แบบจำลองขั้นตอนในกระบวนการเตรียมผิว ฉบับไม่ต้องคิดเอง

แบบจำลองขั้นตอนในกระบวนการเตรียมผิวชิ้นงาน Metal Surface Pretreatment Process Model

    ปัจจุบันลำดับขั้นตอนในกระบวนการเตรียมนั้น มีรูปแบบที่หลากหลายแตกต่างกันตามหน้างาน ความแตกต่างที่เกิดขึ้นนั้นอาจเกิดมาจากเหตุผลนานัปการ ไม่ว่าจะเป็นการออกแบบเริ่มต้นที่ได้มีการตกลงกันไว้ระหว่างเจ้าของกิจการกับผู้รับเหมา หรืออาจเกิดจากพื้นที่ที่มีอยู่อย่างจำกัด หรือขนาดกิจการ หรืออาจมาจากชิ้นงานที่อยู่ในกระบวนการ เช่น ชิ้นงานมีขนาดเล็ก ชิ้นงานมีการเตรียมพื้นผิวมาบ้างแล้ว หรือชิ้นงานที่ไม่มีความจำเป็นต้องเพิ่มคุณบัติอื่นๆเพิ่มเติม ข้อเพียงแค่ได้รับการทำความสะอาดเพียงเล็กน้อยก็สามารถที่จะนำชิ้นงานดังกล่าวไปเข้าสู้กระบวนการพ่นสีได้เลย เป็นต้น ทั้งนี้ยังมีเรืองของการเลือกใช้สารเคมีภัณฑ์สำหรับการเตรียมผิว ที่แต่ละชนิดมีขั้นตอนที่ความจำเป็นที่แตกต่างกันออกไป บางขั้นตอนต้องมีและบ้างขั้นตอนนั้นไม่มีก็ไม่มีผลกระทบแต่อย่างไร นอกจากนี้ยังเรื่องเงินลงทุน งบประมาณการก่อสร้าง ต้นทุนที่ต้องจ่ายทั้งระบบมาเกี่ยวข้องด้วย

แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม https://th.pngtree.com/freebackground/textured-alloy-steel-surface_13604607.html

       เนื่องด้วยมีข้อมูลที่หลากหลายและมีความแตกต่างกันอย่างชัดเจนของกระบวนการดังกล่าว ในหัวข้อนี้ผู้เขียนจึงได้ทำการจำลองแบบขั้นตอนในกระบวนการเตรียมผิวชิ้นงาน ที่รวบรวมมาจากหน้างานจริง รวมไปถึงข้อมูลต่างที่ได้สืบค้น เพื่อเผยแผ่ข้อมูลให้กับผู้ที่สนใจหรือผู้ที่กำลังจะมีการลงทุนในการทำกิจการที่ต้องมีความเกี่ยวข้องกับกระบวรการเตรียมพื้นผิวชิ้นงาน โดยจะมีรูปภาพจำลอง พร้อมกับข้อมูลที่มีประโยชน์เกี่ยวกับการใช้งานที่เหมาะสมกันระหว่างชิ้นงานที่จะเตรียมกับ กระบวนการการที่จะเลือกใช้ในการเตรียมผิว  โดยขั้นตอนในกระบวนการหลักๆ จะประกอบไปด้วย 

1. การทำความสะอาดด้วยน้ำยาล้างคราบไขมัน เพื่อให้พร้อมสำหรับเกาะยึดเกาะของสารเคลือบ และสี

2. การล้างด้วยน้ำสะอาด อีก 2 ขั้นตอน ซึ่งขั้นตอนนี้มีความจำเป็นในกรณีที่ล้างพื้นผิวด้วยสารเคมีทำความสะอาด แต่หากสารทำความสะอาดเป็นประเภทตัวทำละลายนั้นจึงไม่มีความจำเป็นแต่อย่างใด

3.นำชิ้นงานเข้าสู่กระบวนการเคลือบด้วยวิธีการที่่เหมาะสมและสารเคลือบที่เหมาะสม

4.การล้างด้วยน้ำสะอาด อีก 2 ขั้นตอน เพื่อกำจัดสารเคลือบส่วนเกิน

5. นำชิ้นงานเอาอบแห้ง หรือตากแห้ง

6. น้ำชิ้นงานทำการพ่นสี นำไปอบแห้ง ถือว่าเสร็จกระบวนการ

 แบบจำลอง 1-2 ขั้นตอนในกระบวนการเตรียมผิวชิ้นงาน  (Metal Surface Pretreatment Process Model 1: 2 Steps)

