Uzdužni zavari na šipkama od nehrđajućeg čelika se elektrohemijski uklanjaju kako bi se osigurala pravilna pasivizacija. Slika ljubaznošću Walter Surface Technologies.
Zamislite da proizvođač sklapa ugovor za proizvodnju ključnog proizvoda od nehrđajućeg čelika. Limovi i dijelovi cijevi se režu, savijaju i zavaruju prije nego što se pošalju na završnu stanicu. Dio se sastoji od ploča zavarenih vertikalno na cijev. Zavari izgledaju dobro, ali to nije idealna cijena koju kupac traži. Kao rezultat toga, brusilica troši vrijeme uklanjajući više zavara nego inače. Tada se, nažalost, na površini pojavila izrazita plava boja – jasan znak prevelikog unosa topline. U ovom slučaju to znači da dio neće ispuniti zahtjeve kupca.
Često ručno, brušenje i završna obrada zahtijevaju spretnost i vještinu izrade. Greške u završnoj obradi mogu biti vrlo skupe s obzirom na svu vrijednost koja je uložena u radni komad. Dodavanjem skupih materijala osjetljivih na toplinu, poput nehrđajućeg čelika, troškovi prerade i ugradnje otpada mogu biti veći. U kombinaciji s komplikacijama poput kontaminacije i kvarova pasivizacije, nekada profitabilan posao s nehrđajućim čelikom može postati neprofitabilan ili čak štetan za ugled.
Kako proizvođači sve ovo sprečavaju? Mogu početi proširivanjem svog znanja o brušenju i završnoj obradi, razumijevanjem uloga koje one igraju i kako utiču na radne komade od nehrđajućeg čelika.
Ovo nisu sinonimi. U stvari, svako ima fundamentalno različite ciljeve. Brušenjem se uklanjaju materijali poput neravnina i viška metala zavara, dok završna obrada pruža finu završnu obradu metalne površine. Zbunjenost je razumljiva, s obzirom na to da oni koji bruse velikim brusnim pločama vrlo brzo uklanjaju mnogo metala, a u tom procesu mogu ostati vrlo duboke ogrebotine. Ali prilikom brušenja, ogrebotine su samo posljedica, cilj je brzo uklanjanje materijala, posebno kada se radi s metalima osjetljivim na toplinu poput nehrđajućeg čelika.
Završna obrada se vrši u fazama, gdje operater počinje s grubljim zrnom i prelazi na finije brusne ploče, netkane abrazive i eventualno filcanu tkaninu i pastu za poliranje kako bi se postigao sjajni sjaj. Cilj je postići određeni konačni rezultat (uzorak ogrebotina). Svaki korak (finiji zrn) uklanja dublje ogrebotine iz prethodnog koraka i zamjenjuje ih manjim ogrebotinama.
Budući da brušenje i završna obrada imaju različite namjene, često se ne nadopunjuju i mogu se međusobno suprotstavljati ako se koristi pogrešna strategija potrošnog materijala. Da bi uklonio višak zavara, operater brusnim točkom pravi vrlo duboke ogrebotine, a zatim dio predaje obrađivaču, koji sada mora potrošiti mnogo vremena uklanjajući te duboke ogrebotine. Ovaj slijed od brušenja do završne obrade i dalje može biti najefikasniji način za ispunjavanje zahtjeva kupaca za završnu obradu. Ali opet, ovo nisu dodatni procesi.
Površine obratka dizajnirane za obradivost uglavnom ne zahtijevaju brušenje ili završnu obradu. Dijelovi koji se bruse to čine samo zato što je brušenje najbrži način za uklanjanje zavara ili drugog materijala, a duboke ogrebotine koje ostavlja brusni točak su upravo ono što je kupac želio. Dijelovi koji zahtijevaju samo završnu obradu proizvode se na takav način da nije potrebno prekomjerno uklanjanje materijala. Tipičan primjer je dio od nehrđajućeg čelika s prekrasnim zavarom zaštićenim volframovom elektrodom koju jednostavno treba izblendati i uskladiti sa završnim uzorkom podloge.
Brusilice s diskovima za malo uklanjanje materijala mogu predstavljati ozbiljne probleme pri radu s nehrđajućim čelikom. Slično tome, pregrijavanje može uzrokovati plavetnjenje i promjenu svojstava materijala. Cilj je da se nehrđajući čelik održi što hladnijim tokom cijelog procesa.
