สังกะสี (Zinc)
สังกะสี เป็นหนึ่งในธาตุโลหะที่คนรู้จักกันดีที่สุด เพราะเป็นธาตุสำคัญที่มีการนำมาใช้ประโยชน์มากมายอยู่รอบตัวเรา แต่เดิมสังกะสีเป็นโลหะที่รู้จักในสมัยโบราณ ส่วนมากจะอยู่ในรูปแบบโลหะผสม ที่ใช้ทำทองเหลือง โดยผสมโลหะกับทองแดง แหล่งของแร่สังกะสีที่ใช้วิธีการถลุงออกมาให้เป็นโลหะบริสุทธิ์
ชาวจีนมีการใช้และจดบันทึกเป็นครั้งแรกเมื่อราวปี ค.ศ.1000 ก่อนจะแพร่หลายมายังอินเดียในศตวรรษที่ 14
มีการผลิตเครื่องใช้โลหะผสมสังกะสี และนำสังกะสีออกไซด์มาผสมถ่านหิน เพื่อใช้ทำเครื่องปั้นดินเผา ในยุคสมัยใหม่ต้นแบบการผลิตเทคโนโลยีการถลุงสังกะสีในปัจจุบัน ถูกคิดค้นโดยนักเคมีชาวอังกฤษ วิลเลียม แชมเปียน (William Champion) เป็นคนแรกที่จดลิขสิทธิ์กระบวนแยกโลหะสังกะสีจากแร่คาลาไมน์ (Calamine) เมื่อปี ค.ศ.1738 ทำให้การใช้สังกะสีจึงเป็นที่นิยมอย่างแพร่หลาย นอกจากนี้ สังกะสี ยังเป็นธาตุที่จำเป็นต่อร่างกายของมนุษย์
โดยมีส่วนในการควบคุมปฏิกิริยาเคมีทางร่างกาย ควบคุมการทำงานของเอนไซม์ รวมถึงระบบภูมิคุ้มกันที่ช่วยให้แผลหายเร็วขึ้น โดยร่างกายต้องการสังกะสีประมาณ 10 - 25 มิลลิกรัมต่อวัน (ขึ้นอยู่กับอายุและสภาพร่างกาย) โดยอาหารที่มีสังกะสี ได้แก่ เนื้อสัตว์ หอยนางรม ข้าวกล้อง เมล็ดทานตะวัน มะม่วง สับปะรด แอปเปิ้ล เป็นต้น
โลหะผสมสังกะสี (Zinc Alloy)
โลหะผสมที่มีสังกะสีเป็นองค์ประกอบหลัก แบ่งเป็น 2 กลุ่มคือ สังกะสีผสมหล่อ (cast zinc alloy) และสังกะสีผสมใช้แรงขึ้นรูป (wrought zinc alloy) กลุ่มสังกะสีผสมหล่อ ใช้การหล่อขึ้นรูป โดยอาจใช้แบบหล่อทราย หรือหล่อฉีดเข้าแม่พิมพ์ มักเป็นโลหะผสมสังกะสีกับอะลูมิเนียม ซึ่งมีคุณสมบัติที่ดีเหมาะสำหรับงานหล่อ ส่วนสังกะสีผสมใช้แรงขึ้นรูป ส่วนใหญ่เป็นสังกะสีผสมแคดเมียม สังกะสีผสมตะกั่ว และสังกะสีผสมทองแดง ซึ่งสังกะสีที่ผสมในโลหะดังกล่าว จะช่วยเพิ่มคุณสมบัติที่ดีต่างๆ เช่น ความต้านทานการกัดกร่อน ความเหนียว และความแข็งแรงของโลหะผสมให้สูงขึ้น สังกะสีที่ใช้ทำโลหะผสมสำหรับงานหล่อ เนื่องจากมีจุดหลอมเหลวต่ำ ทำให้มีคุณสมบัติที่ดี ง่ายต่อการขึ้นรูป ทนทาน กลึงไสตกแต่งง่าย มีสีสันสวยงาม โลหะผสมที่สำคัญได้แก่
อลูมิเนียม แมกนีเซียม และทองแดง สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ทำด้วยโลหะสังกะสีผสมมีมากมาย เช่น ชิ้นส่วนยานยนต์ มือจับประตูก้านโยก ของเล่นเด็ก
เครื่องใช้ในครัวเรือน เครื่องมือกล อุปกรณ์สำนักงาน ท่อน้ำ เป็นต้น
