Per assicurà una passivazione curretta, i tecnichi puliscenu elettrochimicamente e saldature longitudinali di e sezioni laminate d'acciaio inox. Imagine per gentile concessione di Walter Surface Technologies
Imaginete un fabricatore chì stipula un cuntrattu chì implica a fabricazione chjave di l'acciaiu inox. E sezioni di lamiera è di tubi sò tagliate, piegate è saldate prima di sbarcà in una stazione di finitura. A parte hè custituita da piastre saldate verticalmente à u tubu. E saldature parenu belle, ma ùn hè micca u soldi perfettu chì u cliente cerca. Di cunsiguenza, a smerigliatrice passa u tempu à rimuovere più metallu di saldatura di u solitu. Poi, ahimè, sò apparsi qualchi blu distinti nantu à a superficia - un segnu chjaru di troppu calore in entrata. In questu casu, significa chì a parte ùn risponderà micca à i requisiti di u cliente.
Spessu realizate manualmente, a smerigliatura è a finitura richiedenu destrezza è abilità. L'errori in a finitura ponu esse assai cari, datu tuttu u valore chì hè statu datu à a pezza. L'aghjunta di materiali sensibili à u calore costosi cum'è l'acciaio inox, i costi di rilavorazione è d'installazione di rottami ponu esse più alti. Cumbinatu cù cumplicazioni cum'è a contaminazione è i fallimenti di passivazione, un travagliu in acciaio inox una volta lucrativu pò trasfurmà si in un incidente chì perde soldi o ancu chì danneghja a reputazione.
Cumu impediscenu i pruduttori tuttu què ? Puderanu cumincià sviluppendu a so cunniscenza di a macinazione è di a finitura, capendu i roli chì ognunu ghjoca è cumu affettanu i pezzi in acciaio inox.
Ùn sò micca sinonimi. In fatti, ognunu hà un scopu fundamentalmente diversu. A smerigliatura elimina materiali cum'è bave è metallu di saldatura in eccessu, mentre chì a finitura furnisce una finitura nantu à a superficia metallica. A cunfusione hè capiscitoghja, cunsiderendu chì quelli chì smeriglianu cù grandi mole eliminanu assai metallu assai rapidamente, è cusì ponu lascià graffi assai profondi. Ma in a smerigliatura, i graffi sò solu un effettu dopu; l'ubbiettivu hè di rimuovere u materiale rapidamente, soprattuttu quandu si travaglia cù metalli sensibili à u calore cum'è l'acciaiu inox.
A finitura si face per tappe, postu chì l'operatore principia cù una grana più grande è avanza versu mole più fini, abrasivi non tessuti, è forse tela di feltro è pasta di lucidatura per ottene una finitura a specchio. L'obiettivu hè di ottene una certa finitura finale (mudellu di graffi). Ogni tappa (a grana più fina) elimina i graffi più profondi di a tappa precedente è li rimpiazza cù graffi più chjuchi.
Siccomu a smerigliatura è a finitura anu scopi diversi, spessu ùn si cumplementanu micca è ponu in realtà ghjucà l'una contru l'altra se si usa a strategia di cunsumabile sbagliata. Per rimuovere u metallu di saldatura in eccessu, l'operatori utilizanu mole per fà graffi assai profondi, poi consegnanu a parte à un riparatore, chì avà deve passà assai tempu à rimuovere questi graffi profondi. Questa sequenza da a smerigliatura à a finitura pò esse sempre u modu più efficiente per risponde à i requisiti di finitura di i clienti. Ma torna, ùn sò micca prucessi cumplementari.
E superfici di i pezzi di travagliu cuncepite per a fabricabilità generalmente ùn necessitanu micca smerigliatura è finitura. I pezzi chì sò smerigliati facenu questu solu perchè a smerigliatura hè u modu u più veloce per rimuovere saldature o altri materiali è i graffi profondi lasciati da a mola sò esattamente ciò chì u cliente vole. I pezzi chì necessitanu solu finitura sò fabbricati in un modu chì ùn richiede micca una rimozione eccessiva di materiale. Un esempiu tipicu hè una parte in acciaio inox cù una bella saldatura schermata à gas tungsteno chì deve solu esse mischiata è abbinata à u mudellu di finitura di u substratu.