U tu svrhu, pomaže odabir brusnog točka s najbržom brzinom uklanjanja materijala za datu primjenu i budžet. Cirkonijumski točkovi bruse brže od aluminijumskih, ali keramički točkovi najbolje funkcionišu u većini slučajeva.
Izuzetno jake i oštre keramičke čestice troše se na jedinstven način. Kako se postepeno raspadaju, ne postaju ravne, već zadržavaju oštru ivicu. To znači da mogu vrlo brzo ukloniti materijal, često nekoliko puta brže od drugih brusnih ploča. Općenito, ovo čini keramičke brusne ploče vrijednim novca. Idealne su za obradu nehrđajućeg čelika, jer brzo uklanjaju velike strugotine i stvaraju manje topline i deformacija.
Bez obzira na to koji brusni točak proizvođač odabere, mora se imati na umu potencijalna kontaminacija. Većina proizvođača zna da ne mogu koristiti isti brusni točak i za ugljični i za nehrđajući čelik. Mnogi ljudi fizički odvajaju operacije brušenja ugljičnog i nehrđajućeg čelika. Čak i sitne iskre ugljičnog čelika koje padaju na dijelove od nehrđajućeg čelika mogu uzrokovati probleme s kontaminacijom. Mnoge industrije, poput farmaceutske i nuklearne industrije, zahtijevaju da potrošni materijal bude ocijenjen kao nezagađujući. To znači da brusni točak od nehrđajućeg čelika mora biti praktično bez (manje od 0,1%) željeza, sumpora i hlora.
Brusne ploče se ne bruse same od sebe, potreban im je električni alat. Bilo ko može reklamirati prednosti brusnih ploča ili električnih alata, ali stvarnost je da električni alati i njihove brusne ploče rade kao sistem. Keramičke brusne ploče su dizajnirane za ugaone brusilice sa određenom snagom i obrtnim momentom. Dok neke pneumatske brusilice imaju potrebne specifikacije, u većini slučajeva brušenje keramičkih ploča se vrši električnim alatima.
Brusilice s nedovoljnom snagom i obrtnim momentom mogu uzrokovati ozbiljne probleme čak i s najmodernijim abrazivima. Nedostatak snage i obrtnog momenta može uzrokovati značajno usporavanje alata pod pritiskom, što u suštini sprječava keramičke čestice na brusnom točku da rade ono za što su namijenjene: brzo uklanjanje velikih komada metala, čime se smanjuje količina termičkog materijala koji ulazi u brusni točak. brusni točak.
Ovo pogoršava začarani krug: brusilice vide da se materijal ne uklanja, pa instinktivno jače pritiskaju, što zauzvrat stvara višak toplote i plavetnjenje. Na kraju pritiskaju toliko jako da oštete točkove, što ih prisiljava da rade jače i generišu više toplote prije nego što shvate da trebaju promijeniti točkove. Ako radite na ovaj način s tankim cijevima ili limovima, oni će na kraju proći pravo kroz materijal.
Naravno, ako operateri nisu pravilno obučeni, čak ni sa najboljim alatima, ovaj začarani krug se može pojaviti, posebno kada je u pitanju pritisak koji vrše na radni komad. Najbolja praksa je da se što više približi nazivnoj struji brusilice. Ako operater koristi brusilicu od 10 ampera, mora pritiskati toliko snažno da brusilica povuče oko 10 ampera.
Upotreba ampermetra može pomoći u standardizaciji operacija brušenja ako proizvođač obrađuje veliku količinu skupog nehrđajućeg čelika. Naravno, malo operacija zapravo redovno koristi ampermetar, pa je najbolje pažljivo slušati. Ako operater čuje i osjeti da broj okretaja brzo pada, moguće je da previše pritiska.
Osluškivanje previše laganih dodira (tj. premalog pritiska) može biti teško, tako da u ovom slučaju može pomoći pažnja prema protoku iskri. Brušenje nehrđajućeg čelika proizvodi tamnije iskre od ugljičnog čelika, ali one bi i dalje trebale biti vidljive i ravnomjerno stršiti iz radnog područja. Ako operater odjednom vidi manje iskri, to može biti zbog nedovoljne primjene sile ili neglaziranja kotača.
