E saldature longitudinali in e barre d'acciaio inox sò sbavate elettrochimicamente per assicurà una passivazione adatta. Imagine per gentile concessione di Walter Surface Technologies
Imaginete chì un fabricatore stipula un cuntrattu per fabricà un pruduttu chjave in acciaio inox. E sezioni di lamiera è di tubi sò tagliate, piegate è saldate prima di esse mandate à a stazione di finitura. A parte hè custituita da piastre saldate verticalmente à u tubu. E saldature parenu belle, ma ùn hè micca u prezzu ideale chì un cumpratore cerca. Di cunsiguenza, a smerigliatrice passa u tempu à rimuovere più metallu di saldatura di u solitu. Poi, ahimè, un turchinu distintu hè apparsu nantu à a superficia - un segnu chjaru di troppu apportu di calore. In questu casu, questu significa chì a parte ùn risponderà micca à i requisiti di u cliente.
Spessu fatte à manu, a levigatura è a finitura richiedenu destrezza è artigianalità. L'errori di finitura ponu esse assai costosi cunsiderendu tuttu u valore chì hè statu attribuitu 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 scarti ponu esse più alti. Cumbinati cù cumplicazioni cum'è a contaminazione è i guasti di passivazione, una operazione d'acciaio inox chì una volta era prufittuosa pò diventà micca prufittuosa o ancu dannosa per a reputazione.
Cumu impediscenu i pruduttori tuttu què ? Puderanu cumincià per allargà a so cunniscenza di a macinazione è di a finitura, capiscendu i roli ch'elli ghjocanu è cumu affettanu i pezzi in acciaio inox.
Quessi ùn sò micca sinonimi. In fatti, ognunu hà scopi fundamentalmente diversi. A smerigliatura elimina materiali cum'è bave è metallu di saldatura in eccessu, mentre chì a finitura furnisce una finitura fina à a superficia metallica. A cunfusione hè capiscitoghja, datu chì quelli chì smeriglianu cù grandi mole smerigliatrici eliminanu assai metallu assai rapidamente, è graffi assai prufondi ponu esse lasciati in u prucessu. Ma quandu si smeriglia, i graffi sò solu una cunsequenza, l'obiettivu hè di rimuovere rapidamente u materiale, soprattuttu quandu si travaglia cù metalli sensibili à u calore cum'è l'acciaiu inox.
A finitura hè fatta per tappe, postu chì l'operatore principia cù una grana più grossa è avanza versu mole più fine, 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 passu (grana più fine) elimina i graffi più profondi di u passu precedente è li rimpiazza cù graffi più chjuchi.
Siccomu a smerigliatura è a finitura anu scopi diversi, spessu ùn si cumplementanu micca è ponu ghjucà l'una contru l'altra se si usa a strategia sbagliata di i cunsumabili. Per rimuovere u metallu di saldatura in eccessu, l'operatore face graffi assai prufondi cù una mola, è poi passa a parte à u ravvivatore, chì avà deve passà assai tempu à rimuovere questi graffi prufondi. Questa sequenza da a smerigliatura à a finitura pò ancu esse u modu u più efficiente per risponde à i requisiti di finitura di i clienti. Ma torna, ùn si tratta micca di prucessi supplementari.
E superfici di i pezzi di travagliu cuncepite per a lavorabilità generalmente ùn necessitanu micca smerigliatura o finitura. I pezzi chì sò levigati u facenu solu perchè a levigatura 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 vulia. I pezzi chì necessitanu solu finitura sò fabbricati in modu tale chì ùn hè micca necessaria una rimozione eccessiva di materiale. Un esempiu tipicu hè una parte in acciaio inox cù una bella saldatura prutetta da un elettrodu di tungstenu chì deve solu esse mischiata è abbinata à u mudellu di finitura di u sustratu.
E macchine di smerigliatura cù dischi à bassa rimozione di materiale ponu causà serii prublemi quandu si travaglia cù l'acciaiu inox. In listessu modu, u surriscaldamentu pò causà bluaring è cambiamenti in e proprietà di u materiale. L'obiettivu hè di mantene l'acciaiu inox u più fretu 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 zirconiu macinanu più velocemente chè l'alumina, ma e mole ceramiche funzionanu megliu in a maiò parte di i casi.
E particelle ceramiche estremamente forti è affilate sò usurate in un modu unicu. Mentre si disintegranu gradualmente, ùn diventanu micca piatte, ma mantenenu un bordu affilatu. Questu significa chì ponu rimuovere u materiale assai rapidamente, spessu parechje volte più velocemente di altre mole abrasive. In generale, questu rende e mole abrasive in ceramica degne di i soldi. Sò ideali per a lavorazione di l'acciaio inox, postu chì rimuovenu rapidamente i trucioli grossi è generanu menu calore è deformazione.