ภาพแสดงแบบจำลอง 2-1 ขั้นตอนในกระบวนการเตรียมผิวชิ้นงาน

 (Metal Surface Pretreatment Process Model 1: 2 Steps)

        แบบจำลองแรกคือ 2 ขั้นตอน เป็นกระบวนการแบบเช็ดชิ้นงานด้วยสารทำความสะอาดด้วยตัวทำละลาย หรือโซเวน เป็นกระบวนการเตรียมที่มีความนิยมในงานจำพวกที่ไม่ต้องความแข็งทนทานต่อการกระแทก หรือทนต่อการกัดกร่อนมากนัก อาจเป็นชิ้นงานที่มีการถูกใช้ในสภาพแวดล้อมที่ไม่รุนแรงมากนัก เช่น ชิ้นงานที่ถุกใช้ในที่ร่ม วางไว้ในในตัวตึกอาคาร ไม่มีการถูกแดดถูกลมและอยู่ในบริเวณที่ห่างไกลจากความชื้น ความร้อน ซึ่งไม่สภาวะที่เร่งต่อการกัดกร่อนพื้นผิวชิ้นงาน

แบบจำลอง 1-3 ขั้นตอนในกระบวนการเตรียมผิวชิ้นงาน  (Metal Surface Pretreatment Process Model 1: 3 Steps)

ภาพแสดงแบบจำลอง 3-1 ขั้นตอนในกระบวนการเตรียมผิวชิ้นงาน

 (Metal Surface Pretreatment Process Model 1: 3 Steps)

        แบบจำลองแบบ 3 ขั้นตอน ที่ประกอบไปด้วย บ่อล้างและเคลือบ ตามด้วยล้างน้ำสะอาด 2 บ่อ เหมาะกับชิ้นที่มีสิ่งสกปรก ร่วมไปถึงคราบไขมันที่มีไม่มากนัก อาจจะเป็นชิ้นงานที่ได้รับการเตรียมมาแล้วบ้างบางส่วน รวมไปถึงชิ้นงานขนาดเล็ก ตามเเบบจำลอง บ่อล้างและเคลือบนั้น สารเคมีที่ใช้ได้ อาจเป็นการเคลือบซิงค์ฟอตเฟต หรืออาจเป็นไอรอนฟอตเฟต แบบ 2 in 1 ที่สามารถล้างและเคลือบในตัว ซึ่งข้อดีคือ ต้นทุนต่ำ จำนวนสารเคมีใช้น้อย ใช้พื้นที่น้อย ข้อเสีย อาจมีข้อจำกัดเรื่องความสิ่งสกปรกที่ผิวชิ้นงาน ความสะอาดของผิวชิ้น คุณภาพการเคลือบ รวมไปถึงระยะเวลาที่ใช้ในการล้างเคลือบอาจจะนานมากกว่าปกติ จึงไม่เหมาะกับระบบที่เป็นอัตโนมัติแบบเต็มระบบ จากภาพจะเห็นว่าเน้นเรื่องความสะอาดของชิ้นงานที่ได้จากกระบวนการเตรียม

แบบจำลอง 2-3 ขั้นตอนในกระบวนการเตรียมผิวชิ้นงาน  (Metal Surface Pretreatment Process Model 2: 3 Steps)

ภาพแสดงแบบจำลอง 3-2 ขั้นตอนในกระบวนการเตรียมผิวชิ้นงาน

 (Metal Surface Pretreatment Process Model 2: 3 Steps)