E smerigliatrici cù mole à bassa rimozione ponu presentà sfide significative quandu si travaglia cù l'acciaio inox. In listessu modu, u surriscaldamentu pò causà u bluaring è cambià e proprietà di u materiale. L'obiettivu hè di mantene l'acciaio inox u più frescu pussibule durante tuttu u prucessu.
À questu scopu, aiuta à selezziunà a mola cù a velocità di rimozione più rapida per l'applicazione è u budget. E mole di zirconia macinanu più velocemente chè l'alumina, ma in a maiò parte di i casi, e mole ceramiche funzionanu megliu.
E particelle ceramiche estremamente dure è affilate si consumanu in un modu unicu. Mentre si disintegranu gradualmente, ùn macinanu micca piatte, ma mantenenu un bordu affilatu. Questu significa chì ponu rimuovere u materiale assai rapidamente, spessu in una frazione di u tempu di altre mole abrasive. Questu generalmente rende e mole abrasive ceramiche degne di i soldi. Sò ideali per l'applicazioni in acciaio inox perchè rimuovenu rapidamente i trucioli grossi è generanu menu calore è distorsione.
Indipendentemente da a mola chì sceglie un fabricatore, ci vole à tene à mente a putenziale contaminazione. A maiò parte di i fabricatori sanu chì ùn ponu micca aduprà a stessa mola nantu à l'acciaiu à u carbone è l'acciaiu inox. Parechje persone separanu fisicamente e so operazioni di macinazione di l'acciaiu à u carbone è di l'acciaiu inox. Ancu piccule scintille d'acciaiu à u carbone chì cascanu nantu à i pezzi d'acciaiu inox ponu causà prublemi di contaminazione. Parechje industrie, cum'è l'industrie farmaceutiche è nucleari, richiedenu chì i cunsumabili sianu classificati cum'è senza inquinamentu. Ciò significa chì e mole per l'acciaiu inox devenu esse quasi libere (menu di 0,1%) di ferru, zolfu è cloru.
E mole abrasive ùn si ponu micca macinà da sole; anu bisognu di un utensile elettricu. Qualchissia pò vantà i benefici di e mole abrasive o di l'utensili elettrichi, ma a realità hè chì l'utensili elettrichi è e so mole abrasive funzionanu cum'è un sistema. E mole abrasive in ceramica sò cuncepite per smerigliatrici angulari cù una certa quantità di putenza è coppia. Mentre alcune smerigliatrici pneumatiche anu e specifiche necessarie, a maiò parte di a macinazione di e mole in ceramica hè fatta cù utensili elettrichi.
E smerigliatrici cù putenza è coppia insufficienti ponu causà prublemi serii, ancu cù l'abrasivi i più avanzati. A mancanza di putenza è di coppia pò fà chì l'utensile rallenti significativamente sottu pressione, impedendu essenzialmente à e particelle ceramiche nantu à a mola di fà ciò chì eranu cuncepite per fà: rimuovere rapidamente grossi pezzi di metallu, riducendu cusì a quantità di materiale termicu chì entra in a mola.
Questu aggrava un circulu viziosu: l'operatori di macinazione vedenu chì u materiale ùn hè micca eliminatu, dunque spinghjenu istintivamente più forte, ciò chì à u so tornu crea un calore eccessivu è bluaring. Finiscenu per spinghje cusì forte chì vetranu e rote, ciò chì li face travaglià di più è generà più calore prima di rende si contu chì anu bisognu di rimpiazzà e rote. Sè travagliate in questu modu nantu à tubi o fogli sottili, finiscenu per passà direttamente à traversu u materiale.