Indipendentemente da a mola chì sceglie un fabricatore, ci vole à tene contu di a putenziale contaminazione. A maiò parte di i fabricatori sanu chì ùn ponu micca aduprà a stessa mola per l'acciaio al carboniu è l'acciaio inox. Parechje persone separanu fisicamente l'operazioni di macinazione di l'acciaio al carboniu è di l'acciaio inox. Ancu piccule scintille d'acciaio al carboniu chì cascanu nantu à e parti d'acciaio inox ponu causà prublemi di contaminazione. Parechje industrie, cum'è l'industrie farmaceutiche è nucleari, richiedenu chì i cunsumabili sianu classificati cum'è micca inquinanti. Ciò significa chì e mole d'acciaio inox devenu esse praticamente libere (menu di 0,1%) di ferru, zolfu è cloru.
E mole abrasive ùn si macinanu micca da sole, anu bisognu di un utensile elettricu. Qualchissia pò publicità i vantaghji 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 putenza è coppia. Mentre alcune smerigliatrici pneumatiche anu e specifiche richieste, in a maiò parte di i casi a macinazione di e mole ceramiche hè fatta cù utensili elettrichi.
E smerigliatrici cù putenza è coppia insufficienti ponu causà prublemi serii ancu cù l'abrasivi più muderni. 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 sò destinate à fà: rimuovere rapidamente grossi pezzi di metallu, riducendu cusì a quantità di materiale termicu chì entra in a mola.
Questu aggrava u circulu viziosu: e levigatrici vedenu chì ùn si caccia micca materiale, dunque premenu istintivamente più forte, ciò chì à u so tornu crea un calore eccessivu è bluastramentu. Finiscenu per spinghje cusì forte chì vetranu e rote, ciò chì li forza à travaglià di più è à generà più calore prima di rende si contu chì anu bisognu di cambià e rote. Sè travagliate cusì cù tubi o fogli fini, finiscenu per passà per 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 tira circa 10 ampere.
L'usu di un amperometru pò aiutà à standardizà l'operazioni di macinazione se un fabricatore processa una grande quantità d'acciaio inox caru. Benintesa, poche operazioni utilizanu in realtà un amperometru regularmente, dunque hè megliu ascultà attentamente. Se l'operatore sente è sente chì i giri diminuiscenu rapidamente, pò esse chì spinghje troppu forte.
Ascoltà tocchi troppu ligeri (vale à dì, troppu poca pressione) pò esse difficiule, dunque l'attenzione à u flussu di scintille pò aiutà in questu casu. A levigatura di l'acciaio inox produce scintille più scure chè l'acciaio à u carbone, ma devenu esse sempre visibili è spuntà uniformemente da a zona di travagliu. Se l'operatore vede di colpu menu scintille, pò esse duvutu à ùn avè micca applicatu abbastanza forza o à ùn avè micca vetratu a mola.
L'operatori devenu ancu mantene un angulu di travagliu custante. S'elli s'avvicinanu à a pezza di travagliu à un angulu quasi rettu (quasi parallelu à a pezza di travagliu), ponu causà un surriscaldamentu significativu; s'elli s'avvicinanu à un angulu troppu grande (quasi verticale), correnu u risicu di sbattà u bordu di a mola in u metallu. S'elli utilizanu una mola di tipu 27, devenu avvicinà u travagliu à un angulu di 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 di superfici piane per rimuovere materiale nantu à percorsi di macinazione più larghi. Queste mole còniche funzionanu ancu megliu à anguli di macinazione più bassi (intornu à 5 gradi) cusì aiutanu à riduce a fatica di l'operatore.
Questu introduce un altru fattore impurtante: sceglie u tipu ghjustu di mola. A mola di tipu 27 hà un puntu di cuntattu di 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.
E mole di tipu 27 più cumuni d'oghje ponu fà u travagliu in parechje zone, ma a so forma rende difficiule u travagliu cù pezzi prufilati prufondi è curve, cum'è l'assemblaggi di tubi d'acciaio inox saldati. A forma di u prufilu di a mola di Tipu 29 facilita u travagliu di l'operatori chì anu bisognu di macinà superfici curve è piane cumminate. 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 realtà, 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 longu parechji piedi. Pò guidà a mola in brevi movimenti in su è in giù, ma questu pò causà u surriscaldamentu di a pezza perchè mantene a mola in una piccula zona per un bellu pezzu. Per riduce l'apportu di calore, l'operatore pò eseguisce tutta a saldatura in una direzzione à un nasu, poi alzà l'utensile (permettendu à a pezza di raffreddà) è passà a pezza in a stessa direzzione à l'altru nasu. Altri metudi funzionanu, ma anu tutti una cosa in cumunu: evitanu u surriscaldamentu mantenendu a mola in muvimentu.
