Lidé často kupují předem opracovanou nerezovou ocel, což zvyšuje složitost materiálu, kterou musí obsluha zvážit.
Stejně jako většina materiálů má i nerezová ocel mnoho výhod a nevýhod. Ocel se považuje za „nerezovou ocel“, pokud slitina obsahuje alespoň 10,5 % chromu, který tvoří oxidovou vrstvu, díky níž je odolná vůči kyselinám a korozi. Tuto odolnost proti korozi lze dále zlepšit zvýšením obsahu chromu a přidáním dalších legujících látek.
Vlastnosti materiálu, které z něj činí „nerezovou ocel“, nenáročná údržba, odolnost a různé povrchové úpravy, ho činí vhodným pro průmyslová odvětví, jako je stavebnictví, nábytkářský průmysl, potravinářský a nápojářský průmysl, lékařství a mnoho dalších aplikací, které vyžadují pevnost a odolnost proti korozi oceli.
Nerezová ocel bývá dražší než jiné oceli. Nabízí však výhody v poměru pevnosti k hmotnosti, což umožňuje použití tenčích tlouštěk materiálu ve srovnání s konvenčními jakostmi, což může vést k úsporám nákladů. Vzhledem k celkové ceně se obchody musí ujistit, že používají správné nástroje, aby se předešlo nákladnému plýtvání a přepracování tohoto materiálu.
Nerezová ocel je obecně považována za obtížně svařitelnou, protože rychle odvádí teplo a vyžaduje velkou opatrnost v závěrečných fázích povrchové úpravy a leštění.
Práce s nerezovou ocelí obecně vyžaduje zkušenějšího svářeče nebo obsluhu než práce s uhlíkovou ocelí, která bývá odolnější. Její odolnost se může snížit při zavádění určitých parametrů, zejména během svařování. Vzhledem k vysoké ceně nerezové oceli je rozumné, aby ji používali zkušenější obsluha.
„Lidé si obvykle kupují nerezovou ocel kvůli její povrchové úpravě,“ říká Jonathan Douville, vedoucí produktový manažer pro mezinárodní výzkum a vývoj ve společnosti Walter Surface Technologies v Pointe-Claire v Quebecu. „To přidává další omezení, která musí provozovatelé zvážit.“
Ať už se jedná o lineární texturovaný povrch velikosti 4 nebo zrcadlový povrch velikosti 8, operátor musí zajistit, aby byl materiál respektován a povrchová úprava nebyla během manipulace a zpracování poškozena. To může také omezit možnosti přípravy a čištění, které jsou zásadní pro zajištění kvalitní výroby dílů.
„Při práci s tímto materiálem je v první řadě třeba se ujistit, že je čistý, čistý, čistý,“ řekl Rick Hatelt, manažer pro Kanadu společnosti PFERD Ontario, Mississauga, Ontario. „Je velmi důležité zajistit čistou (bezuhlíkovou) atmosféru, čistit nerezovou ocel, aby se odstranily nečistoty, které by mohly později způsobit oxidaci (rezavění), a aby se zabránilo opětovnému vytvoření pasivační vrstvy, čímž se vytvoří ochranná vrstva minimalizující oxidaci.“
Při použití nerezové oceli je nutné materiál a okolní prostředí vyčistit. Dobrým začátkem je odstranění oleje a zbytků plastů z materiálů. Nečistoty na nerezové oceli mohou způsobit oxidaci, ale mohou být také problematické při svařování a mohou způsobit vady. Proto je důležité povrch před zahájením pájení vyčistit.
Dílenské prostředí nebývá vždy nejčistší a křížová kontaminace může být problémem při práci s nerezovou a uhlíkovou ocelí. V obchodě se často používá mnoho ventilátorů nebo klimatizace k chlazení pracovníků, což může tlačit kontaminanty na podlahu nebo způsobit odkapávání nebo hromadění kondenzace na surovinách. To je obzvláště náročné, když jsou částice uhlíkové oceli foukané na nerezovou ocel. Oddělení těchto materiálů a jejich udržování v čistém prostředí má velký vliv na efektivní svařování.
Je důležité odstranit zabarvení, aby se časem nehromadila rez a neoslabila celkovou strukturu. Je také dobré odstranit modré zbarvení, aby se sjednotila barva povrchu.
V Kanadě je kvůli extrémně chladnému a zimnímu počasí důležitý výběr správné jakosti nerezové oceli. Douville vysvětlil, že většina obchodů si zpočátku vybrala nerezovou ocel 304 kvůli její ceně. Pokud by však obchod chtěl materiál používat venku, doporučil by přejít na nerezovou ocel 316, i když stojí dvakrát tolik. Nerezová ocel 304 je náchylná ke korozi, pokud se používá nebo skladuje venku. I když je povrch vyčištěn a vytvoří se pasivační vrstva, mohou venkovní podmínky povrch ovlivnit, narušit pasivační vrstvu a nakonec způsobit její opětovnou korozi.
