Steel Striper TH-9: ยาลอกนิกเกิลบนเหล็กแบบใช้ไฟฟ้า

ยาลอกนิกเกิลแบบใช้ไฟฟ้า (Electrolytic Nickel Stripper) ใช้กระแสไฟฟ้าร่วมกับสารละลายเพื่อลอกชั้นนิกเกิลบนชิ้นงานเหล็กได้อย่างรวดเร็ว โดย ไม่ทำลายเนื้อเหล็ก ด้านล่าง ⚡

ภาพรวมผลิตภัณฑ์: การทำงานของยาลอกนิกเกิลแบบใช้ไฟฟ้า

ยาลอกนิกเกิลประเภทนี้แตกต่างจากวิธีทางเคมีทั่วไปตรงที่ใช้ กระแสไฟฟ้า เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งช่วยให้กระบวนการลอกนิกเกิลมีประสิทธิภาพและรวดเร็วยิ่งขึ้น .

หลักการทำงาน:

• สารละลาย: สารละลายลอกนิกเกิลจะทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรไลต์ (electrolyte) ที่นำไฟฟ้าได้
• ขั้วไฟฟ้า:
• ขั้วแอโนด (Anode): ชิ้นงานเหล็กที่เคลือบนิกเกิลจะถูกต่อเข้ากับขั้วบวก (anode)
• ขั้วแคโทด (Cathode): อีกขั้วหนึ่ง (แคโทด) จะเป็นแผ่นเหล็กหรือวัสดุอื่นที่จุ่มอยู่ในสารละลาย
• กระแสไฟฟ้า: เมื่อปล่อยกระแสไฟฟ้าเข้าไปในระบบ ไอออนของนิกเกิลบนชิ้นงานเหล็กจะเคลื่อนที่ออกจากผิวชิ้นงานและถูกดูดเข้าหาขั้วแคโทด ทำให้ชั้นนิกเกิลค่อย ๆ หลุดลอกออกจากชิ้นงานอย่างเป็นระเบียบ

ข้อดี:

• รวดเร็วและมีประสิทธิภาพ: การใช้กระแสไฟฟ้าช่วยให้กระบวนการลอกเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและทั่วถึง
• ไม่ทำลายเนื้อเหล็ก: วิธีนี้มีความจำเพาะเจาะจงกับนิกเกิลสูง จึงไม่ทำปฏิกิริยาหรือกัดกร่อนเนื้อเหล็กที่อยู่ด้านล่าง ทำให้ผิวชิ้นงานไม่เสียหายและพร้อมสำหรับการชุบใหม่

ขั้นตอนการลอกนิกเกิล (Electrolytic Nickel Stripping Process) กระบวนการนี้ใช้ไฟฟ้าในการลอกนิกเกิลจากชิ้นงานเหล็กได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ

การเตรียมชิ้นงานและคอนแทคไฟ

• ทำความสะอาด: ชิ้นงานต้องผ่านการล้างไขมันและล้างน้ำจนสะอาด
• คอนแทคไฟ: ขัดจุดสัมผัสให้สะอาด เพื่อลดความต้านทานไฟฟ้าที่อาจทำให้กระบวนการไม่สมบูรณ์

จัดขั้วและจุ่มชิ้นงาน

• ขั้วไฟฟ้า: จัดให้ชิ้นงานเหล็กที่เคลือบนิกเกิลเป็น ขั้วแอโนด (+) และใช้ แผ่นสแตนเลสเป็นขั้วแคโทด (-)
• การจุ่ม: จุ่มชิ้นงานลงในบ่ออย่างช้าๆ เพื่อลดการเกิดฟองอากาศและการกระเด็นของสารละลาย

การควบคุมกระแสไฟฟ้าและเวลา

• ตั้งค่ากระแส/แรงดัน: ตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าที่ 6–10 V และความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าที่ 5–25 A/dm²
• เริ่มกระบวนการ: ค่อยๆ ไล่กระแสจากต่ำไปสูง และ แกว่งหรือกวนชิ้นงานเบาๆ ระหว่างการลอก เพื่อให้การลอกทั่วถึงและสม่ำเสมอ

ติดตามและสิ้นสุดกระบวนการ

• สัญญาณ: สังเกตเมื่อชั้นนิกเกิลเริ่มหลุดลอกออกไปจนเห็น ชั้นฐานของโลหะอย่างสม่ำเสมอ ไม่มีคราบดำหรือผิวที่ยังด้านอยู่
• หยุดกระบวนการ: เมื่อลอกหมดแล้ว ให้รีบ ปิดไฟและยกชิ้นงานขึ้นทันที

