่วนที่โชว์ผิว
• เพิ่มชั่วโมงทนสนิมขาวได้เมื่ออบที่ ~120 °C

1. 1) ชิ้นงานที่ชุบซิงค์เรียบร้อย

   ชิ้นงานต้องผ่านการชุบซิงค์ (zinc plating) มาแล้ว โดยแนะนำให้มีความหนาของชั้นซิงค์ ≥ 8 ไมครอน เพื่อให้มีผิวเพียงพอสำหรับการเกิดปฏิกิริยาและให้การป้องกันการกัดกร่อนที่ดี

2. 2) การล้างทำความสะอาดขั้นต้น

   ล้างน้ำสะอาด 2 ครั้ง เพื่อลดสารเคมี/คลอไรด์ตกค้างจากการชุบซิงค์ การล้างที่สะอาดจะช่วยให้ผิวพร้อมสำหรับขั้นตอนเปิดผิวด้วยกรด และลดการปนเปื้อนเข้าสู่บ่อโครเมต

3. 3) การเตรียมผิวด้วยกรด (Acid Activation)

   จุ่มกรดไนตริก (HNO₃) 1–2% v/v ประมาณ 2–5 วินาที เพื่อเปิดผิวซิงค์ ขจัดออกไซด์ที่อาจก่อตัวบางส่วน ทำให้พื้นผิวพร้อมสำหรับการเกิดฟิล์มโครเมทอย่างสม่ำเสมอ

4. 4) การล้างหลังการเปิดผิว

   ล้างน้ำสะอาดทันทีหลังจุ่มกรดเพื่อตัดกรดและป้องกันการ carry-over เข้าบ่อโครเมต แนะนำล้างให้เพียงพอจนค่า pH บนผิวใกล้เป็นกลาง

5. 5) การเคลือบโครเมทสีเหลือง

   จุ่มTri Yellow BM ประมาณ 30–60 วินาที (ปรับได้ 30–90 วินาที ตามโทนสี/ข้อกำหนดการทดสอบ) เวลาจุ่มที่นานขึ้นมักให้เฉดเข้มขึ้น แต่ควรอยู่ในช่วงที่ผู้ผลิตแนะนำเพื่อคงคุณสมบัติการป้องกันการกัดกร่อน

6. 6) การล้างหลังเคลือบ

   ล้างน้ำสะอาด 2 ครั้ง เพื่อลดสารตกค้างจาก Tri Yellow BM และช่วยให้ฟิล์มคงตัว แนะนำใช้น้ำคุณภาพดี (DI/RO) เพื่อลดคราบเกลือหรือรอยคราบหลังแห้ง

7. 7) การย้อมสีเหลือง (ตัวเลือกเสริม)

   จุ่มColor Yellow dye ประมาณ 30–60 วินาที ในกรณีที่ต้องการสีเหลืองที่เข้มขึ้นหรือสม่ำเสมอขึ้น ควรควบคุมเวลา/อุณหภูมิ/ความเข้มข้นของสีย้อมตามคู่มือ เพื่อหลีกเลี่ยงคราบหรือความมันเงาที่ไม่พึงประสงค์

8. 8) การล้างขั้นสุดท้ายและการทำให้แห้ง

   ล้างน้ำสะอาดเพื่อกำจัดสีย้อมส่วนเกิน แล้วเป่าลมร้อนหรืออบให้แห้งจนสนิท ข้อควรระวัง: หลีกเลี่ยงการเหวี่ยงแรงในขณะที่ฟิล์มยังเปียก เนื่องจากฟิล์มยังเปราะบางและอาจฉีกขาดได้

• ควบคุม pH ด้วยกรดไนตริก (ลดลง) / โซดาไฟ (เพิ่มขึ้น)
• ล้างระหว่างขั้นตอนให้สะอาด เพื่อลด drag-in/drag-out
• การอบ ~120°C ช่วยเพิ่มชั่วโมงทนสนิมขาว
• เฉดสีขึ้นกับเวลาและความเข้มข้น ปรับตามลุคที่ต้องการ

เมื่อคุณสังเกตเห็นว่าชิ้นงานที่เคลือบเริ่มมี สีที่จางลง หรือความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อนลดลง ซึ่งมักจะบ่งชี้ว่าความเข้มข้นของสารเคมีในน้ำยาเริ่มลดลง คุณสามารถปรับเติมน้ำยาตามแนวทางดังนี้:

• Tri Yellow BM: ให้เติมสารเคมี Tri Yellow BM เพิ่มเข้าไปในอัตราส่วนประมาณ 20 ซีซีต่อลิตร ของสารละลาย
• Color Yellow dye: หากมีการใช้สีย้อมเพื่อให้ได้เฉดสีที่ต้องการ ให้เติม Color Yellow dye เพิ่มเข้าไปในอัตราส่วนประมาณ 5 ซีซีต่อลิตร ของสารละลาย

การตรวจสอบและปรับแก้

ตรวจเฉดสีและชั่วโมงทนสนิมขาว: หลังจากปรับเติมน้ำยาแล้ว ควรทดสอบชิ้นงานจริงเพื่อ ตรวจสอบเฉดสี ที่ได้ว่าตรงตามความต้องการหรือไม่ และนำชิ้นงานไปทำ การพ่นละอองเกลือ (salt spray test) เพื่อดูว่าชั่วโมงความทนทานต่อสนิมขาวกลับมาเป็นไปตามมาตรฐานที่กำหนดไว้หรือไม่

ปรับให้เหมาะกับสายการผลิต

การปรับเติมสารเคมีเหล่านี้เป็นเพียงแนวทางเริ่มต้น ปริมาณที่แน่นอน อาจต้องมีการปรับเปลี่ยนตาม สภาพการใช้งานจริง ของแต่ละสายการผลิต เช่น ปริมาณชิ้นงานที่ผ่านการชุบ, อุณหภูมิ, หรือการนำน้ำจากถังล้าง (drag-out tank) กลับมาใช้ ซึ่งล้วนมีผลต่อความเข้มข้นรวมของสารละลายในบ่อ

ถังและอุปกรณ์ที่แนะนำ

เนื่องจากน้ำยาที่ใช้เป็นสารละลายกรด ควรเลือกใช้อุปกรณ์ที่สามารถ ทนทานต่อการกัดกร่อน ได้ดี เพื่อความปลอดภัยและเพื่อป้องกันการปนเปื้อนที่อาจส่งผลเสียต่อคุณภาพของน้ำยา โดยควรใช้ถังที่ทำจาก เหล็กบุ PVC หรือยาง หรือวัสดุอื่น ๆ ที่ออกแบบมาเพื่องานเคลือบผิวโดยเฉพาะ การเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมจะช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ และป้องกันไม่ให้เกิดสนิมหรือโลหะปนเปื้อนในสารละลาย

คำแนะนำในการจัดการบ่อและการไหล

• การจัดการน้ำจากถัง Drag-out: หลังจากจุ่มชิ้นงานในบ่อเคลือบโครเมทแล้ว จะมีน้ำยาบางส่วนติดไปกับชิ้นงานและตกลงไปในถังล้างน้ำ (drag-out tank) ควร นำน้ำจากถังนี้กลับเข้าสู่ถังหลักเป็นระยะ เพื่อช่วย รักษาความเข้มข้น ของน้ำยา Tri Yellow BM ให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม ช่วยประหยัดน้ำยาและทำให้คุณภาพงานสม่ำเสมอ
• ข้อควรระวังขณะที่ฟิล์มยังเปียก: ชั้นฟิล์มโครเมทที่เกิดขึ้นใหม่ในขณะที่ยังเปียกอยู่นั้น ไวต่อการขีดข่วนมาก หากมีการสัมผัสหรือจัดการอย่างไม่ระมัดระวัง ฟิล์มอาจฉีกขาดหรือเป็นรอยได้ง่าย ควรจัดการชิ้นงานด้วยความระมัดระวังอย่างยิ่ง และใช้การเป่าลมหรืออบแห้งแทนการเหวี่ยงแรง

1. 1) สีจาง หรือไม่มีสี

   ปัญหานี้เป็นสิ่งที่พบบ่อยที่สุดและมักเกิดขึ้นเมื่อฟิล์มโครเมตที่เคลือบ บางเกินไป

   สาเหตุ

   • ความเข้มข้นของน้ำยาต่ำ: น้ำยา Tri Yellow BM อาจเจือจางเกินไปจากการใช้งานต่อเนื่องหรือผสมในสัดส่วนที่ไม่ถูกต้อง ทำให้ชั้นฟิล์มโครเมทที่เกิดขึ้นบางเกินไป
   • เวลาจุ่มสั้นเกินไป: ชิ้นงานอยู่ในบ่อเคลือบสั้นเกินไป ทำให้ฟิล์มยังไม่หนาพอที่จะเกิดสีเหลืองที่ต้องการ