    ส่วนแบบจำลองในลักษณะที่ 2 นี้จะเห็นว่าเน้นเรื่องความสะอาด รวมไปถึงคุณภาพการเคลือบของชิ้นงาน แต่เรื่องความสะอาดของชิ้นงานที่ได้จากกระบวนการเตรียมอาจมีปัญหาได้ เนื่องจากหากล้างไม่สะอาดมากพอชิ้นงานอาจเกิดสนิมเหลืองได้ แต่สามารถแก้ไขได้โดยอาจมีการเติมน้ำสะอาดลงไปในบ่อน้ำล้างบ่อยๆครั้ง รวมไปถึงมีการเปลี่ยนน้ำสะอาดเป็นประจำ อาจจะ 1-2 วันครั้งหรืออาจตามจำนวนงานจะสามารถแก้ไขปัญหาความสะอาดของชิ้นงานหลังจากเข้ากระบวนการเตรียมได้

แบบจำลอง 1-4 ขั้นตอนในกระบวนการเตรียมผิวชิ้นงาน  (Metal Surface Pretreatment Process Model 1: 4 Steps)

ภาพแสดงแบบจำลอง 4-1 ขั้นตอนในกระบวนการเตรียมผิวชิ้นงาน

 (Metal Surface Pretreatment Process Model 1: 4 Steps)

     

      แบบจำลองแบบ 4 ขั้นตอน ที่ประกอบไปด้วย บ่อล้างไขมัน ตามด้วยขั้นตอนล้างน้ำสะอาด 1 บ่อ ตามด้วยบ่อเคลือบที่เป็นแบบเคลือบอย่างเดียวหรืออาจเป็นแบบ 2 in 1 แล้วตามด้วยบ่อน้ำล้าง เหมาะกับชิ้นงานที่มีสิ่งสกปรกค่ินข้างมาก หรืออาจจะเป็นชิ้นงานที่ได้รับลงน้ำมันกันสนิม จึงต้องกระบวนการล้างคราบไขมันไว้ก่อนกระบวนการเคลือบ ตามเเบบจำลอง ในบ่อล้างไขมัน อาจเป็นน้ำยาล้างไขมันประเภทกรดหรือด่างก็ได้ ส่วนในด้านความเข้มข้นของค่า pH นั้นแปรผันตามความสิ่งสกปรกบนพื้นผิ้วชิ้นงาน และในเคลือบนั้น สารเคมีที่ใช้ได้ อาจเป็นการเคลือบซิงค์ฟอตเฟต หรืออาจเป็นไอรอนฟอตเฟต ในลักษณะแบบเคลือบอย่างหรือแบบ 2 in 1 ที่สามารถล้างและเคลือบในตัวก้สามารถใช้งานในแบบจำลองนี้ได้   การใช้งานในแบบจำลองในลักษณะนี้ควรระวังในเรืองน้ำล้างหลังกระบวนการล้างไขมันและหลังการเคลือบ เนื่องจากสามารถมีการตกค้างของสารเคมีในน้ำสะอาดได้เร็ว จะส่งผลให้ชะล้างผิวชิ้นงานได้ไม่ดี วิธีการแก้ไขเบื้องต้น อาจจะระบบน้ำแบบไหลล้นตลอดเวลาของการใช้งาน หรืออาจใช้วิธีการเจือจางความเข้มข้นรวมไปถึงการเปลี่ยนถ่ายน้ำสะอาดอยู่เป็นประจำ 1-2 วันครั้ง จะสามารถทำงานไลน์การผลิตเดินไปได้อย่างไม่มีปัญหา

แบบจำลอง 2-4 ขั้นตอนในกระบวนการเตรียมผิวชิ้นงาน (Metal Surface Pretreatment Process Model 2: 4 Steps)

ภาพแสดงแบบจำลอง 4-2 ขั้นตอนในกระบวนการเตรียมผิวชิ้นงาน

 (Metal Surface Pretreatment Process Model 2: 4 Steps)

    กระบวนการเตรียมผิวในลักษณะตามแบบจำลอง 4-2  นั้นจะคล้ายกันกับ แบบ 3-2  แต่จะมีระยะเวลาในการชะล้างสิ่งตกค้างบนพื้นผิ้วชิ้นงานได้ดีกว่า แต่อย่างไรก็ตามอาจมีข้อจำกัดเรื่องปริมาณสิ่งสกปรกบนผิวชิ้นงาน เนื่องสารไขมันบางประเภทอาจต้องใช้สารชะล้างประเภทด่างจึงหลุดออกจากพื้นผิว วิธีการแก้ไขนั้นอาจใช้วิธีการเช็ดด้วยสารทำความสะอาดไขมัน ชนิดตัวทำละลายอ่อนๆ ก่อนนำเข้ากระบวนการเตรียมผิว จึงสามารถแก้ไขปัญหาการล้างคราบไขมันได้ดียิ่งขึ้น