การล้างและขั้นตอนถัดไป

• ล้างน้ำ: ล้างชิ้นงานด้วยน้ำสะอาดหลายขั้นตอน
• ขั้นตอนถัดไป: เตรียมเข้าสู่กระบวนการชุบใหม่ (เช่น การชุบทองแดงรองพื้น) ตามแผนงานของโรงงาน

คำแนะนำ: ควรทดลองกับชิ้นงานนำร่อง 1–2 ชิ้นก่อน เพื่อหาค่าแรงดัน, กระแส, และเวลาที่เหมาะสมที่สุดก่อนที่จะเริ่มผลิตจำนวนมาก

การฟื้นฟูน้ำยา (Solution Regeneration) เมื่อใช้งานไปนานๆ น้ำยาจะเริ่มมีโลหะสะสมมากเกินไปและมีประสิทธิภาพลดลง จึงจำเป็นต้องมีการฟื้นฟูตามขั้นตอนต่อไปนี้

ปรับ pH เพื่อตกตะกอน

• ค่อยๆ ปรับ pH ไปที่ประมาณ ~10 ด้วยแอมโมเนียน้ำ ในระหว่างที่กวนสารละลายอย่างช้าๆ
• วิธีนี้จะทำให้โลหะที่สะสมอยู่ในสารละลายเกิดการ ตกตะกอน ลงมา

พักและดูดส่วนใส

• พักสารละลายไว้ให้ตะกอนตกลงสู่ก้นถัง (เช่น 2–8 ชั่วโมง)
• จากนั้นค่อยๆ ดูดเอาเฉพาะส่วนที่ใส ด้านบนไปใช้

กรองและปรับ pH กลับ

• กรอง: กรองส่วนที่เหลือทั้งหมดผ่านถุงกรองหรือฟิลเตอร์เพรสจนใส
• ปรับ pH กลับ: ปรับ pH ของสารละลายที่กรองแล้วกลับไปที่ 6–7 ด้วยกรดอะซิติก และทดสอบคุณภาพก่อนใช้งาน

เติมสารและทดสอบ

• เติมแต่ง: เติมสารเคมี TH-9 ตามสัดส่วนที่สูญเสียไป
• ทดสอบ: ทดสอบน้ำยาบนชิ้นงานจริงอีกครั้งเพื่อให้แน่ใจว่าได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ

ข้อควรระวังและปัญหาที่พบบ่อย (Common Problems & Safety)

• การปนเปื้อนของตะกั่ว: หากมี ตะกั่ว ละลายในบ่อ จะทำให้น้ำยาเสื่อมสภาพอย่างถาวรและไม่สามารถฟื้นฟูได้ ควรควบคุมไม่ให้มีการปนเปื้อนของตะกั่วอย่างเด็ดขาด
• ตะกอนและน้ำล้าง: ตะกอนโลหะที่ได้และน้ำล้างที่ใช้แล้วถือเป็น ของเสียอันตราย ซึ่งต้องได้รับการบำบัดและกำจัดตามกฎหมายท้องถิ่น

• บ่อเคมีบุ CSP/PVC/PE/PP พร้อมฝาครอบ/ระบบดูดไอ
• ไฟตรงปรับแรงดัน/กระแสได้ และระบบคีบขั้ว/บัสบาร์ที่มั่นคง
• แคโทดสแตนเลส / ชุดแขวนชิ้นงาน (แร็ค/ตะกร้ากลิ้ง)
• การล้างน้ำหลายขั้น, ระบบกวน/แกว่งชิ้นงาน, ปั๊มกรอง (แนะนำ)
• ชุดวัด pH และอุปกรณ์ปรับ pH, เทอร์โมมิเตอร์
• ถุงกรอง/ฟิลเตอร์เพรสสำหรับงานฟื้นฟูน้ำยา

การจัดเลย์เอาต์: จัดตำแหน่งบ่อล้างติดกับบ่อ TH-9 ลด drag-in/drag-out และการค้างอากาศ

ต่อไปนี้คือปัญหาที่พบบ่อยในการใช้ยาลอกนิกเกิลแบบใช้ไฟฟ้า (TH-9) พร้อมสาเหตุที่เป็นไปได้ วิธีตรวจเช็คอย่างรวดเร็ว และแนวทางแก้ไขเชิงปฏิบัติ