Operateri također moraju održavati konstantan radni ugao. Ako prilaze radnom komadu pod gotovo pravim uglom (skoro paralelno s radnim komadom), mogu uzrokovati značajno pregrijavanje; ako prilaze pod prevelikim uglom (skoro vertikalno), riskiraju da udare ivicom točka u metal. Ako koriste točak tipa 27, trebali bi prilaziti radu pod uglom od 20 do 30 stepeni. Ako imaju točak tipa 29, njihov radni ugao trebao bi biti oko 10 stepeni.
Brusni kotači tipa 28 (konusni) se obično koriste za brušenje ravnih površina radi uklanjanja materijala na širim putanjama brušenja. Ovi konusni kotači također najbolje rade pri nižim kutovima brušenja (oko 5 stupnjeva), tako da pomažu u smanjenju umora operatera.
Ovo uvodi još jedan važan faktor: odabir prave vrste brusnog točka. Točak tipa 27 ima metalnu površinu kontaktne tačke, točak tipa 28 ima kontaktnu liniju zbog svog konusnog oblika, a točak tipa 29 ima kontaktnu površinu.
Današnji najčešći brusni kotači tipa 27 mogu obavljati posao u mnogim područjima, ali njihov oblik otežava rad s duboko profiliranim dijelovima i krivinama, kao što su zavareni sklopovi cijevi od nehrđajućeg čelika. Oblik profila kotača tipa 29 olakšava rad operatera koji trebaju brusiti kombinirane zakrivljene i ravne površine. Kotač tipa 29 to postiže povećanjem površine kontakta, što znači da operater ne mora provoditi puno vremena bruseći na svakoj lokaciji – dobra strategija za smanjenje nakupljanja topline.
Zapravo, ovo se odnosi na bilo koji brusni točak. Prilikom brušenja, operater ne bi trebao dugo ostati na istom mjestu. Pretpostavimo da operater uklanja metal sa zavoja dugog nekoliko stopa. Može pokretati točak kratkim pokretima gore-dolje, ali to može uzrokovati pregrijavanje obratka jer drži točak na malom području duži vremenski period. Da bi smanjio unos topline, operater može proći cijelim zavarom u jednom smjeru na jednom vrhu, zatim podići alat (dopuštajući obratku da se ohladi) i provući obratak u istom smjeru na drugom vrhu. I druge metode funkcioniraju, ali sve imaju jednu zajedničku stvar: izbjegavaju pregrijavanje održavanjem brusnog točka u pokretu.
Ovome pomažu i široko korištene metode "češljanja". Pretpostavimo da operater brusi sučeoni zavar u ravnom položaju. Da bi smanjio termički stres i prekomjerno kopanje, izbjegavao je guranje brusilice duž spoja. Umjesto toga, počinje na kraju i vodi brusilicu duž spoja. Ovo također sprječava da točak previše utone u materijal.
Naravno, bilo koja tehnika može pregrijati metal ako operater radi presporo. Ako radite presporo, operater će pregrijati radni komad; ako se krećete prebrzo, brušenje može potrajati dugo. Pronalaženje idealne brzine pomaka obično zahtijeva iskustvo. Ali ako operater nije upoznat s poslom, može samljeti otpadni materijal kako bi "osjetio" odgovarajuću brzinu pomaka za radni komad.
Strategija završne obrade zavisi od stanja površine materijala pri ulasku i izlasku iz odjeljenja za završnu obradu. Odredite početnu tačku (postignuto stanje površine) i krajnju tačku (potrebna završna obrada), a zatim napravite plan za pronalaženje najboljeg puta između te dvije tačke.
Često najbolji put ne počinje s visoko agresivnim abrazivom. Ovo može izgledati kontraintuitivno. Uostalom, zašto ne početi s grubim pijeskom da biste dobili hrapavu površinu, a zatim preći na finiji pijesak? Ne bi li bilo vrlo neefikasno početi s finijim zrnom?