   วิธีแก้ไข

   • ปรับความเข้มข้น: ตรวจสอบความเข้มข้นของน้ำยา และเติม Tri Yellow BM เพิ่มเติมตามคำแนะนำ (ประมาณ 20 ซีซี/ลิตร)
   • เพิ่มเวลาจุ่ม: ลองเพิ่มเวลาในการจุ่มชิ้นงานให้อยู่ในช่วง 60–90 วินาที เพื่อให้ฟิล์มหนาขึ้น

2. 2) สีไม่สม่ำเสมอ เป็นจุดด่าง หรือมีรอย

   สาเหตุ

   • ผิวงานไม่สะอาด: มีคราบน้ำมัน สิ่งสกปรก หรือสารเคมีตกค้างจากการชุบซิงค์ ทำให้การเคลือบไม่สม่ำเสมอ
   • การจัดการที่ไม่ระมัดระวัง: ฟิล์มโครเมทที่เปียกมีความนิ่มและไวต่อการขีดข่วน การสัมผัสหรือเหวี่ยงชิ้นงานแรงเกินไปจะทำให้เกิดรอยได้

   วิธีแก้ไข

   • ล้างทำความสะอาดอย่างทั่วถึง: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ล้างน้ำสะอาดหลังแต่ละขั้นตอนอย่างน้อย 2 ครั้ง
   • จัดการอย่างระมัดระวัง: หลีกเลี่ยงการสัมผัสชิ้นงานโดยตรงหลังการเคลือบและใช้วิธีเป่าลมหรืออบแห้งแทนการเหวี่ยงแรง

3. 3) เกิดคราบขาว หรือสนิมขาวเร็ว

   สาเหตุ

   • การล้างไม่สะอาด: มีสารเคมี Tri Yellow BM หลงเหลืออยู่บนผิวงาน ทำให้เกิดคราบเมื่อแห้ง
   • ฟิล์มเคลือบบางเกินไป: ฟิล์มที่บางเกินไปจะให้การป้องกันการกัดกร่อนต่ำ ทำให้เกิดสนิมขาวได้ง่ายกว่าปกติ

   วิธีแก้ไข

   • ล้างน้ำให้สะอาด: เพิ่มจำนวนครั้งในการล้างน้ำหลังการเคลือบ และพิจารณาคุณภาพน้ำ
   • เพิ่มความหนาของฟิล์ม: ปรับเวลาจุ่มให้ยาวขึ้นเพื่อให้ได้ชั้นฟิล์มที่หนาพอ

4. 4) ตะกอนในน้ำยา

   สาเหตุ

   • ใช้น้ำประปาผสม: น้ำประปามีแร่ธาตุ เช่น แคลเซียม ซึ่งจะทำปฏิกิริยากับสารเคมีในน้ำยาและทำให้เกิดตะกอน

   วิธีแก้ไข

   • ใช้น้ำกลั่นหรือน้ำปราศจากไอออน: ควรใช้น้ำที่สะอาดและไม่มีสิ่งเจือปน (DI/RO/Distilled) ในการผสมน้ำยาเพื่อรักษาความเสถียรของสารละลาย

5. 5) สีไม่เหลืองทอง แต่เป็นสีอื่น

   สาเหตุ

   • สารละลาย Tri Yellow BM หมดสภาพ/ปนเปื้อน: น้ำยาถูกใช้งานมานานหรือมีการปนเปื้อนสูง ทำให้คุณสมบัติในการสร้างสีเปลี่ยนไป
   • ความเข้มข้นของ Color Yellow dye ไม่เหมาะสม: หากมีการใช้สีย้อมเพิ่มแต่สัดส่วนไม่ถูกต้องอาจทำให้ได้เฉดสีที่ไม่ตรงตามต้องการ

   วิธีแก้ไข

   • เปลี่ยนน้ำยาใหม่: หากน้ำยาใช้งานมานานหรือมีประสิทธิภาพลดลงมาก ควรพิจารณาเปลี่ยนน้ำยาชุดใหม่
   • ปรับปริมาณสีย้อม: ปรับปริมาณ Color Yellow dye ให้เหมาะสมกับความเข้มของสีที่ต้องการ