1. นิกเกิลลอกไม่หมด / ลอกช้า

   อาการ: ยังเห็นผิวสีเงินของ Ni เป็นหย่อม ๆ หรือใช้เวลานานผิดปกติ

   สาเหตุที่เป็นไปได้

   • กระแสต่ำ / ความหนาแน่นกระแสต่ำ (A/dm² ต่ำกว่าช่วงแนะนำ)
   • แรงดันต่ำ / คอนแทคไฟมีความต้านทานสูง จุดสัมผัสสกปรก/เป็นคราบออกไซด์
   • การกวน/แกว่งไม่พอ เกิด boundary layer หนาและมีฟองก๊าซกั้นผิว
   • น้ำยาเสื่อม โลหะสะสมสูง หรือ pH หลุดช่วง

   แนวทางแก้ไข

   • ไล่กระแสตามขั้น: เริ่ม 5–10 A/dm² แล้วเพิ่มเป็น 15–25 A/dm² ภายใต้การเฝ้าดูผิว
   • ทำความสะอาด/ขัดคอนแทคโลหะให้เงาแน่น ลดความต้านทาน และหนีบให้แน่น
   • เพิ่มการแกว่ง/กวนอ่อนเพื่อไล่ฟองและลดชั้น boundary
   • ตรวจ pH และปรับกลับ 6–7; หากโลหะสะสมสูงให้ฟื้นฟูน้ำยาตามขั้นตอน (ตกตะกอน-กรอง-ตั้ง pH)

   ทดสอบจุดเล็กบนชิ้นงานเพื่อเทียบอัตราลอกก่อนปรับพารามิเตอร์ทั้งล็อต

2. ผิวไม่สม่ำเสมอ / เป็นคราบดำ / มีลายฟอง

   อาการ: บางบริเวณลอกแล้ว บางบริเวณยังเป็น Ni; มีคราบดำด้านหรือรอยวงฟอง

   สาเหตุที่เป็นไปได้

   • ฟองก๊าซเกาะผิวเพราะจุ่มเร็ว/ไม่แกว่ง หรือรูปทรงกักอากาศ
   • การกระจายกระแสไม่สม่ำเสมอ (edge/high-current area vs. low-current recess)
   • สิ่งสกปรก/น้ำมัน/ออกไซด์บนผิวตั้งแต่แรก

   แนวทางแก้ไข

   • จุ่มช้า ๆ ให้แนวเอียง ไล่ฟอง พร้อมแกว่งเบา ๆ ตลอดกระบวนการ
   • จัดวางแคโทด/จิ๊กให้หุ้ม field ดีกว่าเดิม ใช้ชิลด์/มาสก์ลด over-current บริเวณมุม
   • เพิ่มขั้นล้างไขมัน/แอคทิเวตผิวก่อนลอก หากจำเป็นใช้อัลตราโซนิกช่วย

   ชิ้นงานโพรงลึกควรเพิ่มการไหลเวียนหรือใช้คาโทดทรงตามชิ้นงาน

3. ผิวฐานเหล็กถูกกัด/ด้าน หลังลอก

   อาการ: เมื่อ Ni หลุดหมดแล้ว ผิวเหล็กหม่น/ด้าน/มีรอยกัด

   สาเหตุที่เป็นไปได้

   • ใช้เวลานานเกินหลัง Ni หลุด (over-strip)
   • กระแส/แรงดันเกินช่วง ทำให้เกิดปฏิกิริยากับฐาน
   • pH หลุดช่วง ทำให้ bath มีแนวโน้มกัดผิว

   แนวทางแก้ไข

   • หยุดกระบวนการทันทีเมื่อเห็นฐานโลหะสม่ำเสมอ ไม่มีคราบ Ni เหลือ
   • คุม 6–10 V / 5–25 A/dm² และใช้โพรไฟล์ไล่กระแส
   • ตรวจ-ตั้ง pH กลับ 6–7 ก่อนใช้งานทุกกะ

   งานสำคัญให้ทำ coupon test เทียบพื้นผิวก่อน-หลัง เพื่อยืนยันไม่มีการกัด

4. คราบผง/คราบดำเกาะผิวหลังลอก

   อาการ: มีฟิล์มหรือผงเข้มบนผิวหลังยกขึ้น แม้ Ni หลุดแล้ว

   สาเหตุที่เป็นไปได้

   • เกิดผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาตกเกาะเพราะการไหลเวียน/ล้างไม่พอ
   • โลหะในบ่อสูง ไม่ได้ฟื้นฟู/กรอง