Benintesa, s'è l'operatori ùn sò micca furmati currettamente, ancu cù i migliori strumenti, stu circulu viziosu pò accade, soprattuttu quandu si tratta di a pressione ch'elli mettenu nantu à a pezza. A megliu pratica hè di avvicinassi u più pussibule à a corrente nominale di a smerigliatrice. Sè l'operatore usa una smerigliatrice di 10 ampere, deve appughjà cusì forte chì a smerigliatrice assorbe circa 10 ampere.
L'usu di un amperometru pò aiutà à standardizà l'operazioni di macinazione se u fabricatore processa grandi quantità d'acciaio inox caru. Benintesa, poche operazioni utilizanu in realtà un amperometru regularmente, dunque a vostra megliu scumessa hè di ascultà attentamente. Se l'operatore sente è sente chì i giri diminuiscenu rapidamente, pò esse chì spinghjenu troppu forte.
Ascoltà tocchi troppu ligeri (vale à dì troppu poca pressione) pò esse difficiule, dunque in questu casu, fà attenzione à u flussu di scintille pò aiutà. A molatura di l'acciaio inox pruducerà scintille più scure chè l'acciaio à u carbone, ma devenu esse sempre visibili è spuntà da a zona di travagliu in modu consistente. Se l'operatore vede di colpu menu scintille, pò esse perchè ùn applicanu micca abbastanza pressione o ùn smaltanu micca a mola.
L'operatori anu ancu bisognu di mantene un angulu di travagliu consistente. S'elli s'avvicinanu à u pezzu di travagliu à un angulu quasi pianu (quasi parallelu à u pezzu di travagliu), ponu causà un surriscaldamentu impurtante; s'elli s'avvicinanu à un angulu troppu altu (quasi verticale), rischianu di scavà u bordu di a mola in u metallu. S'elli utilizanu una mola di Tipu 27, devenu avvicinà u travagliu à un angulu da 20 à 30 gradi. S'elli anu rote di Tipu 29, u so angulu di travagliu deve esse intornu à 10 gradi.
E mole abrasive di tipu 28 (còniche) sò tipicamente aduprate per a macinazione nantu à superfici piane per rimuovere materiale nantu à percorsi di macinazione più larghi. Queste mole còniche funzionanu ancu megliu à anguli di macinazione più bassi (circa 5 gradi), cusì aiutanu à riduce a fatica di l'operatore.
Questu introduce un altru fattore criticu: sceglie u tipu ghjustu di mola. A mola di Tipu 27 hà un puntu di cuntattu nantu à a superficia metallica; a mola di Tipu 28 hà una linea di cuntattu per via di a so forma cònica; a mola di Tipu 29 hà una superficia di cuntattu.
Di gran lunga, e mole di Tipu 27 più cumuni ponu fà u travagliu in parechje applicazioni, ma a so forma rende difficiule a manipulazione di pezzi cù profili è curve prufondi, cum'è l'assemblaggi saldati di tubi d'acciaio inox. A forma di u prufilu di a mola di Tipu 29 facilita a molla per l'operatori chì anu bisognu di macinà una cumminazione di superfici curve è piane. A mola di Tipu 29 face questu aumentendu l'area di cuntattu di a superficia, ciò chì significa chì l'operatore ùn deve micca passà assai tempu à macinà in ogni locu - una bona strategia per riduce l'accumulu di calore.
In fatti, questu vale per qualsiasi mola. Quandu si mola, l'operatore ùn deve micca stà in u listessu locu per un bellu pezzu. Supponemu chì un operatore stia cacciendu u metallu da un filetto di parechji piedi di lunghezza. Pò guidà a mola in brevi movimenti in su è in giù, ma fà cusì pò surriscaldà a pezza perchè mantene a mola in una piccula zona per longhi periodi di tempu. Per riduce l'apportu di calore, l'operatore pò attraversà tutta a saldatura in una direzzione vicinu à una punta, poi alzà l'utensile (dendu à a pezza u tempu di raffreddà si) è attraversà a pezza in a stessa direzzione vicinu à l'altra punta. Altre tecniche funzionanu, ma anu tutte una caratteristica in cumunu: evitanu u surriscaldamentu mantenendu a mola in muvimentu.