„Příprava svaru je důležitá z řady zásadních důvodů,“ říká Gabi Miholics, specialistka na vývoj aplikací v divizi brusných systémů společnosti 3M Canada v Londýně v Ontariu. „Pro správné svařování je nezbytné odstranit rez, barvu a zkosení. Na svařovaném povrchu nesmí být žádná kontaminace, která by mohla oslabit spoj.“
Hatelt dodává, že čištění oblasti je nezbytné, ale příprava před svařováním může zahrnovat i zkosení materiálu, aby se zajistila správná přilnavost a pevnost svaru.
Pro svařování nerezové oceli je důležité vybrat správný přídavný materiál pro použitou jakost. Nerezová ocel je obzvláště citlivá a vyžaduje, aby svarové švy byly certifikovány stejným typem materiálu. Například základní kov 316 vyžaduje přídavný materiál 316. Svářeči nemohou použít libovolný typ přídavného materiálu, každý druh nerezové oceli vyžaduje pro správné svařování specifický přídavný materiál.
„Při svařování nerezové oceli musí svářeč skutečně sledovat teplotu,“ řekl Michael Radaelli, produktový manažer společnosti Norton | Saint-Gobain Abrasives, Worcester, MA. „Existuje mnoho různých zařízení, která lze použít k měření teploty svaru a součásti, když se svářečka zahřívá, protože pokud se v nerezové oceli objeví prasklina, součást je v podstatě zničená.“
Radaelli dodal, že svářeč se musí ujistit, že nezůstává dlouho na stejném místě. Vícevrstvé svařování je skvělý způsob, jak zabránit přehřátí substrátu. Dlouhodobé svařování základní nerezové oceli může způsobit její přehřátí a praskání.
„Svařování nerezové oceli může být časově náročnější, ale je to také umění, které vyžaduje zkušené ruce,“ řekl Radaelli.
Příprava po svařování skutečně závisí na konečném produktu a jeho použití. V některých případech, vysvětlil Miholics, svar ve skutečnosti není nikdy vidět, takže je nutné pouze omezené čištění po svařování a veškeré viditelné rozstřiky se rychle odstraní. Nebo může být nutné svar vyrovnat nebo vyčistit, ale není nutná žádná specifická příprava povrchu. Pokud je vyžadován jemný nebo zrcadlový lesk, mohou být vyžadovány složitější lešticí kroky. Záleží pouze na aplikaci.
„Problém není v barvě,“ řekl Miholics. „Toto zabarvení povrchu naznačuje, že se vlastnosti kovu změnily a nyní může oxidovat/rezavět.“
Volba dokončovacího nástroje s proměnnou rychlostí ušetří čas a peníze a umožní obsluze dosáhnout požadovaného výsledku.
Je důležité odstranit zabarvení, aby se časem nehromadila rez a neoslabila celkovou strukturu. Je také dobré odstranit modré zbarvení, aby se sjednotila barva povrchu.
Proces čištění může poškodit povrchy, zejména při použití agresivních chemikálií. Nesprávné čištění může zabránit tvorbě pasivační vrstvy. Proto mnoho odborníků doporučuje ruční čištění těchto svařovaných dílů.
„Při ručním čištění, pokud nedovolíte kyslíku reagovat s povrchem po dobu 24 nebo 48 hodin, nemáte čas na vytvoření pasivního povrchu,“ řekl Douville. Vysvětlil, že povrch potřebuje kyslík k reakci s chromem ve slitině a vytvoření pasivační vrstvy. Některé obchody mají tendenci díly čistit, balit a odesílat ihned, což proces zpomaluje a zvyšuje riziko koroze.
Je běžné, že výrobci a svářeči používají více materiálů. Jak však již bylo zmíněno, použití nerezové oceli s sebou nese určitá omezení. Dobré je věnovat čas čištění součásti, ale je to jen tak dobré, jako prostředí, ve kterém se součástka nachází.
Hatelt uvedl, že se neustále setkává se znečištěnými pracovními prostory. Klíčem je eliminace přítomnosti uhlíku v pracovním prostředí s nerezovou ocelí. Není neobvyklé, že dílny, které používají ocel, přecházejí na nerezovou ocel, aniž by si pracovní prostředí pro tento materiál řádně připravily. To je chyba, zejména pokud si nemohou tyto dva materiály oddělit nebo si koupit vlastní sadu nástrojů.
„Pokud máte drátěný kartáč na broušení nebo úpravu nerezové oceli a používáte ho na uhlíkovou ocel, nemůžete už nerezovou ocel používat,“ řekl Radaelli. „Kartáče jsou nyní kontaminovány uhlíkem a rezaví. Jakmile jsou kartáče křížově kontaminovány, nelze je čistit.“
Obchody by měly k přípravě materiálů používat oddělené nástroje, ale měly by je také označovat nářadím „pouze z nerezové oceli“, aby se zabránilo zbytečné kontaminaci, uvedl Hatelt.
