สแตนเลสถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิตประจำวันของเรา ด้วยวิธีการรักษาพื้นผิวโลหะที่มีอยู่มากมายในท้องตลาด วิธีใดที่เหมาะกับสแตนเลส ขั้นตอนแรกคือการระบุวัตถุประสงค์หลัก: เพื่อปรับปรุงรูปลักษณ์และพื้นผิว ปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อน เพิ่มประสิทธิภาพคุณสมบัติการทำงาน (เช่น ความต้านทานการสึกหรอและคุณสมบัติป้องกันไฟฟ้าสถิต) หรือเป็นไปตามมาตรฐานอุตสาหกรรม (เช่น สำหรับอุตสาหกรรมอาหารและการแพทย์) หรือไม่? ตามวัตถุประสงค์ของการบำบัดและหลักการของกระบวนการ การรักษาพื้นผิวสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมสามารถแบ่งได้เป็น 4 ประเภทหลัก ๆ ได้แก่ การทำให้ผิวเรียบ การบำบัดด้วยการแปลงทางเคมี การเคลือบ/การเคลือบ และการปรับเปลี่ยนพื้นผิวตามหน้าที่
ข้อบกพร่องที่พื้นผิว (เช่น ครีบ รอยขีดข่วน และตะกรันออกไซด์) จะถูกกำจัดออกด้วยวิธีทางกายภาพหรือทางกลเพื่อเพิ่มความหยาบของพื้นผิว (Ra) ให้เหมาะสม การรักษานี้แบ่งออกเป็นสองทิศทางหลัก: "เคลือบด้าน/ปัดเงา" และ "เคลือบกระจก" และเป็นวิธีพื้นฐานและใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด
ฟิล์มออกไซด์หนาแน่น/ฟิล์มทู่ถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวของสแตนเลสผ่านปฏิกิริยาทางเคมี สิ่งนี้ช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนโดยไม่จำเป็นต้องเคลือบเพิ่มเติมและไม่ต้องเปลี่ยนขนาดของชิ้นส่วน (ความหนาของฟิล์มโดยทั่วไปคือ 0.1-1μm) ทำให้เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำ
สแตนเลสถูกแช่ในสารละลายกรดไนตริก (หรือกรดซิตริก สารละลายโครเมตซึ่งเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม) เพื่อออกซิไดซ์องค์ประกอบ Cr บนพื้นผิวและสร้างฟิล์มทู่ Cr₂O₃ (ความหนาประมาณ 2-5 นาโนเมตร) ฟิล์มนี้ป้องกันไม่ให้วัสดุฐานสัมผัสกับอากาศและความชื้น ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนได้อย่างมาก
ฟิล์มออกไซด์สีถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของฟิล์มทู่โดยผ่านออกซิเดชันทางเคมี (เช่น สารละลายออกซิเดชันอัลคาไลน์) หรือออกซิเดชันเคมีไฟฟ้า สีของฟิล์มถูกกำหนดโดยความหนา (สีน้ำเงิน สีม่วง สีแดง สีเขียว ฯลฯ) โดยมีคุณสมบัติทั้งด้านการตกแต่งและทนต่อการกัดกร่อน (ความหนาของฟิล์ม 5-20μm)
เมื่อความต้านทานการกัดกร่อนโดยธรรมชาติและความต้านทานการสึกหรอของสแตนเลสไม่เพียงพอ ชั้นการทำงานจะถูกเพิ่มผ่านวิธีการ "เคลือบ" หรือ "การสะสม" เพื่อตอบสนองความต้องการของสภาพแวดล้อมที่รุนแรง (เช่น อุณหภูมิสูง กรดแก่ และการสึกหรอสูง)
ในสภาพแวดล้อมสุญญากาศ วัสดุเป้าหมายที่เป็นโลหะ (เช่น Ti, Cr, Zr) จะถูกสะสมบนพื้นผิวของเหล็กสแตนเลสผ่านการระเหย การสปัตเตอร์ หรือการแตกตัวเป็นไอออนเพื่อสร้างฟิล์มแข็ง (เช่น TiN ไทเทเนียมไนไตรด์, CrN โครเมียมไนไตรด์)
ฟิล์มเซรามิก เช่น ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) และอะลูมิเนียมไนไตรด์ (AlN) ถูกสร้างขึ้นจากปฏิกิริยาของสารตั้งต้นที่เป็นก๊าซกับพื้นผิวสแตนเลสที่อุณหภูมิสูง (800-1200°C) โดยมีความหนาของฟิล์ม 5-20μm
เรซินอินทรีย์ (เช่น อีพอกซีเรซิน, โพลิเตตร้าฟลูออโรเอทิลีน PTFE, สีฟลูออโรคาร์บอน) ถูกนำไปใช้กับพื้นผิวผ่านการพ่นหรือการสะสมด้วยไฟฟ้าเพื่อสร้างชั้นฉนวน ทนต่อสภาพอากาศ หรือไม่ติด
การเคลือบนี้ใช้กระบวนการสะสมนาโนที่รวมการสะสมของเฟสของเหลวและเฟสไอ ส่งผลให้เกิดความหนาแน่นของระดับไอออน ช่วยปรับปรุงการนำความร้อนและการกระจายความร้อนได้ดีขึ้นอย่างมาก เหมาะสำหรับการใช้งานระยะยาวระหว่าง -120°C ถึง 300°C และมีความหนาที่เสถียรและควบคุมได้ที่ ±1 ไมครอน ป้องกันการควบแน่นและน้ำค้างแข็งที่อุณหภูมิต่ำ ป้องกันไฟฟ้าสถิต และทนต่อการกัดกร่อน
เพื่อตอบสนองความต้องการพิเศษ (เช่น คุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรีย สื่อกระแสไฟฟ้า หรือไม่ชอบน้ำ) โครงสร้างจุลภาคหรือองค์ประกอบของพื้นผิวจะถูกเปลี่ยนแปลงด้วยวิธีทางกายภาพหรือทางเคมีเพื่อให้ได้ "การปรับแต่งการทำงาน"
ซิลเวอร์ไอออน (Ag⁺), ไอออนทองแดง (Cu²⁺) จะถูกสะสมหรือเจือลงบนพื้นผิว หรือใช้เรซินต้านเชื้อแบคทีเรีย (เช่น อีพอกซีเรซินที่เติมเงิน) ไอออนของโลหะเหล่านี้จะรบกวนเยื่อหุ้มเซลล์ของแบคทีเรีย โดยยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อ E.coli และ Staphylococcus aureus
โครงสร้างเว้า-นูนด้วยกล้องจุลทรรศน์ถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวผ่านการแกะสลักด้วยเลเซอร์หรือการใช้วัสดุพลังงานพื้นผิวต่ำ (เช่น polydimethylsiloxane PDMS) ส่งผลให้มีมุมสัมผัสมากกว่า 150° ส่งผลให้น้ำก่อตัวเป็นหยดและกลิ้งออกไป ส่งผลให้ได้ "การทำความสะอาดตัวเอง"
ทองแดง นิกเกิล เงิน (สำหรับการนำไฟฟ้า) หรือเปอร์มัลลอย (สำหรับแม่เหล็ก) ถูกชุบด้วยไฟฟ้าบนพื้นผิวสแตนเลสเพื่อชดเชยคุณสมบัตินำไฟฟ้า/แม่เหล็กที่ไม่ดีโดยธรรมชาติ
