“ทองแดง และ ทองเหลือง” จุดเด่นและประโยชน์เป็นอย่างไร?

ในอุตสาหกรรมในการผลิตอุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ ส่วนใหญ่ มักจะใช้วัสดุในการนำไฟฟ้าอยู่แค่ 2 ชนิด คือ “ทองแดง และทองเหลือง” หรืออาจจะมีอะลูมิเนียมบ้าง แต่ไม่นิยม การใช้ทองแดงเป็นส่วนประกอบหลักนั้น เพราะเป็นวัสดุที่นำไฟฟ้าได้ดีที่สุดรองจากเงิน แต่มีราคาถูกกว่า และ ทองแดง ทองเหลือง มีจุดเด่นและมีประโยชน์อะไรบ้าง?

บทความนี้ KACHA จะพาไปทำความเข้าใจกับ ทองแดง และ ทองเหลือง ให้มากขึ้นกัน

ทองแดง (Copper) คืออะไร?

เป็นโลหะที่ถูกใช้มากรองลงมาจากเหล็ก และอลูมิเนียม ปัจจุบันมีการนำโลหะทองแดง มาใช้เป็นส่วนผสมของทอง และเงินมากขึ้น เพื่อเพิ่มคมแข็งแรง ความคม สวยงาม และทนต่อการกัดกร่อน โดยใช้โลหะทองแดงในรูปทองแดงเจือสำเร็จรูป ซึ่งสามารถนำไปใช้ได้ง่าย

“โลหะทองแดงบริสุทธิ์” ใช้เรียกโลหะทองแดง ที่มีส่วนผสมไม่เกิน 0.5% โดยน้ำหนัก และใช้คำว่า “โลหะทองแดงผสม” กับโลหะทองแดงที่มีทองแดงไม่ต่ำกว่า 40% แต่ไม่มากกว่า 99% โดยน้ำหนัก

ประโยชน์ของทองแดง

สำหรับประโยชน์ของทองแดง มีหลายประการด้วยกัน ดังนี้

• มีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าเป็นอันดับสอง จึงนิยมนำมาใช้ทำลวดส่งกระแสไฟฟ้า และอุปกรณ์ไฟฟ้าชนิดต่าง ๆ ทั้งช่วยป้องกันการไหม้ของสายไฟได้ดี
• ใช้เป็นส่วนผสมสำคัญ ในโลหะผสมหลายชนิด เช่น ทองเหลือง โมเนลและสำริด เป็นต้น
• เพิ่มความแข็งให้กับโลหะ โดยใช้ผสมกับเงิน และทอง
• ใช้ในการทำเครื่องประดับ และเหรียญตราต่าง ๆ จะได้เครื่องประดับที่สวยงาม และทนทานอย่างมาก

จุดเด่นของทองแดง

ทองแดงมีจุดเด่น คือ ความสามารถในการทนต่อการกัดกร่อนได้เป็นอย่างดี แม้ต่อให้อยู่ในน้ำทะเล ที่มีฤทธิ์ในการกัดกร่อนมากที่สุด แต่ทองแดง ยังสามารถคงสภาพเดิมได้อย่างสวยงาม

ยกตัวอย่าง เมื่อคริสศตวรรษที่ 16 ได้มีการพบซากเรือที่จมอยู่ใต้ทะเล คาดว่าจมอยู่นานหลายปีแล้ว และพบรอก ที่ทำจากทองแดง แต่ยังมีสภาพดีและใช้งานได้อย่างปกติที่สุด จึงทำให้ทราบว่าทองแดงสามารถทาต่อการกัดกร่อนได้ดี

อีกหนึ่งจุดเด่นที่น่าสนใจของทองแดง คือ การเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตเล็ก ๆ ทำให้นิยมนำทองแดง มาทำเป็นปลอกในการหุ้มแผ่นไม้ต่อเรือ เพื่อป้องกันไม่ให้เพรียงหรือแมลงบางชนิดเข้ามากัดเซาะ หรือทำลายไม้ได้ และนำมาทำเป็นท่อส่งน้ำดื่ม เพื่อฆ่าเชื้อโรค และเชื้อราต่าง ๆ ที่อยู่ในแหล่งน้ำอีกด้วยนั่นเอง

ทองแดงเป็นพิษต่อสัตว์เล็ก ๆ หากนำมาทำเป็นท่อส่งน้ำดื่ม จะไม่เป็นอันตรายต่อร่างกายของเราใช่ไหม?

คำตอบ คือ ไม่เป็นอันตรายอย่างแน่นอน เพราะทองแดงที่จะปนมากับน้ำดื่ม มีปริมาณน้อยมาก จึงไม่สามารถทำอันตรายต่อร่างกายคนได้ และร่างกายของเรานั้น มีระบบการขับทองแดงออกจากร่างกายตามปกติอยู่แล้ว ดังนั้น หากไม่ได้รับทองแดงมากเกินไป ก็จะไม่เป็นอันตรายแต่อย่างใด

ทองแดงนำมาใช้งานอย่างไรบ้าง?