Questu hè ancu aiutatu da i metudi largamente usati di "pettinatura". Supponemu chì l'operatore stia smerigliendu una saldatura di testa in una pusizione piana. Per riduce u stress termicu è u scavu eccessivu, hà evitatu di spinghje a mola longu u giuntu. Invece, principia da a fine è face scorrere a mola longu u giuntu. Questu impedisce ancu à a mola di affundassi troppu in u materiale.
Benintesa, ogni tecnica pò surriscaldà u metallu s'è l'operatore travaglia troppu pianu pianu. Travaglià troppu pianu pianu è l'operatore surriscaldarà a pezza; s'è vo vi movete troppu prestu, a levigatura pò piglià assai tempu. Truvà u puntu ideale per a velocità di alimentazione richiede di solitu sperienza. Ma s'è l'operatore ùn hè micca familiarizatu cù u travagliu, pò macinà i rottami per "sente" a velocità di alimentazione adatta per a pezza.
A strategia di finitura dipende da a cundizione di a superficia di u materiale quandu entra è esce da u dipartimentu di finitura. Determinate un puntu di partenza (cundizione di a superficia ottenuta) è un puntu di fine (finitura necessaria), è 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 dopu 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 paragone. Quandu si ottiene una grana più fina in ogni passu, u cundizionatore rimpiazza i graffi più profondi cù altri sempre più fini. S'elli cumincianu cù carta vetrata di grana 40 o una padella à scatto, lasceranu graffi profondi nantu à u metallu. Seria bellu se questi graffi avvicinassinu a superficia à a finitura desiderata, hè per quessa chì ci sò materiali di finitura di grana 40 dispunibili. Tuttavia, se un cliente dumanda una finitura #4 (levigatura direzionale), i graffi profondi lasciati da a grana #40 piglianu assai tempu per esse rimossi. L'artigiani o passanu à diverse dimensioni di grana o passanu assai tempu à aduprà abrasivi à grana fina per rimuovere quelli grandi graffi è rimpiazzalli cù quelli più chjuchi. Tuttu què ùn hè micca solu inefficiente, ma riscalda ancu troppu 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, dà troppu calore. I dischi dui in unu o sfalsati ponu aiutà cù questu. Quessi dischi includenu panni abrasivi cumminati cù materiali di trattamentu di a superficia. Permettenu efficacemente à l'artigianu d'utilizà abrasivi per rimuovere u materiale lascendu una finitura più liscia.
U prossimu passu in a finitura pò include l'usu di tessuti non tessuti, chì illustra un'altra caratteristica unica di finitura: u prucessu funziona megliu cù utensili elettrici à velocità variabile. Una smerigliatrice angulare chì funziona à 10.000 giri/min pò trattà alcuni materiali abrasivi, ma fonderà cumpletamente alcuni materiali non tessuti. Per questa ragione, i finitori rallentanu à 3.000-6.000 giri/min prima di finisce i materiali non tessuti. Benintesa, a velocità esatta dipende da l'applicazione è da i consumabili. Per esempiu, i tamburi non tessuti giranu tipicamente da 3.000 à 4.000 giri/min, mentre chì i dischi di trattamentu di a superficia giranu tipicamente da 4.000 à 6.000 giri/min.
Avè l'arnesi adatti (smerigliatrici à velocità variabile, diversi materiali di finitura) è determinà u numeru ottimale di passi furnisce basicamente una mappa chì mostra u megliu percorsu trà u materiale in entrata è quellu finitu. U percorsu esattu dipende da l'applicazione, ma i tagliasiepi sperimentati seguitanu questu percorsu aduprendu metudi di taglio simili.
I rulli non tessuti cumpletanu a superficia in acciaio inox. Per una finitura efficiente è una vita utile ottimale di i cunsumabili, diversi materiali di finitura funzionanu à diverse velocità di rotazione.
Prima, piglianu tempu. S'elli vedenu chì un pezzu finu d'acciaiu inox si riscalda, smettenu di finisce in un locu è cumincianu in un altru. Oppure puderanu travaglià nantu à dui artefatti diversi à u listessu tempu. Travagliate un pocu nantu à unu è dopu nantu à l'altru, dendu à l'altru pezzu u tempu di rinfriscà si.
Quandu si lucida à una finitura à specchiu, u lucidatore pò lucidà in modu incruciatu cù u tamburu di lucidatura o u discu di lucidatura in a direzzione perpendiculare à u passu precedente. A levigatura incruciata mette in risaltu e zone chì devenu fundesi cù u mudellu di graffiu precedente, ma ùn porta ancu a superficia à una finitura à specchiu #8. Una volta chì tutti i graffi sò stati eliminati, saranu necessarii un pannu di feltro è un cuscinettu di lucidatura per creà a finitura lucida desiderata.
