เหล็กแผ่นเคลือบโลหะ

เหล็กแผ่นเคลือบ มักผลิตโดยใช้โลหะพื้นที่เป็นเหล็กแผ่นรีดเย็น

จุดประสงค์หลัก: เพื่อให้วัสดุมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนได้ดี อาจเคลือบสีทับอีกชั้นหนึ่ง (Prepainted) เพื่อความสวยงาน และเพิ่มความต้านทานการต่อการกัดกร่อนที่สูงยิ่งขึ้น

เหล็กแผ่นเคลือบโลหะผสมสังกะสี สามารถแบ่งออกเป็นหลายประเภท

1. เหล็กกล้าชนิดแผ่นเคลือบสังกะสีโดยวิธีการจุ่มร้อน (Hot Dipped Galvanized - HDG)
2. เหล็กกล้าชนิดแผ่นเคลือบสังกะสีโดยวิธีการจุ่มร้อนและอบ (Galvaneal หรือ Iron-Zinc coating - IZ)
3. เหล็กกล้าชนิดแผ่นเคลือบสังกะสีอลูมิเนียม Galvalume (Zincalume)
4. เหล็กกล้าชนิดแผ่นเคลือบสังกะสีโดยวิธีทางไฟฟ้า (Electro galvanized steel)

1) เหล็กกล้าชนิดแผ่นเคลือบสังกะสีโดยวิธีการจุ่มร้อน (Hot Dipped Galvanized - HDG)
โดยการนำเหล็กกล้าชนิดแผ่นจุ่มลงในอ่างสังกะสีหลอมเหลว ผลิตภัณฑ์ที่ได้ สามารถป้องกันการเกิดสนิมได้ดีและมีคุณสมบัติการทาสีติด (Paintability)ความสามารถในการเชื่อมและการบัดกรีที่ดี แต่เนื่องจากจุดหลอมเหลวของชั้นสังกะสีมีอุณหภูมิต่ำกว่าชั้นเหล็กกล้า ดังนั้น ความสามารถในการเชื่อมแบบต่อเนื่องจึงลดลง โดยเป็นผบมาจากสังกะสีที่ติดกับแท่งอิเลคโทรดในขณะทำการเชื่อม

ข้อจำกัดในการใช้งานคือไม่ควรใช้งานภายใต้สภาวะที่มีการกัดกร่อนที่รุนแรง เช่น บริเวณชายฝั่งทะเลเขตอุตสาหกรรม ตัวอย่างการใช้งาน เช่น กรอบประตู พื้นสำเร็จรูป ผนังภายใน และภายนอกอาคาร อุปกรณ์ระบายความร้อน ท่อระบายอากาศ

2) เหล็กกล้าชนิดแผ่นเคลือบสังกะสีโดยวิธีการจุ่มร้อนและอบ (Galvanneal Iron-Zinc coating, IZ)
เป็นเหล็กกล้าที่ผ่านกระบวนการเคลือบสังกะสีแบบจุ่มร้อนเช่นเดียวกับ HDG ต่างกันที่ภายหลังจากการเคลือบผิวด้วยสังกะสีเหล็กกล้าชนิดแผ่นจะถูกส่งผ่านไปยังเตาอบ เพื่อเร่งให้เกิดชั้นของสารประกอบ Zn-Fe ผิดชั้นเคลือบที่ได้จะมีลักษณะสีเทาด้าน (Matt gray) สม่ำเสมอ และไม่มีลวดลายแพรวพราว
ผลิตภัณฑ์ที่เคลือบด้วยวิธีนี้จะมีความสามารถในการทาสีติดและความสามารถในการเชื่อมแบบ Spot และ seam เหนือกว่าเหล็กกล้าเคลือบด้วยวิธี HDG เนื่องจากชั้นเคลือบสังกะสีของ HDG มีความสามารถนำๆฟฟ้าต่ำกว่าขั้นของแผ่นเหล็ก อีกทั้งจุดหลอมเหลวก็ยังต่ำกว่าแผ่นเหล็กด้วย
ส่วนชั้นเคลือบ Zn-Fe ของเหล็ก Galvanneal มีจุดหลอมเหลวที่สูงกว่าและมีความแข็งแรงมากกว่าเมื่อเทียบกับ HDG ดังนี้นความสามารถในการเชื่อมจึงเทียบเท่าได้กับแผ่นเหล็กซึ่งเป็นโลหะพื้น
เหล็กกล้าเคลือบแบบ IZ นี้ถูกใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมยานยนต์ โดยเฉพาะชิ้นส่วนตัวถังภายนอกที่ต้องการคุณสมบัติของการทาสี และการเชื่อมที่ดีรวมถึงใช้การผลิตถังน้ำมั้นรถยนต์ เป็นต้น

