การเตรียมผิวเหล็ก

ความสำคัญของการเตรียมผิว

การเตรียมผิวเป็นขั้นตอนแรกก่อนการทำสีซึ่งเป็นขั้นตอนที่สำคัญเป็นอย่างยิ่ง การเตรียมผิวที่ถูกวิธีจะเป็นตัวแปรที่ส่งผลต่อคุณภาพสีในระยะยาว สิ่งปนเปื้อนบนพื้นผิววัสดุก่อนการทำสีเพียงเล็กน้อย เช่น คราบจารบี คราบซิลิโคน คราบน้ำมัน รวมไปถึงขุมสนิม จะส่งผลกระทบต่อการยึดเกาะและความคงทนของสี

ก่อนการเตรียมผิวควรวิเคราะห์สภาพของเหล็กว่ามีลักษณะเป็นอย่างไร เพื่อเลือกใช้วิธีการที่เหมาะสม ทั้งนี้เราสามารถจำแนกลักษณะของสนิมเหล็กตามมาตรฐาน ISO 8501-1 ซึ่งแบ่งออกเป็น 4 Grade ได้แก่

• Grade A คือ ผิวเหล็กทั้งหมดถูกปกคลุมไปด้วย Mill Scale* โดยจะมีสนิมแดงเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
• Grade B คือ ผิวเหล็กเริ่มเกิดสนิมแดงและ Mill Scale เริ่มมีลักษณะกลายเป็นแผ่น
• Grade C คือ Mill Scale บนผิวเหล็กกลายเป็นสนิมแดงที่ผิวซึ่งสามารถหลุดลอกออกมาได้ มีสนิมขุมเพียงเล็กน้อยซึ่งสามารถมองเห็นด้วยตาเปล่า
• Grade D คือ Mill Scale กลายเป็นขุมสนิมที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

*Tip

Mill Scale คือเศษเหล็กออกไซด์ที่เกิดจากการที่เหล็กผ่านกระบวนการรีดร้อน โดยผิวของเหล็กจะถูกรีดด้วยอุณหภูมิสูงเมื่อเย็นตัวลงจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศ เกิดเป็น Mill Scale ซึ่งมีสีเทาอมน้ำเงินปกคลุมอยู่ที่ผิว โดย Mill Scale นี้จะไม่เสถียรและสามารถถูกความชื้นซึมผ่านได้ เมื่อเวลาผ่านไปก็จะเกิดเป็นสนิม ดังนั้นจึงจำเป็นที่จะต้องกำจัด Mill Scale ออกจากผิวเหล็กก่อนการทำสี

การเช็ดคราบ (Degreasing)

การกำจัดคราบสิ่งปนเปื้อนบนผิวเหล็ก เช่น คราบไขมัน คราบจารบี คราบเกลือ และคราบต่างๆ เป็นการทำความสะอาดผิวเบื้องต้นที่จำเป็น โดยวิธีการที่ง่ายที่สุดคือการเช็ดด้วยน้ำยาเช็ดคราบ TX17 ควรระวังไม่ให้การเช็ดคราบทำให้สิ่งปนเปื้อนที่อยู่บนผิวกระจายตัวเป็นบริเวณกว้างขึ้น ซึ่งมาตรฐานในการเช็ดคราบจะมีระบุไว้อยู่ใน ISO 8504:1992 และ SSPC-SP1 อย่างไรก็ตาม การเช็ดคราบนั้นไม่สามารถกำจัดสนิมและ Mill Scale ได้ ดังนั้นจะต้องใช้วิธีอื่นควบคู่ไปด้วย

การทำความสะอาดด้วยเครื่องมือทั่วไปและเครื่องมือกล (Hand and Power Tool Cleaning)

การทำความสะอาดผิวเหล็กด้วยเครื่องมือทั่วไปและเครื่องมือกลเป็นวิธีที่นิยมใช้กัน เนื่องจากสามารถทำได้ง่ายและอุปกรณ์ที่ใช้มีราคาถูกสามารถซื้อหาได้ง่าย การใช้เครื่องมือทั่วไป เช่น กระดาษทราย* และแปรงลวด เหมาะสำหรับพื้นที่ขนาดเล็กและบริเวณที่เครื่องมือกลเข้าถึงได้ยาก