แบบจำลอง 1-5 ขั้นตอนในกระบวนการเตรียมผิวชิ้นงาน  (Metal Surface Pretreatment Process Model 1: 5 Steps)

ภาพแสดงแบบจำลอง 5-1 ขั้นตอนในกระบวนการเตรียมผิวชิ้นงาน

 (Metal Surface Pretreatment Process Model 1: 5 Steps)

แบบจำลอง 2-5 ขั้นตอนในกระบวนการเตรียมผิวชิ้นงาน (Metal Surface Pretreatment Process Model 2: 5 Steps)

ภาพแสดงแบบจำลอง 5-2 ขั้นตอนในกระบวนการเตรียมผิวชิ้นงาน

 (Metal Surface Pretreatment Process Model 2: 5 Steps)

กระบวนการเตรียมผิวในลักษณะตามแบบจำลอง 5-1, 5-2 และ 6-1 เป็นแบบจำลองที่พบได้อย่างแพร่หลาย หรือจะกล่าวได้ เป็นที่นิยมมาก ในอุตสาหกรรมที่มีกระบวนการเตรียมผิวชิ้นงาน เนื่องจากสามารถใช้งานได้แบบกว่างขวาง ได้ทุกชิ้นงาน ได้ทุกประเภทสารเคมี สามารถปรับเปลี่ยนระบบการล้าง ระบบการเคลือบ ไม่ต้องกังวลเรื่องน้ำล้าง เนื่องจากสามารถเลือกได้ว่าจะล้างกี่บ่อ จะเคลือบกี่บท รวมไปถึงจะใช้เคมีที่เข้มข้นมาก็ย่อมได้ ข้อเสียคือ พื้นในการวางระบบต้องใช้ค่อนเยอะ ใช้การควบคุมเคมีหลายขั้นตอน แต่ได้คุณภาพชิ้นงานค่อนข้างสูงมาก

แบบจำลอง 1-6 ขั้นตอนในกระบวนการเตรียมผิวชิ้นงาน (Metal Surface Pretreatment Process Model 1 : 6 Steps)

ภาพแสดงแบบจำลอง 6-1 ขั้นตอนในกระบวนการเตรียมผิวชิ้นงาน

 (Metal Surface Pretreatment Process Model 1: 6 Steps)

        อย่างไรก็ตามการเลือกใช้รูปแบบกระบวนการเตรียมผิว ทุกรูปแบบมีหลายเหตุผลในการตัดสินใจ ซึ่งรวมไปถึงสารเคมีที่เลือกใช้ในกระบวนการเตรียมผิวด้วย ดังนั้นการตัดสินควรได้รับคำปรึกษาจากผู้รับเหมาออกแบบไลน์การเตรียมและคำปรึกษาจากผู้ขายสารเคมีสำหรับใช้ในกระบวนการเตรียมผิวก่ รวมไปถึงศึกษาข้อมูลจากกลุ่มบริษัทที่มีประสบการณ์การใช้งานการเตรียมผิวก่อนเพื่อหาข้อสรุปในการออกแบบ และเพื่อป้องกันการเกิดปัญหาต่างๆที่จะตามมาหลังจากมีการใช้งานจริง  เนื่องจากในหน้างานจริงมีอีกหลายรูปแบบให้เลือกใช้งาน มีอีกหลายปัญหาที่ต้องพบเจอ และมีกระบวนการอื่นๆอีกหลายกระบวนการที่จะตามมา

สุดท้ายนี้ ผู้เขียนหวังว่าข้อมูลที่ได้เขียนขึ้นในครั้งนี้จะประโยชน์ในด้านการทำงานไม่มากก็น้อย แก่ผู้กำลังสนใจ ผู้ที่ต้องการหาข้อมูล รวมไปถึงผู้ที่กำลังจะวางแผนการทำงานเกี่ยวกับการเตรียมผิวชิ้นงาน