3) เหล็กกล้าชนิดแผ่นเคลือบสังกะสีอลูมิเนียม Galvalume (Zincalume)
เป็นเหล็กกล้าเคลือบสังกะสีแบบจุ่มร้อนเหมือนกับ HDG แต่ต่างกันที่ส่วนผสมภายในอ่างชุบ โดยวิธีนี้จะใช้อลูมิเนียม 55% ซิลิคอน 1.6% และที่เหลือเป็นสังกะสี โดยอลูมิเนียมจะช่วยเพิ่มความทนทานต่อการใช้งาน (Durability) และเพิ่มความต้านทานต่อระดับความร้อนที่อุณหภูมิสูง (High temperature resistant)
การใช้งานของผลิตภัณฑ์ในกลุ่มนี้ เช่นงานที่ต้องการคุณสมบัติทนความร้อน สะท้อนแสงและความร้อนได้ดี การใช้งานผลิตภัณฑ์ประเภทนี้ในอุตสาหกรรมก่อสร้าง เช่น หลังคา ฝาผนัง ท่อรางน้ำ เหล็กโครงสร้าง รั้ว ป้าย โดยผลิตภัณฑ์เหล่านี้สามารถใช้งานได้ในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนรุ่นแรง โดยมีระยะดวลาการใช้งานนานกว่าผลิตภัณฑ์ที่เคลือบแบบ HDG และ Galfan ถึง 2-4 เท่า โดยขึ้นกับสภาวะการใช้งาน
นอกจากนี้ยังมีการใช้งานอื่นๆ เช่น ท่อไอเสีย ชิ้นส่วนภายในเครื่องซักผ้า เตาปิ้งขนมปัง เป็นต้น อย่างไรก็ตามข้อจำกัด ประการสำคัญ คือ ความสามารถในการเชื่อมที่อยู่ในระดับต่ำ โดยไม่สามารถทำการเชื่อมที่ระดับกระแสไฟฟ้าสูงได้

4) เหล็กกล้าขนิดแผ่นเคลือบสังกะสีโดยวิธีทางไฟฟ้า (Electro Galvanized steel)
กระบวนกรนี้เป็นการเคลือบสังกะสีด้วยกรรมวิธีทางไฟฟ้าที่อุณหภูมิห้องภายในอ่างชุบโดยมีส่วนประกอบ คือ ขั้นบวก ขั้วลบ และสารละลายอิเลคโทรไลท์ ซึ่งได้แก่ สารละลายสังกะสีชัลเฟต (Zinc Sulfate) โดยสังกะสีจะเคลือบลงบนแผ่นเหล็กในลักษณะเป็นอิออน ซึ่งจะต่างไปจากวิธีจุ่มร้อนที่เป็นสารละลายของเหลวติดบนแผ่นเหล็ก ดังนั้นประสิทธิภาพในการเคลือบด้วยวิธีทางไฟฟ้าจึงสูงกว่า จากนั้นจะนำไปเคลือบด้วยฟอสเฟต (Phosphate treatment) หรือ โครเมต (Chromate treatment) ซึ่งการเคลือบฟอสเฟตจะช่วยให้ความสามารถในการทาสีติดดียิ่งขึ้น ส่วนโครเมตช่วยเพิ่มความสามารถต้านทานการกัดกร่อนและป้องกันคราบต่างๆ ได้
ข้อดีของการเคลือบประเภทนี้ คือการเคลือบทำที่อุณหภูมิ ดังนี้นความสามารถในการขี้นรูปจะขึ้นกับคุณสมบัติของเหล็กกล้าชนิดแผ่นเป็นหลักโดยไม่มีผลของความร้อนเหมือนการผลิตแบบจุ่มร้อนที่เหล็กแผ่นจะไดรับความร้อนในขณะเคลือบและถูกทำให้เย็นตัวอย่างรวดเร็ว ผลิตภัณฑ์เคลือบสังกะสีด้วยวิธีการทางๆฟฟ้ามีความสามารถในการขี้นรูป การทาสีติด และการเชื่อมที่ดีเยี่ยม การใช้งาน เช่น ตัวถังและชิ้นส่วน ภายนอกรถยนต์ ฝาครอบของมอเตอร์ ฝาครอบคอมพิวเตอร์ (Computer casing)เครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้าน เป็นต้น