Při výběru nástrojů pro přípravu svařování z nerezové oceli by dílny měly zvážit mnoho faktorů, včetně možností odvodu tepla, typu minerálu, rychlosti a velikosti zrna.
„Výběr brusiva s povlakem odvádějícím teplo je dobrým začátkem,“ řekl Miholics. „Nerezová ocel je velmi tvrdá a při broušení generuje více tepla než měkká ocel. Teplo se musí někam odvádět, takže existuje povlak, který umožňuje teplu proudit k okraji kotouče, místo aby zůstalo jen tam, kde brousí.“ V tu chvíli to bylo ideální.“
Výběr brusiva závisí také na tom, jak by měl celkový výsledek vypadat, dodává. Je to opravdu v oku pozorovatele. Hliníkové minerály v brusivech jsou zdaleka nejběžnějším typem používaným v dokončovacích krocích. Aby nerezová ocel na povrchu vypadala modře, měl by se použít minerál karbid křemíku. Je ostřejší a zanechává hlubší řezy, které jinak odrážejí světlo, takže je modrá. Pokud obsluha hledá specifickou nebo jedinečnou povrchovou úpravu, je nejlepší promluvit si s dodavatelem.
„Otáčky jsou velký problém,“ řekl Hatelt. „Různé nástroje vyžadují různé otáčky a často běží příliš rychle. Použití správných otáček zajistí nejlepší výsledky, a to jak z hlediska rychlosti provedení práce, tak i její kvality. Je důležité vědět, jaký povrch chcete dosáhnout a jakým způsobem se měří.“
Douville dodal, že investice do dokončovacích nástrojů s proměnnou rychlostí je jedním ze způsobů, jak překonat problémy s rychlostí. Mnoho operátorů se snaží pro dokončování použít běžnou brusku, ale ta má pro řezání pouze vysokou rychlost. Dokončení procesu vyžaduje zpomalení. Volba dokončovacího nástroje s proměnnou rychlostí ušetří čas a peníze a umožní operátorovi dosáhnout požadovaného výsledku.
Při výběru brusiva je také důležitá zrnitost. Obsluha by měla začít s nejvhodnější zrnitostí pro danou aplikaci.
Počínaje zrnitostí 60 nebo 80 (střední) může obsluha téměř okamžitě přejít na zrnitost 120 (jemná) a poté na zrnitost 220 (velmi jemná), což dodá nerezové oceli povrchovou úpravu č. 4.
„Může to být tak jednoduché, jako tři kroky,“ řekl Radaelli. „Pokud se však operátor zabývá velkým svarem, nemůže začít se zrnitostí 60 nebo 80 a může zvolit zrnitost 24 (velmi hrubá) nebo 36 (hrubá). To přidává další krok a může být obtížné jej odstranit v materiálu. Jsou na něm hluboké škrábance.“
Navíc přidání spreje nebo gelu proti rozstřiku může být nejlepším přítelem svářeče, ale při svařování nerezové oceli se na něj často zapomíná, říká Douville. Díly s rozstřikem je třeba odstranit, což může poškrábat povrch, vyžadovat další kroky broušení a plýtvat více času. Tento krok lze snadno eliminovat pomocí systému proti rozstřiku.
Lindsay Luminoso, zástupkyně redaktorky, přispívá do časopisů Metal Fabrication Canada a Fabrication and Welding Canada. V letech 2014–2016 působila jako zástupkyně redaktorky/webová redaktorka v časopise Metal Fabrication Canada, naposledy jako zástupkyně redaktorky pro konstrukční inženýrství.
Luminoso má bakalářský titul v oboru umění z Carleton University, bakalářský titul v oboru vzdělávání z University of Ottawa a postgraduální certifikát v oboru knih, časopisů a digitálního publikování z Centennial College.
Zůstaňte v obraze s nejnovějšími zprávami, událostmi a technologiemi ze všech kovů z našich dvou měsíčních newsletterů, které jsou psány exkluzivně pro kanadské výrobce!
Nyní s plným přístupem k digitálnímu vydání časopisu Canadian Metalworking máte snadný přístup k cenným průmyslovým zdrojům.
Nyní s plným přístupem k digitálnímu vydání časopisů Made in Canada a Welding máte snadný přístup k cenným průmyslovým zdrojům.
Randy McDonald, produktový manažer v důchodu ve společnosti Overtone, se s námi dělí o tipy a rady ze svých 40 let zkušeností. Randy nás krok za krokem provede celým procesem pomocí leštičky s nastavitelnou rychlostí FEIN WPO 14-25E a příslušenství pro dokončovací a lešticí práce z rozsáhlé řady lešticího příslušenství FEIN Canada.