   แนวทางแก้ไข

   • เพิ่มการกวน/แกว่ง และล้างหลายขั้นทันทีหลังปิดไฟ
   • ติดปั๊มกรองระหว่างเดินงาน และทำ regeneration เป็นระยะ

   ห้ามใช้ตัวทำละลายแปลกปลอมล้าง อาจทิ้งคราบและรบกวนการชุบต่อ

5. ฟองแรง/กระเด็น/เดือดบริเวณผิว

   อาการ: เกิดฟองรุนแรง เสี่ยงสาดกระเด็น/คราบด่าง

   สาเหตุที่เป็นไปได้

   • จุ่มเร็วเกิน/แรงดันตั้งสูงทันที
   • ขอบคม/มุมแหลมทำให้ current density สูงเฉพาะจุด

   แนวทางแก้ไข

   • จุ่มช้า-เอียง พร้อม ramp กระแสจากต่ำไปสูง
   • ใช้ชิลด์/มาสก์ลดกระแสที่มุม และปรับระยะแคโทด-แอโนด

   ติดตั้งแผงกันกระเด็น/ดูดไอ ลดความเสี่ยงด้าน EHS

6. กระแสไม่เสถียร / จุดสัมผัสร้อน

   อาการ: แอมป์แกว่ง, คีมหนีบร้อน, เกิดสปาร์ก

   สาเหตุที่เป็นไปได้

   • หน้าสัมผัสสกปรก/ออกไซด์, สาย/บัสบาร์ undersize
   • คีบไม่แน่น มีการสั่น/แกว่งมากเกิน

   แนวทางแก้ไข

   • ขัด-ทำความสะอาดจุดสัมผัส ตรวจขนาดสาย/บัสบาร์ให้พอโหลด
   • ย้ำการหนีบให้แน่นและรองรับชิ้นงานลดแรงสั่น

   บันทึกค่า V/A ระหว่างงาน ใช้เป็น baseline ตรวจความผิดปกติ

7. pH ลื่นไหล / หลุดช่วง

   อาการ: ประสิทธิภาพลอกตก/ผิวเริ่มด้านแม้กระแสถูกต้อง

   สาเหตุที่เป็นไปได้

   • drag-in/drag-out จากบ่ออื่น หรือมีคาร์บอเนต/แอมโมเนียระเหย

   แนวทางแก้ไข

   • วัด pH ทุกกะ/ทุกล็อตงาน และปรับด้วยกรดอะซิติกหรือแอมโมเนียน้ำให้กลับ 6–7
   • วางบ่อล้างติดบ่อ TH-9 และบังคับล้างหลายขั้นเพื่อลด drag-in

   ใช้เครื่องมือวัดที่คาลิเบรตแล้ว ลดความคลาดเคลื่อน

8. น้ำยาเสื่อมเร็ว / โลหะสะสมสูง

   อาการ: ลอกช้าลงเรื่อย ๆ ต้องเร่งกระแสสูงขึ้นกว่าปกติ

   สาเหตุที่เป็นไปได้

   • ไม่ทำ regeneration ตามรอบ, ไม่มีการกรอง online
   • มีตะกั่ว/โลหะปนเปื้อน ทำให้บ่อด้อยถาวร

   แนวทางแก้ไข

   • ทำฟื้นฟู: ปรับ pH ~10 → พักตกตะกอน → กรอง → ตั้ง pH 6–7 → เติมแต่ง
   • คัดแยกงานที่มีตะกั่ว/บัดกรี ออกจากสาย TH-9 และเข้มงวดเรื่อง contamination

   ตะกอนและน้ำล้างจัดเป็นของเสียอันตราย ต้องบำบัด/กำจัดตามกฎหมาย

โปรดใช้งานโดยผู้เชี่ยวชาญ สวม PPE ครบ (ถุงมือกันสารเคมี แว่นตา หน้ากากที่เหมาะสม) ทำงานในพื้นที่ระบายอากาศดี จัดเก็บ/กำจัดของเสียตามกฎหมายท้องถิ่น และฝึกซ้อมแผนฉุกเฉินเป็นประจำ

• ปิด/ล็อกเอาต์แหล่งจ่ายไฟก่อนซ่อมบำรุง (Lockout/Tagout)
• เติม “กรดลงในน้ำ” เสมอ และแยกเก็บกรด/ด่างให้ชัดเจน
• ติดป้าย/ฉลากบ่อ น้ำยา และทิศทางขั้วไฟให้ชัดเจน ลดความผิดพลาด
• เตรียมฝักบัว/ที่ล้างตาฉุกเฉินใกล้พื้นที่ทำงาน