วัสดุที่ใช้ชุบโลหะ: เหล็ก ทองแดง ทองเหลือง แต่ละเกรดต่างกันอย่างไร?

หน้าแรกบทความ › วัสดุฐาน (Base Metal) สำหรับการชุบโลหะ

วัสดุฐาน Base Metal สำหรับชุบโลหะ เหล็ก ทองแดง ทองเหลือง

2 เมษายน 2569    วัสดุฐานสำหรับการชุบโลหะ

ทำไม "วัสดุฐาน" ถึงสำคัญ?

ในกระบวนการชุบโลหะ สิ่งที่ลูกค้าส่วนใหญ่ให้ความสนใจคือ "ชุบด้วยอะไร" เช่น นิกเกิล ดีบุก หรือซิงค์ แต่สิ่งที่มีผลต่อคุณภาพงานไม่แพ้กันคือ "วัสดุของชิ้นงานเอง" หรือที่เรียกว่า Base Metal (วัสดุฐาน)

วัสดุฐานที่แตกต่างกัน มีผลต่อ:

  • การยึดเกาะของชั้นชุบ — วัสดุบางชนิดต้องผ่านขั้นตอนพิเศษก่อนชุบ
  • ขั้นตอนการเตรียมผิว (Pre-treatment) — แตกต่างกันตามชนิดวัสดุและเกรด
  • ความทนทานของผลลัพธ์สุดท้าย — วัสดุฐานที่ไม่เหมาะสมนำไปสู่ชั้นชุบที่หลุดลอกได้ง่าย
  • การเลือกชนิดการชุบที่เหมาะสม — เช่น เหล็กกล้าไร้สนิมต้องการขั้นตอน Activation พิเศษ

T.M.K Plating รับชุบวัสดุหลัก 3 ประเภท: เหล็ก (Steel/Iron), ทองแดง (Copper) และ ทองเหลือง (Brass) ซึ่งแต่ละประเภทมีหลายเกรดย่อยที่มีคุณสมบัติและข้อควรระวังแตกต่างกัน

1. เหล็ก (Steel / Iron)

เหล็กเป็นวัสดุฐานที่พบมากที่สุดในงานชุบโลหะ ครอบคลุมชิ้นส่วนยานยนต์, เครื่องจักร, น็อต-สกรู, บัสบาร์เหล็ก และชิ้นส่วนโครงสร้างต่างๆ เหล็กมีหลายเกรดซึ่งส่งผลต่อความยากง่ายในการชุบและขั้นตอน Pre-treatment

เหล็กธรรมดา / Low Carbon Steel (SPCC, SS400, A36)

คุณสมบัติ:

  • คาร์บอน < 0.25% — อ่อน งอได้ง่าย
  • SPCC: แผ่นเหล็กรีดเย็น ผิวเรียบ
  • SS400: เหล็กโครงสร้างทั่วไป
  • ราคาถูก หาง่าย ใช้งานทั่วไปมากที่สุด

การชุบที่เหมาะสม:

  • ชุบได้ทุกชนิด: Ni, Sn, Zn, Cu
  • ก่อนชุบ: ล้างไขมัน + กัดกรด (Pickling) ด้วย HCl หรือ H₂SO₄
  • ชุบ Barrel เหมาะมากสำหรับ งานขนาดเล็กจำนวนมาก
  • ชุบ Rack เหมาะสำหรับชิ้นงานใหญ่หรือแผ่น

เหล็กกล้าคาร์บอนกลาง–สูง (Medium / High Carbon Steel: S45C, S50C, SKD11)

คุณสมบัติ:

  • S45C: คาร์บอน ~0.45% — แข็ง ทนการสึกหรอ
  • S50C: คาร์บอน ~0.50% — แข็งกว่า S45C
  • SKD11: Tool Steel — ความแข็งสูงมาก
  • ใช้ทำแม่พิมพ์, เพลา, เฟือง, ชิ้นส่วนที่รับแรงสูง

