غالباً ما يشتري الناس الفولاذ المقاوم للصدأ المُجهز مسبقاً، مما يزيد من تعقيد المادة التي يتعين على المشغلين أخذها في الاعتبار.
كغيرها من المواد، يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ بمزايا وعيوب عديدة. يُعتبر الفولاذ "مقاوماً للصدأ" إذا احتوت سبيكته على 10.5% على الأقل من الكروم، الذي يُشكّل طبقة أكسيد تجعله مقاوماً للأحماض والتآكل. ويمكن تحسين هذه المقاومة للتآكل بزيادة نسبة الكروم وإضافة عناصر أخرى.
إن خصائص مادة "الفولاذ المقاوم للصدأ"، وانخفاض صيانتها، ومتانتها، وتشطيباتها السطحية المتنوعة تجعلها مناسبة للصناعات مثل البناء والأثاث والأغذية والمشروبات والطب والعديد من التطبيقات الأخرى التي تتطلب قوة الفولاذ ومقاومته للتآكل.
يميل الفولاذ المقاوم للصدأ إلى أن يكون أغلى ثمناً من أنواع الفولاذ الأخرى. ومع ذلك، فهو يتميز بنسبة قوة إلى وزن عالية، مما يسمح باستخدام مواد أرق من الأنواع التقليدية، وهو ما قد يؤدي إلى توفير في التكاليف. ونظراً لتكلفته الإجمالية، يجب على ورش العمل التأكد من استخدام الأدوات المناسبة لتجنب الهدر المكلف وإعادة تشكيل هذه المادة.
يُعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل عام صعب اللحام لأنه يبدد الحرارة بسرعة ويتطلب عناية فائقة أثناء مراحل التشطيب والتلميع.
يتطلب العمل بالفولاذ المقاوم للصدأ عادةً لحامًا أو مشغلًا أكثر خبرة من العمل بالفولاذ الكربوني، الذي يتميز بثبات أكبر. ويمكن تقليل نطاقه بإدخال بعض المعايير، خاصةً أثناء اللحام. ونظرًا لارتفاع تكلفة الفولاذ المقاوم للصدأ، يُفضّل استخدامه من قِبل المشغلين ذوي الخبرة.
قال جوناثان دوفيل، مدير المنتجات الأول، قسم البحث والتطوير الدولي، شركة والتر سيرفس تكنولوجيز، بوانت كلير، كيبيك: "عادة ما يشتري الناس الفولاذ المقاوم للصدأ بسبب تشطيباته". قال جوناثان دوفيل، مدير المنتجات الأول، قسم البحث والتطوير الدولي، شركة والتر سيرفس تكنولوجيز، بوانت كلير، كيبيك: "عادة ما يشتري الناس الفولاذ المقاوم للصدأ بسبب تشطيباته". "يشتري الناس بشكل عام مخزونًا متوترًا من هذا الحد"، - كما قال جونتان دوفيل، أول مدير للبحث والتطوير في مجال المنتجات الدولية، والتر سيرفيس تكنولوجيز، بوانت كلير، كيو. قال جوناثان دوفيل، مدير المنتجات الأول، قسم البحث والتطوير الدولي، شركة والتر سيرفس تكنولوجيز، بوانت كلير، كيبيك: "عادة ما يشتري الناس الفولاذ المقاوم للصدأ بسبب تشطيبه".يقول جوناثان دوفيل، المدير الأول للبحث والتطوير الدولي في شركة والتر سيرفس تكنولوجيز في بوانت كلير، كيبيك: "عادة ما يشتري الناس الفولاذ المقاوم للصدأ بسبب تشطيبه". "هذا يزيد من القيود التي يجب على المشغلين مراعاتها".
سواءً كان الطلاء ذو ​​ملمس خطي بحجم 4 أو ذو سطح عاكس بحجم 8، يجب على المشغل التأكد من أن المادة لطيفة على المادة وأن الطلاء لا يتضرر أثناء المناولة والمعالجة. كما أن ذلك قد يحد من خيارات التحضير والتنظيف، وهما أمران بالغا الأهمية لإنتاج قطع عالية الجودة.
قال ريك هاثيلت، مدير منطقة PFERD في كندا، أونتاريو، ميسيسوجا، أونتاريو: "عند العمل مع هذه المادة، أول ما يجب فعله هو التأكد من نظافتها تمامًا". وأضاف: "من المهم جدًا التأكد من وجود بيئة نظيفة (خالية من الكربون) عند تنظيف الفولاذ المقاوم للصدأ لإزالة الشوائب التي قد تسبب لاحقًا الأكسدة (الصدأ) ومنع طبقة التخميل من التجدد عن طريق تكوين طبقة واقية للحد من الأكسدة".