Ne nužno, ovo opet ima veze s prirodom poređenja. Kako se u svakom koraku postiže finija granulacija, kondicioner zamjenjuje dublje ogrebotine sve finijim, finijim. Ako počnu s brusnim papirom granulacije 40 ili okretnom tavom, ostavit će duboke ogrebotine na metalu. Bilo bi sjajno kada bi te ogrebotine približile površinu željenoj završnoj obradi, zbog čega su dostupni materijali za završnu obradu granulacije 40. Međutim, ako kupac zatraži završnu obradu granulacije #4 (usmjereno brušenje), duboke ogrebotine koje ostavlja granulacija #40 potrebno je dugo vremena za uklanjanje. Majstori ili koriste više veličina granulacije ili provode mnogo vremena koristeći abrazive fine granulacije kako bi uklonili te velike ogrebotine i zamijenili ih manjim. Sve ovo nije samo neefikasno, već i previše zagrijava radni komad.
Naravno, korištenje finozrnatih abraziva na hrapavim površinama može biti sporo i, u kombinaciji s lošom tehnikom, rezultira prevelikom toplinom. Dvostruki ili stepenasto raspoređeni diskovi mogu pomoći u tome. Ovi diskovi uključuju abrazivne tkanine u kombinaciji s materijalima za površinsku obradu. Oni efikasno omogućavaju majstoru da koristi abrazive za uklanjanje materijala, a istovremeno ostavlja glatkiju završnu obradu.
Sljedeći korak u završnoj obradi može uključivati ​​upotrebu netkanih materijala, što ilustruje još jednu jedinstvenu karakteristiku završne obrade: proces najbolje funkcioniše s električnim alatima s promjenjivom brzinom. Kutna brusilica koja radi na 10.000 o/min može obraditi neke abrazivne materijale, ali će potpuno otopiti neke netkane materijale. Iz tog razloga, mašine za završnu obradu usporavaju na 3.000-6.000 o/min prije završne obrade netkanih materijala. Naravno, tačna brzina zavisi od primjene i potrošnog materijala. Na primjer, bubnjevi za netkane materijale obično se okreću brzinom od 3.000 do 4.000 o/min, dok se diskovi za površinsku obradu obično okreću brzinom od 4.000 do 6.000 o/min.
Posjedovanje pravih alata (brusilice s promjenjivom brzinom, različiti materijali za završnu obradu) i određivanje optimalnog broja koraka u osnovi pruža mapu koja pokazuje najbolji put između dolaznog i gotovog materijala. Tačan put ovisi o primjeni, ali iskusni rezači slijede ovaj put koristeći slične metode rezanja.
Netkani rolne upotpunjuju površinu od nehrđajućeg čelika. Za efikasnu završnu obradu i optimalan vijek trajanja, različiti materijali za završnu obradu rade različitim brzinama rotacije.
Prvo, odvoje vrijeme. Ako vide da se tanki komad nehrđajućeg čelika zagrijava, prestanu završavati na jednom mjestu i počnu na drugom. Ili možda rade na dva različita artefakta istovremeno. Radite malo na jednom, a zatim na drugom, dajući drugom komadu vremena da se ohladi.
Prilikom poliranja do sjajnog izgleda, polir može vršiti unakrsno poliranje bubnjem za poliranje ili diskom za poliranje u smjeru okomitom na prethodni korak. Unakrsno brušenje ističe područja koja bi se trebala stopiti s prethodnim uzorkom ogrebotina, ali i dalje ne dovodi površinu do sjajnog izgleda #8. Nakon što se uklone sve ogrebotine, bit će potrebni filcana krpa i jastučić za poliranje kako bi se stvorio željeni sjajni završetak.
Da bi se postigla prava završna obrada, proizvođači moraju obezbijediti završnim obradnicima prave alate, uključujući prave alate i materijale, kao i alate za komunikaciju, kao što je kreiranje standardnih uzoraka kako bi se odredilo kako bi određena završna obrada trebala izgledati. Ovi uzorci (postavljeni pored odjela za završnu obradu, u materijalima za obuku i u prodajnoj literaturi) pomažu da svi budu na istoj talasnoj dužini.
Što se tiče same obrade alata (uključujući električne alate i abrazive), geometrija nekih dijelova može biti izazovna čak i za najiskusniji tim za završnu obradu. U tome će pomoći profesionalni alati.
Pretpostavimo da operater treba da sastavi tankozidnu cijev od nehrđajućeg čelika. Korištenje lamelnih diskova ili čak bubnjeva može dovesti do problema, pregrijavanja, a ponekad čak i do ravne površine na samoj cijevi. Tu mogu pomoći tračne brusilice dizajnirane za cijevi. Transportna traka pokriva veći dio promjera cijevi, raspoređujući kontaktne tačke, povećavajući efikasnost i smanjujući unos topline. Međutim, kao i sa svime ostalim, majstor i dalje treba da premjesti tračnu brusilicu na drugu lokaciju kako bi smanjio višak toplote i izbjegao plavetnjenje.