E tecniche di "cardatura" cumunimenti aduprate aiutanu ancu à ottene questu. Supponemu chì l'operatore stia reificendu una saldatura di testa in una pusizione piatta. Per riduce u stress termicu è u scavu eccessivu, hà evitatu di spinghje a mola longu u giuntu. Invece, principia da a fine è tira a mola longu u giuntu. Questu impedisce ancu à a mola di scavà troppu in u materiale.
Benintesa, ogni tecnica pò surriscaldà u metallu s'è l'operatore và troppu pianu. Andà troppu pianu è l'operatore surriscaldarà a pezza; andà troppu veloce è a macinazione pò piglià assai tempu. Truvà u puntu ideale di l'alimentazione richiede di solitu sperienza. Ma s'è l'operatore ùn hè micca familiarizatu cù u travagliu, pò macinà i rottami per ottene a "sensazione" di l'alimentazione adatta per a pezza in manu.
A strategia di finitura gira intornu à a cundizione di a superficia di u materiale quandu ghjunghje è lascia u dipartimentu di finitura. Identificate u puntu di partenza (cundizione di a superficia ricevuta) è u puntu di fine (finitura necessaria), dopu fate un pianu per truvà u megliu percorsu trà questi dui punti.
Spessu a megliu strada ùn principia micca cù un abrasivu assai aggressivu. Questu pò sembrà contraintuitivu. Dopu tuttu, perchè ùn principià micca cù sabbia grossa per ottene una superficia ruvida è poi passà à sabbia più fina? Ùn saria micca assai inefficiente principià cù una grana più fina?
Micca necessariamente, questu hà torna à fà cù a natura di a cullizzioni. Quandu ogni passu ghjunghje à una grana più chjuca, u cundiziunatore rimpiazza i graffi più prufondi cù graffi più superficiali è fini. S'elli cumincianu cù carta vetrata di grana 40 o un discu à flip, lasceranu graffi prufondi nantu à u metallu. Seria bellu se questi graffi avvicinassinu a superficia à a finitura desiderata; hè per quessa chì esistenu quelli materiali di finitura di grana 40. Tuttavia, se u cliente dumanda una finitura n. 4 (finitura spazzolata direzionale), i graffi prufondi creati da un abrasivu n. 40 piglieranu assai tempu per esse rimossi. I rifinitori o passanu à traversu parechje dimensioni di grana, o passanu assai tempu à aduprà abrasivi à grana fina per rimuovere quelli grandi graffi è rimpiazzalli cù graffi più chjuchi. Non solu tuttu què hè inefficiente, ma introduce ancu troppu calore in u pezzu di travagliu.
Benintesa, l'usu di abrasivi à grana fina nantu à superfici ruvide pò esse lentu è, cumminatu cù una tecnica scarsa, introduce troppu calore. Eccu induve un discu lamellare dui in unu o sfalsatu pò aiutà. Quessi dischi includenu panni abrasivi cumminati cù materiali di trattamentu di a superficia. Permettenu efficacemente à u rivestimentu di utilizà abrasivi per rimuovere u materiale lascendu ancu una finitura più liscia.
U prossimu passu in a finitura finale pò implicà l'usu di tessuti non tessuti, chì illustra un'altra caratteristica unica di a finitura: u prucessu funziona megliu cù strumenti elettrici à velocità variabile. Una smerigliatrice à angolo retto chì funziona à 10.000 RPM pò funziunà cù certi mezi di macinazione, ma fonderà cumpletamente alcuni tessuti non tessuti. Per questa ragione, i finitori riducenu a velocità trà 3.000 è 6.000 RPM prima di inizià a fase di finitura cù i tessuti non tessuti. Benintesa, a velocità esatta dipende da l'applicazione è da i consumabili. Per esempiu, i tamburi di tessuti non tessuti giranu tipicamente trà 3.000 è 4.000 RPM, mentre chì i dischi di trattamentu di a superficia giranu tipicamente trà 4.000 è 6.000 RPM.