*Tip

กระดาษทรายจะมีให้เลือกตั้งแต่เบอร์ 80-2000 ซึ่งแต่ละเบอร์จะบ่งบอกถึงขนาดของผงขัด โดยเบอร์ต่ำจะมีความหยาบมากกว่าเบอร์ที่สูงกว่า การเลือกกระดาษทรายที่จะใช้ขัดสนิมควรเลือกเบอร์ต่ำ เช่น เบอร์ 80-240 ทั้งนี้แม้การใช้กระดาษทรายที่หยาบจะขัดสนิมได้ดีกว่า แต่จะทิ้งรอยเส้นกระดาษทรายลึกกว่า ผู้ใช้สามารถไล่เบอร์กระดาษทรายเพื่อให้ผิวที่ออกมาเรียบขึ้น

การใช้ Power Tool เช่น เครื่องขัด จะช่วยทุ่นแรงและให้ประสิทธิภาพที่ดีกว่าเครื่องมือทั่วไปมาก เหมาะกับพื้นผิวหน้ากว้าง ข้อจำกัดของการใช้ Power Tool คือพื้นที่บริเวณซอก มุมอับ ที่อุปกรณ์เข้าถึงได้ยากจะไม่สามารถทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ ดังนั้น การเลือกใช้อุปกรณ์จะต้องดูลักษณะของชิ้นงานเป็นหลัก ปัจจุบันแม้ Power Tool ได้พัฒนาให้มีประสิทธิภาพและใช้งานได้สะดวกมากขึ้น แต่ในกรณีที่ผิวเหล็ก Grade C หรือ Grade D ก็ยังเป็นการยากที่จะทำความสะอาดพื้นผิวได้ 100%

การยิงทราย (Abrasive Blast Cleaning)

การยิงทรายเป็นวิธีการกำจัดสนิมที่มีประสิทธิภาพสูงมาก เหมาะสำหรับพื้นผิวที่มีสนิมขุมเป็นบริเวณกว้าง โดยกระบวนการยิงทรายจะใช้แรงดันลมในการพ่นเม็ดทราย*มากระทบผิวชิ้นงาน การเลือกเม็ดทรายที่ใช้รวมถึงแรงดันลมจะส่งพ่นต่อประสิทธิภาพในการกำจัดสนิม ความสะอาดของพื้นผิวหลังจากยิงทรายนั้นจะนิยมใช้มาตรฐาน ISO 8501-1 มาอ้างอิงตามภาพ

ชนิดและขนาดของเม็ดทรายที่เลือกใช้จะส่งผลต่อความเรียบของพื้นผิว หากพื้นผิวหลังจากยิงทรายมีความหยาบสูง (ใช้เม็ดทรายรูปทรงอิสระขนาดใหญ่) การทำสีนั้นควรจะเลือกสีที่ให้ความหนาของฟิล์มสูง หากสีรองพื้นมีความหนาไม่พอในการกลบ Peak ของเม็ดทรายก็จะทำให้เกิดสนิมใหม่ได้อย่างรวดเร็ว

ทั้งนี้หลังจากยิงทรายแล้วจะต้องพ่นสีรองพื้น Epoxy EP-447 หรือ Wash Primer PVB-7001 ให้เร็วที่สุดเพื่อป้องกันการเกิดสนิม เนื่องจากเหล็กที่ผ่านการยิงทรายจะเกิดสนิมใหม่ได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งหากเกิดสนิมแล้วจะต้องนำมายิงทรายใหม่อีกครั้ง

*Tip

เม็ดทรายเป็นคำเรียกที่ติดปากในบ้านเรา แต่แท้ที่จริงแล้ววัสดุที่นิยมใช้มีหลายประเภทให้เลือก เช่น Aluminium Oxide, Silicon Carbide, Steel เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีหลายรูปทรง เช่น Grit (รูปทรงอิสระ), Shot (ทรงกลม), Cut Wire (ทรงกระบอก) เป็นต้น

หลังจากผ่านการเตรียมผิวด้วยวิธีการข้างต้นแล้ว ก่อนการทำสีควรตรวจสอบด้วยสายตาอีกครั้ง หากมีการเชื่อมหรือประกอบใดๆ ควรจะต้องทำความสะอาดพื้นผิวในบริเวณนั้นๆตามความเหมาะสมอีกครั้ง