La gent sovint compra acer inoxidable preacabat, cosa que augmenta la complexitat del material que els operadors han de tenir en compte.
Com la majoria de materials, l'acer inoxidable té molts avantatges i desavantatges. Un acer es considera "acer inoxidable" si l'aliatge conté almenys un 10,5% de crom, que forma una capa d'òxid que el fa resistent a l'àcid i a la corrosió. Aquesta resistència a la corrosió es pot millorar encara més augmentant el contingut de crom i afegint-hi addicions d'aliatge addicionals.
Les propietats del material "acer inoxidable", el baix manteniment, la durabilitat i els diversos acabats superficials el fan adequat per a indústries com la construcció, el moble, l'alimentació i les begudes, la medicina i moltes altres aplicacions que requereixen la resistència i la corrosió de l'acer.
L'acer inoxidable sol ser més car que altres acers. Tanmateix, ofereix avantatges en relació resistència-pes, ja que permet un material més prim que els graus convencionals, cosa que pot suposar un estalvi de costos. A causa del seu cost global, els tallers han d'assegurar-se que utilitzen les eines adequades per evitar el malbaratament i la reelaboració costosos d'aquest material.
L'acer inoxidable es considera generalment difícil de soldar perquè dissipa la calor ràpidament i requereix molta cura durant els passos d'acabat i polit.
Treballar amb acer inoxidable sol requerir un soldador o operador més experimentat que treballar amb acer al carboni, que tendeix a ser més estable. La seva amplitud es pot reduir introduint certs paràmetres, especialment durant la soldadura. A causa de l'alt cost de l'acer inoxidable, té més sentit que l'utilitzin operadors més experimentats.
«La gent sol comprar acer inoxidable pels seus acabats», va dir Jonathan Douville, gerent sènior de producte d'R+D International a Walter Surface Technologies, a Pointe-Claire, Quebec. «La gent sol comprar acer inoxidable pels seus acabats», va dir Jonathan Douville, gerent sènior de producte d'R+D International a Walter Surface Technologies, a Pointe-Claire, Quebec. «Люди обычно покупают нержавеющую сталь из-за ее отделки», — сказал Джонатан Доуш Доустль менеджер по продуктам R&D International, Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Que. «La gent sol comprar acer inoxidable pel seu acabat», va dir Jonathan Douville, director sènior de productes d'R+D International de Walter Surface Technologies de Pointe-Claire, Quebec.«La gent sol comprar acer inoxidable pel seu acabat», afirma Jonathan Douville, director sènior d'investigació i desenvolupament internacional de Walter Surface Technologies a Pointe Claire, Quebec. «Això afegeix restriccions a les quals han de tenir en compte els operadors».
Tant si es tracta d'un recobriment de textura lineal de mida 4 com d'un acabat mirall de mida 8, l'operador ha d'assegurar-se que el material sigui suau amb el material i que el recobriment no es faci malbé durant la manipulació i el processament. També pot limitar les opcions de preparació i neteja, que són crítiques per a la producció de peces de qualitat.
«Quan es treballa amb aquest material, el primer que cal fer és assegurar-se que estigui net, net i net de nou», va dir Rick Hathelt, gerent d'àrea de PFERD per al Canadà, Ontario, Mississauga, Ontario. «És molt important assegurar-se que es té una atmosfera neta (lliure de carboni) quan es neteja l'acer inoxidable per eliminar les impureses que posteriorment poden causar oxidació (rovell) i evitar que la capa de passivació es recuperi creant una capa protectora per minimitzar l'oxidació».
Quan s'utilitza acer inoxidable, cal netejar el material i l'entorn. Eliminar l'oli i els residus de plàstic dels materials és un bon començament. Els contaminants de l'acer inoxidable poden causar oxidació, però també poden crear problemes durant la soldadura i causar defectes. Per tant, és important netejar la superfície abans de soldar.
L'entorn del taller no sempre és el més net i la contaminació creuada pot ser un problema quan es treballa amb acer inoxidable i acer al carboni. Sovint, la botiga fa funcionar molts ventiladors o utilitza aparells d'aire condicionat per refredar els treballadors, cosa que pot empènyer contaminants al terra o provocar degoteigs o condensació a les matèries primeres. Això és especialment difícil quan es bufen partícules d'acer al carboni sobre acer inoxidable. Separar aquests materials i emmagatzemar-los en un entorn net és essencial quan es tracta d'una soldadura eficient.
És important eliminar la decoloració perquè l'òxid no s'acumuli amb el temps i no debiliti l'estructura general. També és bo eliminar el blau per igualar el color de la superfície.