ข้อควรระวังในการชุบ:

  • ชุบนิกเกิล (Rack) เป็นที่นิยม เพิ่มทนสึก
  • ระวัง Hydrogen Embrittlement — ต้องทำ Baking (180–220°C, 2–4 ชม.) หลังชุบ
  • กรดในการ Pickle ต้องควบคุม — กรดแรงเกินทำให้เปราะ
  • SKD11 อาจต้องทำ Activation ด้วย HCl พิเศษ

เหล็กกล้าไร้สนิม (Stainless Steel: SUS304, SUS316, SUS430)

คุณสมบัติ:

  • SUS304: 18%Cr-8%Ni — Austenitic, ทั่วไปที่สุด
  • SUS316: เพิ่ม Mo 2% — ทนกรดและคลอไรด์ได้ดีกว่า
  • SUS430: Ferritic (ไม่มี Ni) — ราคาถูกกว่า
  • มีชั้น Passive Oxide (Cr₂O₃) บนผิวโดยธรรมชาติ

ข้อควรระวัง (สำคัญมาก!):

  • ต้องผ่าน Activation ก่อนชุบเสมอ เพื่อทำลายชั้น Cr₂O₃
  • วิธี Activation: แช่ใน HCl เข้มข้น หรือ Electrolytic Activation
  • หากข้ามขั้นตอน Activation — ชั้นชุบจะไม่ยึด หลุดลอกแน่นอน
  • นิยมชุบนิกเกิลเพื่อเพิ่มความเงาและทนกัดกร่อนเพิ่มเติม

หมายเหตุ: ลูกค้าที่ส่งชิ้นงาน SUS ต้องแจ้งเกรดให้ชัดเจน เพื่อให้ทีมวิศวกรเลือก Pre-treatment ที่ถูกต้อง มิฉะนั้นชั้นชุบอาจหลุดภายในไม่กี่วัน

เหล็กหล่อ (Cast Iron: FC200, FCD450)

คุณสมบัติ:

  • FC200: Gray Cast Iron — เปราะ แต่ทนแรงอัด
  • FCD450: Ductile Iron — เหนียวกว่า FC200
  • มีกราไฟต์กระจายอยู่ในเนื้อเหล็ก
  • ใช้ทำเสื้อสูบ, ฝาสูบ, ตัวเรือนปั๊ม

ข้อควรระวัง:

  • กราไฟต์บนผิวขัดขวางการยึดเกาะของชั้นชุบ
  • ต้องขัดหรือ Blast ผิวก่อนเสมอ เพื่อเปิดผิวโลหะ
  • นิยมชุบนิกเกิลหรือทองแดงเป็น Strike Layer ก่อน
  • ไม่เหมาะกับงานชุบ Barrel เพราะชิ้นงานเปราะ ต้องใช้ Rack

2. ทองแดง (Copper)

ทองแดงเป็นวัสดุที่นิยมนำมาชุบโลหะมากในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และงานระบบไฟฟ้า ทองแดงมีคุณสมบัตินำไฟฟ้าสูง แต่มีข้อเสียคือเกิด Oxide (สนิมเขียว) ได้ง่ายเมื่อสัมผัสอากาศ การชุบโลหะจึงช่วยปกป้องและเพิ่มคุณสมบัติผิวได้อย่างมาก

ทองแดงบริสุทธิ์ C1020 — Oxygen-Free Copper (OFC)

คุณสมบัติ:

  • ความบริสุทธิ์ ≥ 99.99% Cu
  • ไม่มีออกซิเจนในเนื้อโลหะ
  • นำไฟฟ้าและความร้อนสูงที่สุด
  • ใช้ทำ Bus Bar, Conductor ระบบไฟฟ้าแรงสูง

การชุบที่เหมาะสม:

  • ชุบดีบุก (Tin) — ป้องกัน Oxide เพิ่มการนำไฟฟ้า
  • ชุบนิกเกิล (Nickel) — เป็น Barrier ป้องกัน Cu Migration
  • ก่อนชุบ: ล้างไขมัน + กัดกรดเบาๆ (เช่น H₂SO₄ 10–15%)
  • ไม่ควรใช้กรด HCl เข้มข้น เพราะทำให้ผิวขรุขระ

ทองแดง C1100 — Electrolytic Tough Pitch (ETP)

คุณสมบัติ:

  • ความบริสุทธิ์ 99.90% Cu
  • มี Oxygen เล็กน้อย (~200–400 ppm)
  • ทั่วไปที่สุดในตลาด ราคาถูกกว่า C1020
  • ใช้ทำสายไฟ, แผ่น PCB, ขั้วต่อทั่วไป

การชุบที่เหมาะสม:

  • ชุบดีบุก, นิกเกิล, เงิน, ทองคำ ได้ตามปกติ
  • ยึดเกาะดี ไม่มีปัญหา Oxide ชั้นหนาแน่น
  • ก่อนชุบ: Degrease + กัดกรด H₂SO₄ เบาๆ
  • เหมาะทั้ง Barrel (ชิ้นเล็ก) และ Rack (บัสบาร์)

ทองแดง C1220 — Phosphorus Deoxidized Copper (PDC)

คุณสมบัติ:

  • ทองแดงที่ผ่านการ Deoxidize ด้วยฟอสฟอรัส
  • ทนความร้อนได้ดีกว่า C1100 (ไม่เปราะในสภาพร้อน)
  • นำไฟฟ้าต่ำกว่า C1020 เล็กน้อย (~85–90% IACS)
  • ใช้ทำท่อทองแดง, Heat Exchanger, งานเชื่อม

ข้อควรระวัง:

  • ฟอสฟอรัสบนผิวอาจขัดขวางการยึดเกาะ
  • ต้องล้างให้สะอาดและกัดกรดอย่างระมัดระวัง
  • ชุบนิกเกิลหรือดีบุกได้ดี แต่ต้องควบคุม Pre-treatment

3. ทองเหลือง (Brass)

ทองเหลืองเป็นโลหะผสมระหว่าง ทองแดง (Cu) และสังกะสี (Zn) ในสัดส่วนต่างๆ มีสีเหลืองทอง ดูสวยงาม ทนทาน และง่ายต่อการกลึง จึงนิยมใช้ทำ Connector, วาล์ว, ข้อต่อ, ชิ้นส่วนเครื่องใช้ไฟฟ้า และงานตกแต่ง

ทองเหลือง C2600 — Yellow Brass (70Cu-30Zn)

คุณสมบัติ:

  • Cu 70% / Zn 30% — Alpha Brass
  • ดัดงอง่าย ทนการดึงสูง
  • ผิวเหลืองสวย ใช้ทำเครื่องประดับ, กระสุน, Connector
  • ประมวลผลได้ดีทั้งรีด, ดึง, ปั๊ม

การชุบที่เหมาะสม:

  • ชุบนิกเกิล — ป้องกันการเกิดสนิมเขียว เพิ่มความแข็ง
  • ชุบดีบุก — เพิ่มการนำไฟฟ้า เหมาะ Electrical Contact
  • ก่อนชุบ: ล้างด้วยด่าง + กัดกรด H₂SO₄ อ่อนๆ
  • ระวัง: กรดแรงเกินจะละลาย Zn ออกจากผิว เกิด Dezincification

ทองเหลือง C3604 — Free Cutting Brass (กลึงง่าย)

คุณสมบัติ:

  • Cu ~60% / Zn ~38% / Pb ~2%
  • ตะกั่ว (Pb) ทำให้กลึงง่าย เศษสั้น เครื่องมือสึกน้อย
  • ที่นิยมใช้มากที่สุดสำหรับงาน CNC กลึง
  • ใช้ทำข้อต่อประปา, วาล์ว, ชิ้นส่วนนาฬิกา, Connector

