เหล็กชุบสังกะสีลูกฟูก วัสดุก่อสร้างอเนกประสงค์

เหล็กชุบสังกะสีลูกฟูก (Corrugated Galvanised Iron หรือ CGI) หรือที่เรียกกันทั่วไปในภาษาไทยว่า สังกะสีมุงหลังคา เป็นวัสดุก่อสร้างที่ผลิตจากแผ่นเหล็กกล้าละมุน (Mild Steel) ที่ผ่านกระบวนการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน (Hot-dip galvanised) และนำมาขึ้นรูปด้วยการรีดเย็นเพื่อให้เกิดลวดลายเป็นลอนหรือลูกฟูกตามแนวเส้นตรง

แม้ว่าในปัจจุบันจะยังคงเรียกวัสดุนี้ว่า "เหล็ก" (Iron) ตามความคุ้นเคย แต่ในทางเทคนิควัสดุที่ใช้ผลิตคือเหล็กกล้า (Steel) ซึ่งเป็นโลหะผสมระหว่างเหล็กกับคาร์บอน (โดยทั่วไปมีคาร์บอนประมาณ 0.3%) เพื่อเพิ่มความแข็งแรง โดยแผ่นเหล็กที่ทำจากเหล็กบริสุทธิ์ 100% จะพบได้เพียงในแผ่นสังกะสีรุ่นเก่าเท่านั้น การขึ้นรูปลอนลูกฟูกนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มความแข็งแรงในการดัดโค้งของแผ่นเหล็กในทิศทางที่ตั้งฉากกับแนวลอน ทำให้วัสดุมีความแข็งแรงมากขึ้นโดยไม่ต้องเพิ่มความหนาของแผ่นเหล็ก

ประวัติและการพัฒนา

แนวคิดของแผ่นโลหะลูกฟูกถูกนำมาจดสิทธิบัตรในปี ค.ศ. 1829 โดย เฮนรี โรบินสัน พาลเมอร์ (Henry Robinson Palmer) สถาปนิกและวิศวกรของบริษัท London Dock Company ในยุคแรกเริ่ม วัสดุนี้ผลิตจากเหล็กดัด (Wrought iron) ซึ่งมีคุณสมบัติเด่นคือ น้ำหนักเบา แข็งแรง ทนทานต่อการกัดกร่อน และขนส่งได้ง่าย

ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้ เหล็กชุบสังกะสีลูกฟูกจึงกลายเป็นวัสดุก่อสร้างยอดนิยมในพื้นที่ชนบทของหลายประเทศ เช่น สหรัฐอเมริกา อาร์เจนตินา สเปน นิวซีแลนด์ และออสเตรเลีย รวมถึงในอินเดียในเวลาต่อมา โดยเฉพาะในออสเตรเลียและนิวซีแลนด์ วัสดุนี้ได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของเอกลักษณ์ทางวัฒนธรรมและถูกนำมาใช้ในงานสถาปัตยกรรมสมัยใหม่

กระบวนการผลิตในปัจจุบัน

ในปัจจุบัน การผลิตลอนลูกฟูกใช้กระบวนการที่เรียกว่า การขึ้นรูปด้วยลูกรีด (Roll Forming) ซึ่งเป็นระบบอัตโนมัติที่มีประสิทธิภาพสูง โดยแผ่นโลหะจะถูกดึงออกจากม้วนเหล็กขนาดใหญ่และผ่านลูกรีด (Rolling dies) เพื่อสร้างลอนตามรูปแบบที่ต้องการ จากนั้นจะถูกตัดตามความยาวที่กำหนดโดยอัตโนมัติ

นอกจากรูปแบบลอนคลื่นแบบดั้งเดิมแล้ว ปัจจุบันยังมีลอนรูปแบบอื่นๆ เช่น ลอนสี่เหลี่ยมคางหมู (Trapezoidal) ซึ่งนิยมใช้ในอาคารอุตสาหกรรม นอกจากนี้ยังมีการใช้วัสดุอื่นๆ ในการขึ้นรูปลอน เช่น:

• โลหะผสมเฟอร์รัส: เช่น เหล็กกล้าไร้สนิม (Stainless Steel) ซึ่งเป็นที่นิยมที่สุดเนื่องจากราคาและความพร้อมของวัสดุ
• โลหะนอกกลุ่มเหล็ก: เช่น อลูมิเนียม และทองแดง
• วัสดุสังเคราะห์: เช่น เทอร์โมพลาสติก และพลาสติกเสริมใยแก้ว (Fiberglass-reinforced plastic) ซึ่งสามารถผลิตให้มีลักษณะโปร่งแสงเพื่อให้นำแสงสว่างเข้าสู่ตัวอาคารได้

ลักษณะทางเทคนิค ระยะพิทช์และความลึก

การระบุลักษณะของลอนลูกฟูกจะพิจารณาจากสองปัจจัยหลัก คือ ระยะพิทช์ (Pitch) ซึ่งคือระยะห่างระหว่างยอดลอนสองยอด และ ความลึก (Depth) ซึ่งคือระยะจากยอดลอนถึงท้องลอน

ความสม่ำเสมอของระยะพิทช์และความลึกมีความสำคัญอย่างยิ่ง เพื่อให้แผ่นเหล็กสามารถวางซ้อนกันได้ในการขนส่ง และสามารถวางซ้อนทับกัน (Overlap) ได้อย่างพอดีเมื่อติดตั้ง โดยทั่วไประยะพิทช์จะมีตั้งแต่ 25 มิลลิเมตร ถึง 125 มิลลิเมตร

สำหรับการติดตั้งเพื่อมุงหลังคา แผ่นเหล็กจะถูกวางซ้อนทับกันในลักษณะคล้ายกระเบื้อง โดยมีการซ้อนทับด้านข้างประมาณหนึ่งลอนครึ่ง และซ้อนทับในแนวตั้งประมาณ 150 มิลลิเมตร เพื่อป้องกันการรั่วซึมของน้ำ