عند استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ، يجب تنظيف المادة والبيئة المحيطة بها. تُعد إزالة الزيوت وبقايا البلاستيك من المواد خطوة أولى جيدة. قد تتسبب الملوثات الموجودة على الفولاذ المقاوم للصدأ في الأكسدة، كما قد تُسبب مشاكل أثناء اللحام وتُؤدي إلى عيوب. لذلك، من المهم تنظيف السطح قبل اللحام.
بيئة ورشة العمل ليست دائمًا نظيفة تمامًا، وقد يُشكل التلوث المتبادل مشكلة عند العمل بالفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الكربوني. غالبًا ما تُشغل الورشة مراوح كثيرة أو تستخدم مكيفات هواء لتبريد العمال، مما قد يدفع الملوثات إلى الأرض أو يتسبب في تقطر الماء أو تكثفه على المواد الخام. ويزداد الأمر صعوبةً عند تطاير جزيئات الفولاذ الكربوني على الفولاذ المقاوم للصدأ. لذا، يُعد فصل هذه المواد وتخزينها في بيئة نظيفة أمرًا ضروريًا لضمان كفاءة اللحام.
من المهم إزالة أي تغير في اللون لمنع تراكم الصدأ مع مرور الوقت وإضعاف البنية العامة. كما يُنصح بإزالة اللون الأزرق لتوحيد لون السطح.
في كندا، ونظرًا للبرد القارس وظروف الشتاء القاسية، يُعدّ اختيار نوع الفولاذ المقاوم للصدأ المناسب أمرًا بالغ الأهمية. أوضح دوفيل أن معظم المتاجر تختار في البداية النوع 304 نظرًا لسعره. ولكن إذا أراد المتجر استخدام هذا النوع في الواجهة الخارجية، فإنه ينصح بالتحول إلى النوع 316 رغم أن سعره ضعف سعر النوع 316. فالنوع 304 عرضة للتآكل عند استخدامه أو تخزينه في الهواء الطلق. حتى مع تنظيف السطح وتكوّن طبقة واقية، فإن الظروف الخارجية قد تؤثر على السطح، فتُزيل هذه الطبقة الواقية وتتسبب في الصدأ مجددًا.
تقول غابي ميهوليكس، أخصائية تطوير التطبيقات في قسم أنظمة المواد الكاشطة بشركة 3M كندا، لندن، أونتاريو: "يُعدّ تحضير اللحام أمراً بالغ الأهمية لعدة أسباب جوهرية. فإزالة الصدأ والطلاء والحواف المشطوفة ضرورية لضمان لحام سليم. ويجب أن يكون سطح اللحام خالياً من أي ملوثات قد تُضعف الوصلة."
ويضيف هاتلت أن تنظيف المنطقة ضروري، ولكن التحضير قبل اللحام قد يشمل أيضًا شطف المادة لضمان الالتصاق المناسب وقوة اللحام.
عند لحام الفولاذ المقاوم للصدأ، من المهم اختيار معدن الحشو المناسب للنوع المستخدم. يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ بحساسيته العالية، ويتطلب الحصول على شهادة اعتماد للحامات المصنوعة من نفس نوع المادة. على سبيل المثال، يتطلب المعدن الأساسي 316 معدن حشو 316. لا يمكن للحامين استخدام أي نوع من معادن الحشو، فلكل نوع من أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ نوع محدد من معدن الحشو لضمان اللحام السليم.
قال مايكل راديلي، مدير منتجات شركة نورتون | سان غوبان للمواد الكاشطة في ووستر، ماساتشوستس: "عند لحام الفولاذ المقاوم للصدأ، يجب على اللحام مراقبة درجة الحرارة بدقة. هناك العديد من الأجهزة المختلفة التي يمكن استخدامها لقياس درجة حرارة اللحام والقطعة أثناء تسخين اللحام، لأنه في حال ظهور أي شرخ في الفولاذ المقاوم للصدأ، فإن القطعة ستتلف تمامًا".
وأضاف راديلي أنه يجب على اللحام التأكد من عدم بقائه في نفس المكان لفترة طويلة. يُعدّ اللحام متعدد الطبقات وسيلة فعّالة لمنع ارتفاع درجة حرارة المادة الأساسية. إذ إنّ اللحام المطوّل للفولاذ المقاوم للصدأ الأساسي قد يتسبب في ارتفاع درجة حرارته وتشقّقه.
قال راديلي: "قد يستغرق لحام الفولاذ المقاوم للصدأ وقتاً أطول، ولكنه أيضاً فن يتطلب أيادي ماهرة".