Avè l'arnesi adatti (smerigliatrici à velocità variabile, diversi mezi di finitura) è determinà u numeru ottimale di passi furnisce basicamente una mappa chì rivela u megliu percorsu trà u materiale in entrata è quellu finitu. U percorsu esattu varieghja secondu l'applicazione, ma i tagliasiepi esperti seguitanu questu percorsu aduprendu tecniche di taglio simili.
I rulli in tessuto non tessuto cumpletanu a superficia in acciaio inox. Per una finitura efficiente è una durata ottimale di i cunsumatori, diversi supporti di finitura funzionanu à diversi RPM.
Prima, si piglianu u so tempu. S'elli vedenu una pezza fina d'acciaio inox chì si riscalda, smettenu di finisce in una zona è cumincianu in un'altra. Oppure puderanu travaglià nantu à dui artefatti diversi à u listessu tempu. Travaglianu un pocu nantu à unu è dopu nantu à l'altru, dendu à l'altra pezza u tempu di rinfriscà si.
Quandu si lucida à una finitura speculare, u lucidatore pò lucidà in modu incruciatu cù un tamburu di lucidatura o un discu di lucidatura, in una direzzione perpendiculare à u passu precedente. A levigatura incruciata mette in risaltu e zone chì devenu mischjà si cù u mudellu di graffiu precedente, ma ùn darà ancu à a superficia una finitura speculare di u n. 8. Una volta chì tutti i graffi sò stati rimossi, sò necessarii un pannu di feltro è una mola di lucidatura per creà a finitura lucida desiderata.
Per ottene a finitura ghjusta, i pruduttori anu bisognu di furnisce à i finitori l'arnesi adatti, cumpresi l'arnesi è i media attuali, è ancu l'arnesi di cumunicazione, cum'è a creazione di campioni standard per determinà cumu deve esse una certa finitura. Quessi campioni (affissati vicinu à u dipartimentu di finitura, in i ducumenti di furmazione è in a literatura di vendita) aiutanu à mette tutti nantu à a stessa pagina.
In quantu à l'utensili veri è propri (cumpresi l'utensili elettrici è i mezi abrasivi), a geometria di certe parti pò prisentà sfide ancu per l'impiegati più esperti in u dipartimentu di finitura. Eccu induve l'utensili prufessiunali ponu aiutà.
Supponemu chì un operatore hà bisognu di cumpletà un assemblaggio tubulare in acciaio inox à pareti sottili. L'usu di dischi lamellari o ancu tamburi pò causà prublemi, causà surriscaldamentu, è qualchì volta ancu creà un puntu pianu nantu à u tubu stessu. Quì, e levigatrici à nastro cuncepite per i tubi ponu aiutà. U nastro trasportatore avvolge a maiò parte di u diametru di u tubu, sparghjendu i punti di cuntattu, aumentendu l'efficienza è riducendu l'apportu di calore. Dettu questu, cum'è cù qualsiasi altra cosa, u ravvivatore hà sempre bisognu di spustà a levigatrice à nastro in una zona diversa per mitigà l'accumulu di calore eccessivu è evità u blu.
U listessu vale per altri strumenti di finitura prufessiunali. Cunsiderate una levigatrice à nastro à dite cuncipita per spazii stretti. Un finitore puderia aduprà per seguità una saldatura di filetto trà duie tavule à un angulu acutu. Invece di spustà a levigatrice à nastro à dite verticalmente (un pocu cum'è lavà i denti), u ravvivatore a move orizzontalmente longu a punta superiore di a saldatura di filetto, poi a punta inferiore, assicurendusi chì a levigatrice à dite ùn resti micca in una per troppu tempu.