ข้อควรระวัง (สำคัญ!):

  • มีตะกั่ว (Pb) — ตรวจสอบ RoHS! ชิ้นงานที่ต้องผ่าน RoHS ต้องใช้ตัวเลือก Lead-Free Brass แทน
  • Pb บนผิวขัดขวางการยึดเกาะชั้นชุบ ต้องล้างและ Activate ผิวอย่างพิถีพิถัน
  • นิยมชุบนิกเกิล + ดีบุก เพื่อเพิ่มทนทานและนำไฟฟ้า

ทองเหลือง C2801 / C2700 — Muntz Metal (60Cu-40Zn)

คุณสมบัติ:

  • Cu 60% / Zn 40% — Alpha-Beta Brass
  • ราคาถูกกว่า Yellow Brass เพราะ Zn มากกว่า
  • แข็งกว่า C2600 แต่ดัดงอได้น้อยกว่า
  • ใช้ทำชิ้นส่วนที่หล่อหรือรีดร้อน เช่น ตัวเรือน วาล์ว

ข้อควรระวัง:

  • Beta Phase (Zn-rich) ทำให้เสี่ยง Dezincification สูงกว่า C2600
  • ต้องควบคุมความเข้มข้นกรดใน Pre-treatment อย่างระมัดระวัง
  • ชุบนิกเกิลหรือทองแดง Strike ก่อนชุบชั้นหลักเสมอ

ตารางสรุปวัสดุฐานและการชุบที่เหมาะสม

วัสดุ เกรด/มาตรฐาน ชุบที่แนะนำ วิธีชุบ ข้อควรระวัง
เหล็ก (Steel) SPCC, SS400 (Low Carbon) Ni, Sn, Zn, Cu Barrel / Rack Degrease + Pickle (HCl/H₂SO₄) ทั่วไป
S45C, S50C (Medium-High C) Ni (Rack), Zn Rack ระวัง H₂ Embrittlement — ต้อง Baking หลังชุบ
SUS304, SUS316 (Stainless) Ni, Cu Strike + Ni Rack ต้อง Activation ก่อน — ทำลาย Cr₂O₃ layer
FC200, FCD450 (Cast Iron) Ni, Cu Strike + Ni Rack เท่านั้น Blast ผิวก่อน — กราไฟต์ขัดขวางการยึดเกาะ
ทองแดง (Copper) C1020 (OFC) Sn, Ni Rack (บัสบาร์), Barrel กัดกรด H₂SO₄ เบาๆ ไม่ใช้ HCl
C1100 (ETP) Sn, Ni, Ag, Au Barrel / Rack Pre-treatment ทั่วไป ยึดเกาะดี
C1220 (PDC) Sn, Ni Rack ฟอสฟอรัสบนผิวต้องกัดออกก่อนชุบ
ทองเหลือง (Brass) C2600 (70Cu-30Zn) Ni, Sn Barrel / Rack ระวัง Dezincification — กรดอ่อนๆ เท่านั้น
C3604 (Free Cutting, มี Pb) Ni, Sn Barrel / Rack ตรวจ RoHS; Pb ขัดขวางยึดเกาะ — Activation พิเศษ
C2801 (60Cu-40Zn) Ni, Cu Strike + Ni Rack เสี่ยง Dezincification สูง — ควบคุม pH กรดอย่างดี

ขั้นตอน Pre-treatment ตามประเภทวัสดุ

ก่อนชุบโลหะทุกชนิด ชิ้นงานต้องผ่านการ เตรียมผิว (Pre-treatment) อย่างถูกต้อง ความสะอาดและการยึดเกาะของชั้นชุบขึ้นอยู่กับขั้นตอนนี้เป็นหลัก:

1. Alkaline Cleaning
(ล้างด้วยด่าง)

ล้างไขมัน น้ำมัน สิ่งสกปรกทั่วไปออกจากผิวด้วยสารละลายด่าง อุณหภูมิ 50–70°C ใช้ได้กับทุกวัสดุ