Isto važi i za druge profesionalne alate za završnu obradu. Razmotrite tračnu brusilicu dizajniranu za teško dostupna mjesta. Finišer je može koristiti za izradu kutnog zavara između dvije daske pod oštrim uglom. Umjesto da pomiče brusilicu za prste vertikalno (kao što perete zube), tehničar je pomiče horizontalno duž gornje ivice kutnog zavara, a zatim duž dna, pazeći da brusilica za prste ne ostaje predugo na jednom mjestu.
Zavarivanje, brušenje i završna obrada nehrđajućeg čelika dolazi s još jednim izazovom: osiguranjem pravilne pasivizacije. Nakon svih ovih poremećaja, da li je na površini materijala ostala ikakva kontaminacija koja bi spriječila prirodno formiranje sloja kroma od nehrđajućeg čelika po cijeloj površini? Posljednja stvar koja proizvođaču treba je ljutiti kupac koji se žali na zahrđale ili prljave dijelove. Tu do izražaja dolaze pravilno čišćenje i sljedivost.
Elektrohemijsko čišćenje može pomoći u uklanjanju nečistoća kako bi se osigurala pravilna pasivizacija, ali kada treba obaviti ovo čišćenje? Zavisi od primjene. Ako proizvođači čiste nehrđajući čelik kako bi osigurali potpunu pasivizaciju, obično to čine odmah nakon zavarivanja. Ako se to ne učini, medij za završnu obradu može apsorbirati površinske nečistoće s obratka i distribuirati ih na druga mjesta. Međutim, za neke kritične primjene, proizvođači mogu dodati dodatne korake čišćenja - možda čak i testiranje pravilne pasivizacije prije nego što nehrđajući čelik napusti tvornicu.
Pretpostavimo da proizvođač zavaruje važnu komponentu od nehrđajućeg čelika za nuklearnu industriju. Profesionalni zavarivač volframovim elektrolučnim spojem stvara glatki šav koji izgleda savršeno. Ali opet, ovo je kritična primjena. Član odjela za završnu obradu koristi četku povezanu s elektrohemijskim sistemom za čišćenje kako bi očistio površinu zavara. Zatim je izbrusio zavar netkanim abrazivom i krpom za brisanje i sve završio do glatke površine. Zatim dolazi do posljednjeg četkanja elektrohemijskim sistemom za čišćenje. Nakon dan ili dva zastoja, koristite prijenosni tester da provjerite je li dio pravilno pasiviran. Rezultati, zabilježeni i sačuvani uz posao, pokazali su da je dio potpuno pasiviran prije nego što je napustio tvornicu.
U većini proizvodnih pogona, brušenje, završna obrada i čišćenje pasivizacije nehrđajućeg čelika obično se odvijaju u sljedećim koracima. U stvari, obično se izvode neposredno prije predaje posla.
Nepravilno obrađeni dijelovi stvaraju neke od najskupljih otpadaka i ponovne obrade, tako da je logično da proizvođači ponovo razmotre svoje odjele za brušenje i završnu obradu. Poboljšanja u brušenju i završnoj obradi pomažu u uklanjanju ključnih uskih grla, poboljšanju kvalitete, uklanjanju glavobolja i, što je najvažnije, povećanju zadovoljstva kupaca.
FABRICATOR je vodeći sjevernoamerički časopis za proizvodnju i oblikovanje čelika. Časopis objavljuje vijesti, tehničke članke i priče o uspjehu koje omogućavaju proizvođačima da efikasnije obavljaju svoj posao. FABRICATOR postoji u industriji od 1970. godine.
Sada s punim pristupom digitalnom izdanju The FABRICATOR, jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Digitalno izdanje časopisa The Tube & Pipe Journal sada je u potpunosti dostupno, omogućavajući jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Ostvarite potpuni digitalni pristup časopisu STAMPING, koji sadrži najnoviju tehnologiju, najbolje prakse i vijesti iz industrije za tržište štancanja metala.
Sada, uz potpuni digitalni pristup časopisu The Fabricator en Español, imate jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.