Per ottene a finitura adatta, i pruduttori devenu furnisce à i finitori l'arnesi adatti, cumpresi arnesi è materiali veri, è ancu arnesi di cumunicazione, cum'è a creazione di campioni standard per determinà cumu deve esse una certa finitura. Quessi campioni (affissati accantu à u dipartimentu di finitura, in i documenti di furmazione è in a literatura di vendita) aiutanu à mantene tutti nantu à a stessa lunghezza d'onda.
In quantu à l'utensili veri è propri (cumpresi l'utensili elettrici è l'abrasivi), a geometria di certi pezzi pò esse difficiule ancu per a squadra di finitura più esperta. Questu aiuterà l'utensili prufessiunali.
Supponemu chì un operatore hà bisognu di assemblà un tubu d'acciaio inox à parete fina. L'usu di dischi lamellari o ancu tamburi pò purtà à prublemi, surriscaldamentu, è qualchì volta ancu un puntu pianu nantu à u tubu stessu. Hè quì chì e smerigliatrici à nastro cuncepite per i tubi ponu aiutà. U nastro trasportatore copre a maiò parte di u diametru di u tubu, distribuendu i punti di cuntattu, aumentendu l'efficienza è riducendu l'apportu di calore. Tuttavia, cum'è per tuttu u restu, l'artigianu hà sempre bisognu di spustà a levigatrice à nastro in un locu diversu per riduce l'accumulu di calore eccessivu è evità u bluaring.
U listessu vale per altri strumenti di finitura prufessiunali. Cunsiderate una levigatrice à nastro cuncepita per i lochi difficiuli d'accessu. Un finitore pò aduprà per fà una saldatura d'angulu trà duie tavule à un angulu acutu. Invece di spustà a levigatrice à nastro à dite verticalmente (cum'è lavà si i denti), u tecnicu a move orizzontalmente longu u bordu superiore di a saldatura d'angulu è dopu longu u fondu, assicurendusi chì a levigatrice à dite ùn stia micca in un locu troppu per un bellu pezzu. longu.
A saldatura, a smerigliatura è a finitura di l'acciaiu inox presentanu un'altra sfida: assicurà una passivazione curretta. Dopu à tutti questi disturbi, hè rimasta qualchì contaminazione nantu à a superficia di u materiale chì impedisce a furmazione naturale di un stratu di cromu d'acciaiu inox nantu à tutta a superficia? L'ultima cosa chì un fabricatore hà bisognu hè un cliente arrabiatu chì si lamenta di pezzi arrugginiti o sporchi. Eccu induve a pulizia è a tracciabilità curretta entranu in ghjocu.
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 assicurà una passivazione cumpleta, di solitu a facenu subitu dopu a saldatura. Se ùn si face micca cusì, u mediu di finitura pò assorbe i contaminanti superficiali da a pezza è distribuisceli in altri lochi. Tuttavia, per alcune applicazioni critiche, i pruduttori ponu aghjunghje passi di pulizia supplementari, forse ancu testà una passivazione curretta prima chì l'acciaio inox lasci a fabbrica.
Supponemu chì un fabricatore salda un cumpunente impurtante in acciaio inox per l'industria nucleare. Un saldatore prufessiunale à arcu di tungstenu crea una cucitura liscia chì pare perfetta. Ma dinò, questu hè un'applicazione critica. Un membru di u dipartimentu di finitura usa una spazzola cunnessa à un sistema di pulizia elettrochimica per pulisce a superficia di una saldatura. Hà poi levigatu a saldatura cù un abrasivu non tissutu è un pannu di pulizia è hà finitu tuttu à una superficia liscia. Dopu vene l'ultima spazzola cù un sistema di pulizia elettrochimica. Dopu un ghjornu o dui di tempu di inattività, aduprate un tester portatile per verificà a parte per una passivazione curretta. I risultati, registrati è salvati 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'acciaiu inox si facenu di solitu in tappe successive. In fatti, sò generalmente realizate pocu prima di a presentazione di u travagliu.
I pezzi impropriamente lavorati creanu 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 levigatura è di finitura. I miglioramenti in a molatura è a finitura aiutanu à eliminà i principali colli di buttiglia, à migliurà a qualità, à eliminà i mal di testa è, soprattuttu, à aumentà a soddisfazione di i clienti.
FABRICATOR hè a rivista di fabricazione è furmazione di l'acciaiu leader in America di u Nordu. A rivista publica nutizie, articuli tecnichi è storie di successu chì permettenu à i pruduttori di fà u so travagliu in modu più efficiente. FABRICATOR hè in l'industria dapoi u 1970.
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