การชุบเคลือบสังกะสี (Galvanize)
การนำมือจับประตูก้านโยกที่เป็นเหล็กกล้ามาชุบสังกะสีชั้นเคลือบ ที่มีส่วนประกอบของสังกะสีและโลหะผสม (สังกะสี-เหล็ก) ผลที่ได้จะช่วยป้องกันการกัดกร่อน และการเกิดสนิมให้กับเหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยเพิ่มความคุ้มค่าและยืดอายุการใช้งานของเหล็กได้เป็นอย่างดี
การพัฒนาอย่างยั่งยืน (Sustainable Development)
ปัจจุบันผู้คนให้ความสำคัญกับแนวคิดเรื่องการพัฒนาอย่างยั่งยืน มุ่งเน้นการพัฒนาที่สอดคล้องด้านเศรษฐกิจ สังคม และสิ่งแวดล้อม นักออกแบบและผู้ผลิตจึงให้ความสำคัญกับการเลือกใช้วัสดุที่เป็นมิตรต่ อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น เหล็กชุบเคลือบสังกะสีแบบจุ่มร้อน จึงเป็นทางเลือกที่เหมาะสมที่สุด ด้วย 3 คุณลักษณะ ดังนี้
1. ไม่ต้องการการซ่อมบำรุงรักษา (Zero Maintenance)
2. สามารถนำกลับมารีไซเคิลได้ทั้งหมด (100% Recyclable)
3. เป็นวัสดุที่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่น้อย (Eco-Friendly Material)
การศึกษาล่าสุดเรื่องการประเมินวัฐจักรชีวิตของผลิตภัณฑ์ (Life-Cycle Assessment) โดยประเมินการใช้พลังงานและการก่อของเสียตลอดวัฐจักรชีวิตของผลิตภัณฑ์ พบว่าเหล็กชุบเคลือบสังกะสีส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยมากเมื่อเทียบกับวัสดุประเภทอื่น และกระบวนการชุบสังกะสีดำเนินการในโรงชุบที่ได้มาตรฐาน นอกจากนี้สังกะสีเป็นโลหะที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม มีความปลอดภัย และยังเป็นแหล่งแร่ธาตุสารอาหารจำเป็นต่อสิ่งมีชีวิตอีกด้วย
ประโยชน์การชุบเคลือบสังกะสี
1. ค่าใช้จ่ายเบื้องต้นต่ำ เมื่อเปรียบเทียบกับระบบป้องกันอื่นที่มีคุณสมบัติใกล้เคียง
2. ไม่ต้องการการซ่อมบำรุงรักษาตลอดอายุการใช้งาน
3. อายุการใช้งานยาวนานกว่า 50 ปี ในสภาพแวดล้อมทั่วไป
4. มาตรฐานรับรองคุณภาพเชื่อถือได้ตามมาตรฐานสากล อาทิ EN ISO 1461, ASTM A123
5. ผิวเคลือบเป็นโลหะผสม ทนทาน สะดวกต่อการขนส่งและการติดตั้งชิ้นงาน
6. สามารถป้องกันพื้นผิวที่เสียหายได้ดัวยตัวเอง โดยวิธี CathodicProtection
7. เป็นการป้องกันทั่วผิวชิ้นงาน ภายนอก ภายในทั้งซอกมุมที่เข้าถึงได้ยาก
8. ง่ายต่อการตรวจสอบคุณภาพผู้ผลิตไม่สามารถบิดเบือนคุณภาพการชุบโดยที่ไม่ถูกสังเกตเห็นได้
9. กระบวนการผลิตที่รวดเร็วช่วยลดระยะเวลาการก่อสร้างและการติดตั้ง
10. การทาสีบนผิวเคลือบ ช่วยเพิ่มอายุการใช้งานและความสวยงาม