2. Acid Pickling
(กัดกรด)

กำจัด Oxide, สนิม และชั้น Scale บนผิวด้วยกรด HCl หรือ H₂SO₄ ความเข้มข้นและเวลาขึ้นกับชนิดวัสดุ

3. Activation
(เฉพาะบางวัสดุ)

จำเป็นสำหรับ Stainless Steel, Cast Iron และโลหะบางชนิด เพื่อให้ชั้นชุบยึดเกาะได้ดี

สัญญาณเตือน: วัสดุฐานที่ต้องแจ้งล่วงหน้า

ลูกค้าควรแจ้งวิศวกรชุบล่วงหน้าหากชิ้นงานเป็น:

  • Stainless Steel ทุกเกรด — ต้องการ Activation พิเศษ ราคาและเวลาต่างจากเหล็กธรรมดา
  • เหล็กชุบแข็ง (Hardened Steel) ที่มีความแข็ง > 40 HRC — เสี่ยง H₂ Embrittlement สูง ต้องทำ Baking
  • ทองแดงหรือทองเหลืองที่ผ่านการเชื่อม — บริเวณ HAZ (Heat Affected Zone) มีคุณสมบัติต่างจากชิ้นงานหลัก
  • ชิ้นงาน Casting (เหล็กหล่อ, ทองแดงหล่อ) — ผิวพรุน ต้องการขั้นตอนเพิ่มเติม
  • C3604 หรือทองเหลืองที่มีตะกั่ว — ตรวจสอบ RoHS compliance ก่อนชุบ

ไม่แน่ใจว่าชิ้นงานของคุณเป็นวัสดุอะไร?

T.M.K Plating มีทีมวิศวกรผู้เชี่ยวชาญที่พร้อมช่วยวิเคราะห์วัสดุฐานและแนะนำกระบวนการชุบที่เหมาะสม:

  • วิเคราะห์วัสดุฐานฟรี — แจ้ง Grade หรือส่งตัวอย่าง เราช่วยระบุ
  • ออกแบบ Pre-treatment เฉพาะสำหรับวัสดุของคุณ
  • ทดลองชุบฟรี ก่อนตัดสินใจสั่งจริง เพื่อตรวจสอบการยึดเกาะ
  • ตรวจสอบ RoHS ของสารเคมีที่ใช้ชุบทุกไลน์ผลิต
  • เคลมฟรี หากผลงานไม่เป็นไปตามที่ตกลง

สนใจทดลองชุบหรือสอบถาม โทร 02-701-4978 | 08-1466-4969 หรือ ติดต่อเราออนไลน์

บทความอื่นๆ

สรุปสั้นๆ

เหล็ก SS/SUS — ต้อง Activation พิเศษทุกครั้ง

ทองแดง C1020 — ชุบดีบุก/นิกเกิลเหมาะบัสบาร์

ทองเหลือง C3604 — มี Pb ต้องตรวจ RoHS

แจ้งเกรดวัสดุให้ชัดเจน = งานชุบที่ดีที่สุด

บริการของเรา

ปรึกษาฟรี ไม่มีขั้นต่ำ

แจ้งวัสดุและเกรด วิศวกรเราวิเคราะห์กระบวนการชุบที่เหมาะสมให้ฟรี

ติดต่อเรา

สนใจใช้บริการชุบโลหะ?

ทีมวิศวกรผู้เชี่ยวชาญพร้อมให้คำปรึกษาฟรี บริการทดลองชุบฟรี ไม่มีขั้นต่ำ
ติดต่อเราวันนี้เพื่อขอใบเสนอราคาและคำแนะนำที่เหมาะกับชิ้นงานของคุณ

ติดต่อขอใบเสนอราคา
สแกนเพิ่มเพื่อนไลน์คุยกับเรา