กระบวนการขัดเงาด้วยไฟฟ้าสร้างพื้นผิวที่ "ไร้แรงเสียดทาน" สำหรับการใช้งานด้านสุขอนามัยได้อย่างไร

การขัดเงาด้วยไฟฟ้าเป็นกระบวนการตกแต่งผิวที่สำคัญอย่างยิ่งในการสร้างพื้นผิวที่เรียบเนียนเป็นพิเศษและถูกสุขอนามัย ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ยา เทคโนโลยีชีวภาพ อาหารและเครื่องดื่ม และอุปกรณ์ทางการแพทย์ แม้ว่าคำว่า "ไร้แรงเสียดทาน" จะเป็นคำที่ค่อนข้างสัมพันธ์กัน แต่การขัดเงาด้วยไฟฟ้าจะสร้างพื้นผิวที่มีความหยาบระดับไมโครต่ำมากและมีพลังงานพื้นผิวน้อยที่สุด ซึ่งในทางปฏิบัติแล้ว "ไร้แรงเสียดทาน" สำหรับสิ่งปนเปื้อน จุลินทรีย์ และของเหลว

ต่อไปนี้คือคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับวิธีการทำงานและเหตุผลที่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานด้านสุขอนามัย:

การขัดเงาด้วยไฟฟ้าคืออะไร?

การขัดเงาด้วยไฟฟ้าเป็นกระบวนการทางเคมีไฟฟ้าที่กำจัดชั้นวัสดุบางๆ (โดยทั่วไป 20-40 ไมโครเมตร) ออกจากพื้นผิวโลหะ โดยส่วนใหญ่จะเป็นเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติก (เช่น 304 และ 316L) ชิ้นส่วนจะทำหน้าที่เป็นขั้วบวก (+) ในอ่างอิเล็กโทรไลต์ (มักเป็นส่วนผสมของกรดซัลฟิวริกและกรดฟอสฟอริก) เมื่อจ่ายกระแสไฟฟ้า ไอออนของโลหะจะละลายจากพื้นผิวลงไปในสารละลายอิเล็กโทรไลต์

 กลไกการปรับให้เรียบแบบสองขั้นตอน

1. การปรับระดับพื้นผิวระดับมหภาค (การปรับระดับขั้วบวก):

• ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าจะสูงกว่าบริเวณยอด (จุดสูงสุดระดับจุลภาค) และขอบ มากกว่าบริเวณหุบ เนื่องจากอยู่ใกล้กับแคโทดมากกว่า

• วิธีนี้จะทำให้ส่วนที่นูนขึ้นสลายไปเร็วกว่าส่วนที่เป็นร่อง ทำให้พื้นผิวโดยรวมเรียบเสมอกัน และขจัดรอยขีดข่วน รอยขรุขระ และร่องรอยจากการผลิตด้วยเครื่องมือ

2. การปรับผิวให้เรียบละเอียด (การเพิ่มความกระจ่างใสด้วยกระบวนการแอโนด):

• ในระดับจุลภาค พื้นผิวประกอบด้วยผลึกและสิ่งเจือปนหลายชนิดผสมกัน

• การขัดเงาด้วยไฟฟ้าจะละลายวัสดุที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า ไม่มีโครงสร้างผลึก หรือมีแรงเค้นสูงออกไปก่อน ทำให้เหลือพื้นผิวที่ประกอบด้วยโครงสร้างผลึกที่เสถียรและแน่นหนาที่สุดเป็นหลัก

• กระบวนการนี้จะทำให้พื้นผิวเรียบเนียนในระดับต่ำกว่าไมครอน ซึ่งช่วยลดความหยาบของพื้นผิว (Ra) ได้อย่างมาก พื้นผิวที่ขัดเงาด้วยเครื่องจักรอาจมีค่า Ra อยู่ที่ 0.5 – 1.0 ไมครอน ในขณะที่พื้นผิวที่ขัดเงาด้วยไฟฟ้าสามารถมีค่า Ra ต่ำกว่า 0.25 ไมครอน และบ่อยครั้งอาจต่ำถึง 0.1 ไมครอน

เหตุใดจึงทำให้เกิดพื้นผิวที่ “ถูกสุขอนามัย” หรือ “ไร้แรงเสียดทาน”

การเปรียบเทียบโดยตรง: การขัดเงาเชิงกลกับการขัดเงาด้วยไฟฟ้า

แอปพลิเคชันหลัก

• อุตสาหกรรมยา/เทคโนโลยีชีวภาพ: ถังสำหรับกระบวนการผลิต, ถังหมัก, คอลัมน์โครมาโทกราฟี, ท่อ (ระบบ SIP/CIP), ตัววาล์ว, ชิ้นส่วนภายในปั๊ม

• อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม: ถังผสม ท่อสำหรับผลิตภัณฑ์นม การผลิตเบียร์ และน้ำผลไม้ รวมถึงอุปกรณ์เชื่อมต่อต่างๆ

• อุปกรณ์ทางการแพทย์: เครื่องมือผ่าตัด, ส่วนประกอบสำหรับฝังในร่างกาย, เครื่องมือขยายกระดูก, ท่อสวน

• เซมิคอนดักเตอร์: ชิ้นส่วนสำหรับจัดการของเหลวและก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูง

สรุป

การขัดเงาด้วยไฟฟ้าสร้างพื้นผิวที่ถูกสุขอนามัยโดยปราศจากแรงเสียดทาน ไม่ใช่ด้วยการทำให้พื้นผิวเรียบเนียนอย่างสมบูรณ์แบบในความหมายตรงตัว แต่ด้วยวิธีการดังต่อไปนี้:

1. การสลายยอดและตำหนิขนาดเล็กด้วยกระบวนการทางไฟฟ้าเคมี

2. สร้างพื้นผิวที่เรียบเนียน ปราศจากข้อบกพร่อง และมีจุดยึดเกาะของสิ่งปนเปื้อนน้อยที่สุด

3. เสริมสร้างชั้นออกไซด์ที่ทนต่อการกัดกร่อนตามธรรมชาติให้แข็งแรงขึ้น

4. ช่วยให้การระบายน้ำและการทำความสะอาดเป็นไปอย่างสมบูรณ์แบบ