สำหรับตัวอย่างการนำทองแดงมาใช้งาน ที่มักจะเห็นกันบ่อย ๆ คือ เหรียญกษาปณ์ โดยมีขั้นตอนการผลิตเหรียญกษาปณ์ ด้วยการนำทองแดงมาใช้ ดังนี้

• นำแผ่นโลหะที่ผ่านการรีดเรียบร้อยแล้ว มาทุบ และขึ้นรูป โดยแผ่นโลหะที่นิยมมาใช้ขึ้นรูป ได้แก่ คิวโปรนิกเกิล ซึ่งเป็นส่วนผสมของทองแดงกับนิกเกิล โดยจะใช้ในการผลิตเหรียญสีเงินเป็นหลัก ทั้งยังมีความทนทานต่อการกัดกร่อนเป็นอย่างมากอีกด้วย
• การนำทองเหลืองผสมสังกะสีไม่เกิน 5% เพื่อนำมาใช้ในการผลิตเหรียญ ซึ่งจะทำให้ได้เหรียญกษาปณ์ที่มีคุณภาพเช่นกัน หากแต่ไม่มีส่วนผสมของนิกเกิล จึงช่วยลดความเสี่ยงต่อการแพ้นิกเกิลของผู้ใช้งานได้ดี

อย่างไรก็ตาม ทองแดงนั้น เป็นโลหะที่สามารถนำมารีไซเคิล เพื่อใช้งานได้หลากหลายครั้ง โดยไม่ทำให้คุณสมบัติเปลี่ยนไป จึงเป็นโลหะที่มีความสำคัญเป็นอย่างมาก และได้รับความนิยมในการนำมาใช้งานมากที่สุดด้วย โดยการนำมาใช้งานนั้น มักจะนำมาใช้ทั้งในรูปของโลหะบริสุทธิ์ และโลหะผสมกันอยู่

ทองเหลือง (Brass) คืออะไร?

ทองเหลือง เป็นโลหะที่เกิดจากการผสมระหว่างทองแดง และสังกะสี แต่จะมีคุณสมบัติเฉพาะตัวที่แตกต่างกันไป เนื่องจากปริมาณของสังกะสีที่ผสมแล้วได้แปรเปลี่ยนไปอยู่ที่ประมาณ 5-45% โดยการค้นพบทองเหลือง คาดว่าน่าจะเป็นยุคสมัยก่อนประวัติศาสตร์ เพราะมีการนำทองเหลืองมาใช้ประโยชน์ในยุคสำริด และยังถูกเรียกว่า เป็นโลหะที่แข็งแกร่งที่สุดในยุคสำริดอีกด้วย โดยมีชื่อเรียกในตำนานว่า “โอริคัลคุม” นั่นเอง

ทองเหลืองนั้น เป็นโลหะที่มีสีเหลือง มีบางส่วนที่คล้ายกับทองคำมาก มีคุณสมบัติในการต่อต้านการเกิดสนิมได้เป็นอย่างดี จึงมักนำทองเหลือง มาทำเป็นเครื่องประดับ เพื่อตกแต่งในบ้านเรือน และเครื่องมือเครื่องใช้ต่าง ๆ สำหรับการค้นพบทองเหลืองคาดว่า มีการค้นพบมาตั้งแต่สมัยก่อนประวัติศาสตร์ โดยมีการนำเอาทองแดงมาหลอมละลายกับแร่คาลาไมน์ เพื่อดูดเอาสังกะสีออกมา แล้วผสมเข้ากับทองแดงจนกลายมาเป็นเป็นทองเหลือง

ประเภทของทองเหลือง

ประเภทของทองเหลือง ในอุตสาหกรรมการผลิต สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ

1. ทองเหลืองประเภทรีดเป็นแท่ง หรือเป็นแผ่น
2. ทองเหลืองประเภทหล่อ

สำหรับความแตกต่างทางคุณสมบัติของทองเหลืองทั้ง 2 ประเภทนั้น สามารถหาข้อมูลได้จาก รายละเอียดคู่มือ ASTM หรือ JIS ที่เป็นมาตรฐานเกี่ยวกับการผลิตทองเหลืองโดยเฉพาะ เพื่อสร้างความเข้าใจที่ตรงกันไว้ในรายละเอียดคู่มือ นอกจากนี้ ยังสามารถขอคำแนะนำได้ตามแหล่งซื้อขายทองเหลืองทั่ว ๆ ไปได้อีกด้วย

ข้อดีของทองเหลืองต่ออุตสาหกรรม

• นำมาใช้ประกอบกับเครื่องจักร เพื่อใช้ในการผลิตชิ้นส่วนต่าง ๆ ของรถยนต์ และอุปกรณ์สำคัญอื่น ๆ อีกมากมาย
• นำมาใช้ทำเป็นอุปกรณ์เครื่องใช้ เช่น ท่อทองเหลือง ข้อต่อทองเหลือง
• นำมาใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมยานยนต์ และอุตสาหกรรมการผลิตได้เป็นอย่างดี

จะเห็นได้ว่า ทองเหลือง มีบทบาทสำคัญในภาคอุตสาหกรรมเป็นอย่างมาก ทั้งสามารถสร้างรายได้ให้กับภาคอุตสาหกรรมได้ดีอีกด้วย