تعتمد عملية تحضير السطح بعد اللحام بشكل كبير على المنتج النهائي واستخدامه. ففي بعض الحالات، كما أوضح ميهوليكس، يكون اللحام غير مرئي، وبالتالي لا يتطلب الأمر سوى تنظيف بسيط بعد اللحام، ويمكن إزالة أي تناثر ملحوظ بسرعة. أو قد يحتاج اللحام إلى تسوية أو تنظيف، ولكن لا يتطلب تحضيرًا خاصًا للسطح. أما إذا كان المطلوب سطحًا ناعمًا أو لامعًا كمرآة، فقد يتطلب الأمر خطوات تلميع أكثر تقدمًا. الأمر كله يعتمد على الاستخدام.
قال ميهوليتش: "المشكلة ليست في اللون. هذا التغير في لون السطح يشير إلى أن خصائص المعدن قد تغيرت وقد يتأكسد/يصدأ الآن".
إن اختيار أداة تشطيب متغيرة السرعة سيوفر الوقت والمال ويسمح للمشغل بتخصيص التشطيب.
من المهم إزالة أي تغير في اللون لمنع تراكم الصدأ مع مرور الوقت وإضعاف البنية العامة. كما يُنصح بإزالة اللون الأزرق لتوحيد لون السطح.
قد تتسبب عملية التنظيف في تلف الأسطح، خاصةً عند استخدام مواد كيميائية قاسية. كما أن التنظيف غير الصحيح قد يمنع تكوّن طبقة الحماية. لهذا السبب، ينصح العديد من الخبراء بالتنظيف اليدوي لهذه الأجزاء الملحومة.
قال دوفيل: "في التنظيف اليدوي، إذا لم تسمح للأكسجين بالتفاعل مع السطح لمدة 24 أو 48 ساعة، فلن يتوفر الوقت الكافي لتكوين طبقة واقية". وأوضح أن السطح يحتاج إلى الأكسجين للتفاعل مع الكروم الموجود في السبيكة لتكوين طبقة واقية. في بعض المتاجر، جرت العادة على تنظيف القطع وتغليفها وشحنها فورًا، مما يبطئ العملية ويزيد من خطر التآكل.
يستخدم المصنّعون واللحامون عادةً مواد متعددة. مع ذلك، وكما ذُكر سابقًا، فإن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ يفرض بعض القيود. يُعدّ تنظيف القطعة خطوة أولى جيدة، لكن فعاليته تعتمد على جودة البيئة المحيطة بها.
قال هاتلت إنه لا يزال يشهد حالات تلوث في مواقع العمل. ويكمن الحل في القضاء على وجود الكربون في بيئة العمل التي تُستخدم فيها الفولاذ المقاوم للصدأ. ومن الشائع أن تتحول ورش العمل التي تستخدم الفولاذ إلى استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ دون تهيئة بيئة العمل بشكل مناسب لهذه المادة. وهذا خطأ، خاصةً إذا لم تتمكن هذه الورش من فصل المادتين أو شراء أدواتها الخاصة.
قال راديلي: "إذا كنت تستخدم فرشاة سلكية لطحن أو تحضير الفولاذ المقاوم للصدأ، ثم استخدمتها على الفولاذ الكربوني، فلن تتمكن من استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ بعد ذلك. ستصبح الفرش ملوثة بالكربون والصدأ. وإذا حدث تلوث متبادل بين الفرش، فلن يكون من الممكن تنظيفها".
قال هاتلت إنه يجب على المتاجر استخدام أدوات منفصلة لإعداد المواد، ولكن يجب عليها أيضًا وضع علامة "الفولاذ المقاوم للصدأ فقط" على الأدوات لتجنب التلوث غير الضروري.
ينبغي على المحلات التجارية مراعاة العديد من العوامل عند اختيار أدوات تحضير اللحام المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، بما في ذلك خيارات تبديد الحرارة، ونوع المعدن، والسرعة، وحجم الحبيبات.
قال ميهوليكس: "يُعدّ اختيار مادة كاشطة مطلية بمادة مُشتِّتة للحرارة بدايةً جيدة. فالفولاذ المقاوم للصدأ شديد الصلابة، ويُولِّد حرارةً أكبر أثناء التجليخ مقارنةً بالفولاذ الطري. لا بدّ للحرارة من أن تتبدد، لذا توجد طبقة طلاء تسمح بتدفق الحرارة إلى حافة القرص، بدلاً من أن تبقى محصورةً في مكان التجليخ. عند هذه النقطة، كان الأمر مثالياً".
وتضيف أن اختيار المادة الكاشطة يعتمد أيضاً على الشكل النهائي المطلوب. فالأمر في النهاية مسألة ذوق شخصي. وتُعد معادن الألومينا في المواد الكاشطة الأكثر شيوعاً في مراحل التشطيب. ولإضفاء اللون الأزرق على سطح الفولاذ المقاوم للصدأ، يُنصح باستخدام معدن كربيد السيليكون، فهو أكثر حدة ويترك آثاراً أعمق تعكس الضوء بشكل مختلف، مما يُكسبه اللون الأزرق. وإذا كان المستخدم يبحث عن تشطيب سطحي محدد أو فريد، فمن الأفضل التواصل مع المورد.