Al Canadà, a causa del fred extrem i de les condicions climàtiques hivernals, és molt important triar el grau correcte d'acer inoxidable. Douville va explicar que la majoria de botigues inicialment van triar el 304 pel seu preu. Però si la botiga utilitzés aquest material a l'exterior, recomanarien canviar al 316, tot i que costa el doble. El 304 és susceptible a la corrosió quan s'utilitza o emmagatzema a l'aire lliure. Fins i tot si es neteja la superfície i es forma una capa de passivació, les condicions externes poden actuar sobre la superfície, destruint la capa de passivació i, finalment, provocant l'oxidació de nou.
«La preparació de la soldadura és important per diverses raons fonamentals», afirma Gabi Miholix, especialista en desenvolupament d'aplicacions de la divisió de sistemes abrasius de 3M Canada, London, Ontario. «L'eliminació de l'òxid, la pintura i els bisells és essencial per a una soldadura correcta. La superfície de la soldadura ha d'estar lliure de contaminants que puguin debilitar la unió».
Hatelt afegeix que la neteja de la zona és necessària, però la preparació prèvia a la soldadura també pot incloure el bisellatge del material per garantir l'adhesió i la resistència adequades de la soldadura.
Quan es solda acer inoxidable, és important seleccionar el metall d'aportació correcte per al grau que s'utilitza. L'acer inoxidable és particularment sensible i requereix que les soldadures estiguin certificades per al mateix tipus de material. Per exemple, el metall base 316 requereix metall d'aportació 316. Els soldadors no poden utilitzar qualsevol tipus de metall d'aportació, cada grau d'acer inoxidable requereix un metall d'aportació específic per soldar correctament.
«Quan es solda acer inoxidable, el soldador ha de controlar molt la temperatura», va dir Michael Radaelli, gerent de producte de Norton | Saint-Gobain Abrasives, Worcester, Massachusetts. «Hi ha molts dispositius diferents que es poden utilitzar per mesurar la temperatura de la soldadura i de la peça a mesura que el soldador s'escalfa, perquè si apareix una esquerda a l'acer inoxidable, la peça pràcticament queda destruïda».
Radaelli va afegir que el soldador ha d'assegurar-se que no es queda al mateix lloc durant molt de temps. La soldadura multicapa és una bona manera d'evitar que el substrat s'escalfi massa. La soldadura prolongada de l'acer inoxidable base pot fer que s'escalfi i s'esquerdi.
«Soldar acer inoxidable pot trigar més, però també és un art que requereix mans expertes», va dir Radaelli.
La preparació posterior a la soldadura depèn realment del producte final i de la seva aplicació. En alguns casos, va explicar Miholix, la soldadura mai és visible, de manera que només cal una neteja posterior a la soldadura limitada i qualsevol esquitxada visible s'elimina ràpidament. O potser cal anivellar o netejar la soldadura, però no cal cap preparació especial de la superfície. Si es requereix un acabat fi o de mirall, poden ser necessaris passos de polit més avançats. Només depèn de l'aplicació.
«El problema no és el color», va dir Miholic. «Aquesta decoloració de la superfície indica que les propietats del metall han canviat i ara es pot oxidar/rovellar».
Seleccionar una eina d'acabat de velocitat variable estalviarà temps i diners i permetrà a l'operador personalitzar l'acabat.
És important eliminar la decoloració perquè l'òxid no s'acumuli amb el temps i no debiliti l'estructura general. També és bo eliminar el blau per igualar el color de la superfície.
El procés de neteja pot danyar les superfícies, especialment quan s'utilitzen productes químics agressius. Una neteja incorrecta pot evitar la formació d'una capa de passivació. És per això que molts experts recomanen la neteja manual d'aquestes peces soldades.
«Amb la neteja manual, si no permets que l'oxigen reaccioni amb la superfície durant 24 o 48 hores, no tens temps de crear una superfície passiva», va dir Douville. Va explicar que la superfície necessita oxigen per reaccionar amb el crom de l'aliatge per formar una capa de passivació. En algunes botigues, és habitual netejar, empaquetar les peces i enviar-les immediatament, cosa que alenteix el procés i augmenta el risc de corrosió.
Els fabricants i soldadors solen utilitzar diversos materials. Tanmateix, com s'ha esmentat anteriorment, l'ús d'acer inoxidable imposa algunes limitacions. Prendre's el temps per netejar la peça és un bon primer pas, però només és tan bo com l'entorn en què es troba.
Hatelt va dir que continua veient feines contaminades. La clau és eliminar la presència de carboni en l'entorn de treball de l'acer inoxidable. No és estrany que els tallers que utilitzen acer canviïn a l'acer inoxidable sense una preparació adequada de l'entorn de treball per a aquest material. Això és un error, sobretot si no poden separar els dos materials o comprar el seu propi conjunt d'eines.
«Si teniu un raspall de filferro per polir o preparar acer inoxidable i l'utilitzeu sobre acer al carboni, ja no podeu utilitzar acer inoxidable», va dir Radaelli. «Els raspalls ara estan contaminats amb carboni i òxid. Si els raspalls estan contaminats de manera creuada, no es poden netejar».
