การชุบเคลือบโลหะด้วยไฟฟ้าบนชิ้นงานพิมพ์สามมิติ

พลาสติก ABS สามารถชุบเคลือบผิวด้วยทองแดงได้ จากนั้นก็จะชุบด้วยโลหะชนิดเช่น ทองเหลือง โครเมียม เงิน ฯลฯ ต่อไปได้อีก

บทความนี้จะแนะนำการชุบโลหะด้วยตัวเองแบบง่ายๆ ครับ โดยคุณ  Aaron และ Bryan Cera

คุณ Aaron เป็นนักออกแบบเครื่องประดับ งานของเขามีการชุบเคลือบทองแดงบ่อยๆ วันนี้เขาจะมาช่วยผมชุบงานพิมพ์สามมิติ มันเป็นงานที่สนุกและน่าสนใจมากจนผมต้องนำมาแชร์ในบล๊อกนี้

ชิ้นงานที่ผมจะลองในวันนี้เป็นโมเดลสามมิติที่ผมพิมพ์ในงานคราวก่อน เป็นวัสดุ ABS

การชุบโลหะด้วยไฟฟ้า (Electroplating) คือ กระบวนการผ่านกระแสไฟฟ้าเข้าไปในสารละลายเกลือของโลหะ (Metallic salts) แล้วทำให้อิออนบวกวิ่งมารับประจุไฟฟ้าลบที่ชิ้นงาน ซึ่งทำหน้าที่เป็นขั้วลบ (Cathode) จึงทำให้เกิดเป็นชั้นผิวบางของโลหะมาเคลือบอยู่บนผิวด้านนอกของชิ้นงาน นั่นหมายถึงว่าผมต้องให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านชิ้นงานสามมิติ ดังนั้นผมจึงเตรียมสายทองแดงเพื่อทำเป็นขั้วลบในการชุบ

ก่อนอื่นผมต้องเจาะชิ้นงานเพื่อเสียบสายทองแดง

ผมเจาะรูให้เล็กกว่าสายทองแดงเล็กน้อย อาศัยความฝืดเพียงอย่างเดียวเพื่อให้มันติดกัน

 

การจะทำให้ผิวของชิ้นงานนำไฟฟ้าได้ผมจะใช้ผงกราไฟท์(ใส้ดินสอ) ซึ่งหาง่ายและราคาถูก

 

คุณ Aaron ค้นพบเทคนิคอันหนึ่ง เนื่องจากว่า ABS ละลายใน Acetone เราจะใช้น้ำ Acetone/Graphite ทาไปบนชิ้นงานซึ่งมันจะติดได้ดีมาก

ผมผสม Acetone ลงไปในผงกราไฟท์ พอประมาณให้มันเหลวพอที่จะทาได้

ใช้พู่กันค่อยๆ ทาไปสักสองสามชั้น มันทาง่ายมาก และไม่ทำให้รายละเอียดของชิ้นงานหายไป

เสร็จแล้วเราก็ต่อวงจรไฟฟ้าโดยต่อขั้วลบเข้ากับ Ground ของหม้อแปลง และขั้วบวกเข้ากับก้อนทองแดง

แล้วจุ่มทั้งสองขั้วลงไปในสารละลาย copper sulfate (จุนสี) การต่อวงจรเป็นไปตามรูป

Aaron แนะนำว่าควรหยด brightener ตามตัวอย่างลงไปสักสองสามหยด เพื่อช่วยให้ผิวเรียบขึ้น

แล้วก็ลองนั่งสังเกตว่าทองแดงจะค่อยๆ พอกที่ชิ้นงาน

หลังจากรอไป 4 ชั่วโมง ชิ้นงานก็ถุกเคลือบด้วยทองแดงทั้งหมดแล้ว คุณสามารถจุ่มไว้นานเท่าไหร่ก็ได้ ขึ้นอยู่กับความหนาที่ต้องการ เมื่อชุบเสร็จใหม่ๆ จะดูสีตุ่นๆ แต่ไม่ต้องตกใจ มันล้างออกได้ง่ายๆ

ผมใช้แปรงไฟฟ้าแบบสเตนเลส ตั้งรอบสูงๆ ปัดเบาๆ  มันจะเป็นมันวาว สุกใสขึ้นทันที

และนี่คือชิ้นงานสามมิติที่ชุบทองแดงสำเร็จแล้ว

จากนี้คุณสามารถนำชิ้นงานนี้ไปชุบเงินต่อได้ ด้วยขั้นตอนเหมือนที่ผ่านมา เพียงแต่เปลี่ยนน้ำยา copper sulfate เป็น silver solution และจากทองแดง เป็นเงินที่ขั้วบวก

ถ้าถามว่าผมชอบชุบแบบไหน ตอบได้เลยว่าชุบเงินแน่นอน เพราะทองแดงจะดูหม่นไปตาเวลา แต่เงินจะสวยเงางามไปตลอด

เช่นกัน เวลาที่เสร็จใหม่ๆ มันจะดูไม่เงางาม ผมจะขัดด้วยใยขัดแทนที่จะใช้แปรงสเตนเลสซึ่งรุนแรงเกินไป

และนี่คือผลลัพท์ที่ได้ ชิ้นงานสามมิติ ABS ชุบทองแดง และเงิน

หวังว่าทุกคนที่ได้อ่านจะได้ไอเดียบ้างนะครับ