A saldatura, a smerigliatura è a finitura di l'acciaiu inox introducenu un'altra cumplicazione: assicurà una passivazione adatta. Dopu à tutti questi disturbi à a superficia di u materiale, ci sò contaminanti rimanenti chì impediscenu à u stratu di cromu di l'acciaiu inox di furmà si naturalmente nantu à tutta a superficia? L'ultima cosa chì un fabricatore vole hè un cliente arrabiatu chì si lamenta di pezzi arrugginiti o contaminati. Eccu induve entranu in ghjocu una pulizia è una tracciabilità adatte.
A pulizia elettrochimica pò aiutà à eliminà i contaminanti per assicurà una passivazione curretta, ma quandu si deve fà sta pulizia? Dipende da l'applicazione. Se i pruduttori puliscenu l'acciaio inox per prumove a passivazione cumpleta, di solitu a facenu subitu dopu a saldatura. Se ùn si face micca cusì, u mediu di finitura pò piglià contaminanti superficiali da a pezza è sparghjeli in altrò. Tuttavia, per alcune applicazioni critiche, i pruduttori ponu sceglie di inserisce passi di pulizia supplementari, forse ancu testà una passivazione curretta prima chì l'acciaio inox lasci u pianu di a fabbrica.
Supponemu chì un fabricatore salda un cumpunente criticu in acciaio inox per l'industria nucleare. Un saldatore prufessiunale à arcu di tungstenu à gasu face una cucitura di dece centesimi chì pare perfetta. Ma torna, questu hè un'applicazione critica. Un impiegatu in u dipartimentu di finitura usa una spazzola cunnessa à un sistema di pulizia elettrochimica per pulisce a superficia di una saldatura. Hà poi piumatu a punta di a saldatura cù un abrasivu non tissutu è un pannu di rivestimentu è hà ottenutu tuttu una finitura spazzolata uniforme. Poi vene a spazzola finale cù un sistema di pulizia elettrochimica. Dopu avè pusatu per un ghjornu o dui, aduprate un dispositivu di prova manuale per testà a parte per una passivazione curretta. I risultati, registrati è cunservati cù u travagliu, anu dimustratu chì a parte era cumpletamente passivata prima di lascià a fabbrica.
In a maiò parte di l'impianti di fabricazione, a macinazione, a finitura è a pulizia di a passivazione di l'acciaio inox si facenu tipicamente à valle. In fatti, sò generalmente eseguite pocu prima di a spedizione di u travagliu.
I pezzi finiti in modu incorrectu generanu alcuni di i scarti è di e rilavorazioni più costosi, dunque hà sensu per i pruduttori di dà un'altra occhiata à i so dipartimenti di macinazione è di finitura. I miglioramenti in a macinazione è a finitura aiutanu à alleviare i principali colli di bottiglia, à migliurà a qualità, à eliminà i mal di testa è, soprattuttu, à aumentà a soddisfazione di i clienti.
FABRICATOR hè a rivista di punta di l'industria di a furmazione è di a fabricazione di metalli in America di u Nordu. A rivista furnisce nutizie, articuli tecnichi è casi di studiu chì permettenu à i pruduttori di fà u so travagliu in modu più efficiente. FABRICATOR serve l'industria dapoi u 1970.
Avà cù accessu cumpletu à l'edizione digitale di The FABRICATOR, accessu faciule à risorse preziose di l'industria.
L'edizione digitale di The Tube & Pipe Journal hè avà cumpletamente accessibile, dendu un accessu faciule à risorse preziose di l'industria.
Prufittate di l'accessu cumpletu à l'edizione digitale di STAMPING Journal, chì furnisce l'ultimi avanzamenti tecnologichi, e migliori pratiche è e nutizie di l'industria per u mercatu di stampaggio di metalli.
Avà cù accessu cumpletu à l'edizione digitale di The Fabricator en Español, accessu faciule à risorse preziose di l'industria.