Les botigues han d'utilitzar eines separades per a la preparació del material, però també han d'etiquetar les eines com a "només acer inoxidable" per evitar contaminacions innecessàries, va dir Hatelt.
Els tallers han de tenir en compte molts factors a l'hora de seleccionar eines de preparació per a la soldadura d'acer inoxidable, com ara les opcions de dissipació de calor, el tipus de mineral, la velocitat i la mida del gra.
«Triar un abrasiu amb recobriment dissipador de calor és un bon començament», va dir Miholix. «L'acer inoxidable és molt dur i genera més calor en polir que l'acer suau. La calor ha d'anar a algun lloc, de manera que hi ha un recobriment que permet que la calor flueixi cap a la vora del disc, en lloc de quedar-se exactament on s'està polint. En aquell moment era perfecte».
L'elecció de l'abrasiu també depèn de com ha de ser l'acabat general, afegeix. Realment és a l'ull de qui ho mira. Els minerals d'alúmina en els abrasius són, amb diferència, el tipus més comú utilitzat en els passos d'acabat. Perquè l'acer inoxidable sembli blau a la superfície, s'ha d'utilitzar el mineral carbur de silici. És més afilat i deixa talls més profunds que reflecteixen la llum de manera diferent, fent-lo blau. Si l'operador busca un acabat superficial específic o únic, el millor és parlar amb el proveïdor.
«Les revolucions per minut són un gran problema», va dir Hatelt. «Eines diferents requereixen revolucions per minut diferents i sovint funcionen massa ràpid. L'ús de les revolucions per minut correctes proporciona els millors resultats possibles, tant pel que fa a la rapidesa amb què es fa la feina com a la qualitat. Esbrineu quin acabat voleu i com mesurar-lo».
Douville va afegir que invertir en eines d'acabat de velocitat variable és una manera de resoldre els problemes de velocitat. Molts operadors proven una esmoladora normal per a l'acabat, però només té una velocitat alta per al tall. Per completar el procés cal reduir la velocitat. Seleccionar una eina d'acabat de velocitat variable estalviarà temps i diners i permetrà a l'operador personalitzar l'acabat.
El gra també és important a l'hora de triar un abrasiu. L'operador ha de començar amb el millor gra per a l'aplicació.
Començant amb un gra 60 o 80 (mitjà), l'operador pot saltar a gra 120 (fi) i gra 220 (molt fi) gairebé immediatament, donant a l'acer inoxidable la quarta posició.
«Podrien ser tan sols tres passos», va dir Radaelli. «Tanmateix, si l'operador treballa amb soldadures grans, no pot començar amb un gra 60 o 80 i pot triar un gra 24 (molt gruixut) o 36 (gruixut). Això afegeix un pas addicional i pot ser difícil eliminar ratllades profundes al material».
A més, afegir un esprai o gel antiesquitxades pot ser el millor amic d'un soldador, però sovint es passa per alt quan es solda acer inoxidable, diu Douville. Cal eliminar les peces esquitxades, que poden ratllar la superfície, requerir passos de poliment addicionals i trigar més temps. Aquest pas es pot eliminar fàcilment amb un sistema de protecció contra esquitxades.
Lindsay Luminoso, editora associada, col·labora tant a Canadian Metalworking com a Canadian Fabricating & Welding. Lindsay Luminoso, editora associada, col·labora tant a Canadian Metalworking com a Canadian Fabricating & Welding. Линдси Луминосо, помощник редактора, вносит свой вклад как в Canadian Metalworking, так и в Canadian Fabricating & Welding. Lindsey Luminoso, editora associada, col·labora tant a Canadian Metalworking com a Canadian Fabricating & Welding.Lindsey Luminoso, editora associada, col·labora amb Metal Fabrication Canada i Fabrication and Welding Canada. Va ser editora associada/editora web a Metal Fabrication Canada del 2014 al 2016 i, més recentment, editora associada del departament de disseny.
Luminoso té una llicenciatura en arts per la Universitat Carleton, una llicenciatura en educació per la Universitat d'Ottawa i un certificat de postgrau en llibres, revistes i publicació digital pel Centennial College.
Estigueu al dia de les darreres notícies, esdeveniments i tecnologies de tots els metalls amb els nostres dos butlletins mensuals escrits exclusivament per a fabricants canadencs!
Ara, amb accés complet a l'edició digital de Canadian Metalworking, fàcil accés a recursos valuosos de la indústria.
Ara, amb accés digital complet a Made in Canada i Weld, teniu fàcil accés a recursos valuosos de la indústria.
Us presentem una manera més intel·ligent de polvoritzar. Us presentem el millor de la ciència de 3M en una de les pistoles més intel·ligents i lleugeres del món.