قال هاتلت: "تُعدّ سرعة الدوران مشكلة كبيرة. فالأدوات المختلفة تتطلب سرعات دوران مختلفة، وغالبًا ما تعمل بسرعة زائدة. استخدام سرعة الدوران الصحيحة يُحقق أفضل النتائج الممكنة، سواء من حيث سرعة إنجاز العمل أو من حيث الجودة. حدّد نوع التشطيب الذي تريده وكيفية قياسه."
وأضاف دوفيل أن الاستثمار في أدوات التشطيب متغيرة السرعة يُعدّ أحد الحلول لمشاكل السرعة. يلجأ العديد من المشغلين إلى استخدام آلة تجليخ عادية للتشطيب، لكنها لا تتميز إلا بسرعة عالية للقطع، مما يستلزم إبطاء عملية التشطيب. لذا، فإن اختيار أداة تشطيب متغيرة السرعة يوفر الوقت والمال، ويتيح للمشغل تخصيص التشطيب حسب رغبته.
تُعدّ درجة خشونة السطح مهمة أيضاً عند اختيار مادة كاشطة. ينبغي على المستخدم البدء بأفضل درجة خشونة مناسبة للتطبيق.
بدءًا من حبيبات 60 أو 80 (متوسطة)، يمكن للمشغل الانتقال إلى حبيبات 120 (ناعمة) و220 (ناعمة جدًا) على الفور تقريبًا، مما يمنح الفولاذ المقاوم للصدأ المركز الرابع.
قال راديلي: "قد لا يتجاوز الأمر ثلاث خطوات. مع ذلك، إذا كان المشغل يتعامل مع لحامات كبيرة، فلا يمكنه البدء بورق صنفرة ذي حبيبات 60 أو 80، وقد يختار ورق صنفرة ذي حبيبات 24 (خشن جدًا) أو 36 (خشن). هذا يضيف خطوة إضافية وقد يكون صعبًا لإزالة الخدوش العميقة في المادة."
يقول دوفيل إن إضافة رذاذ أو جل مضاد للتناثر قد يكون أفضل حليف للحام، لكنه غالبًا ما يُهمل عند لحام الفولاذ المقاوم للصدأ. يجب إزالة الأجزاء المتناثرة، مما قد يخدش السطح، ويتطلب خطوات صنفرة إضافية، ويستغرق وقتًا أطول. يمكن الاستغناء عن هذه الخطوة بسهولة باستخدام نظام واقي من التناثر.
تساهم ليندسي لومينوسو، المحررة المساعدة، في كل من مجلة Canadian Metalworking ومجلة Canadian Fabricating & Welding. تساهم ليندسي لومينوسو، المحررة المساعدة، في كل من مجلة Canadian Metalworking ومجلة Canadian Fabricating & Welding. ليندسي لومينوسو، مصنّعة الخرسانة، تنضم إلى الشركة الكندية لتصنيع المعادن، وكذلك في التصنيع واللحام الكندي. تساهم ليندسي لومينوسو، المحررة المساعدة، في كل من مجلة Canadian Metalworking ومجلة Canadian Fabricating & Welding.تساهم ليندسي لومينوسو، المحررة المساعدة، في مجلتي "تصنيع المعادن في كندا" و"التصنيع واللحام في كندا". شغلت منصب محررة مساعدة/محررة موقع إلكتروني في مجلة "تصنيع المعادن في كندا" من عام 2014 إلى عام 2016، وكان آخر منصب شغلته هو محررة مساعدة في قسم التصميم.
يحمل لومينوسو شهادة بكالوريوس في الآداب من جامعة كارلتون، وشهادة بكالوريوس في التربية من جامعة أوتاوا، وشهادة دراسات عليا في الكتب والمجلات والنشر الرقمي من كلية سينتينيال.
ابقَ على اطلاع دائم بأحدث الأخبار والفعاليات والتقنيات في جميع المعادن من خلال نشرتينا الإخبارية الشهرية المكتوبة حصرياً للمصنعين الكنديين!
الآن مع إمكانية الوصول الكامل إلى النسخة الرقمية من مجلة Canadian Metalworking، أصبح الوصول إلى موارد الصناعة القيّمة سهلاً.
الآن مع إمكانية الوصول الرقمي الكامل إلى Made in Canada و Weld، يمكنك الوصول بسهولة إلى موارد صناعية قيّمة.
نقدم لكم طريقة رش أكثر ذكاءً. نقدم لكم أفضل ما توصلت إليه شركة 3M من علوم في واحدة من أذكى وأخف مسدسات الرش في العالم.