Οι άνθρωποι συχνά αγοράζουν προ-κατεργασμένο ανοξείδωτο χάλυβα, γεγονός που προσθέτει στην πολυπλοκότητα του υλικού που πρέπει να λάβουν υπόψη οι χειριστές.
Όπως τα περισσότερα υλικά, ο ανοξείδωτος χάλυβας έχει πολλά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Ένας χάλυβας θεωρείται «ανοξείδωτος χάλυβας» εάν το κράμα περιέχει τουλάχιστον 10,5% χρώμιο, το οποίο σχηματίζει ένα στρώμα οξειδίου που τον καθιστά ανθεκτικό στα οξέα και τη διάβρωση. Αυτή η αντοχή στη διάβρωση μπορεί να βελτιωθεί περαιτέρω αυξάνοντας την περιεκτικότητα σε χρώμιο και προσθέτοντας επιπλέον παράγοντες κράματος.
Οι ιδιότητες του υλικού ως «ανοξείδωτου χάλυβα», η χαμηλή συντήρηση, η ανθεκτικότητα και τα διάφορα φινιρίσματα επιφάνειας το καθιστούν κατάλληλο για βιομηχανίες όπως οι κατασκευές, τα έπιπλα, τα τρόφιμα και τα ποτά, η ιατρική και πολλές άλλες εφαρμογές που απαιτούν την αντοχή και την αντοχή στη διάβρωση του χάλυβα.
Ο ανοξείδωτος χάλυβας τείνει να είναι πιο ακριβός από άλλους χάλυβες. Ωστόσο, προσφέρει πλεονεκτήματα στην αναλογία αντοχής προς βάρος, επιτρέποντας τη χρήση λεπτότερων υλικών σε σύγκριση με τις συμβατικές ποιότητες, κάτι που μπορεί να οδηγήσει σε εξοικονόμηση κόστους. Λόγω του συνολικού κόστους του, τα καταστήματα πρέπει να διασφαλίζουν ότι χρησιμοποιούν τα σωστά εργαλεία για να αποφεύγουν τη δαπανηρή σπατάλη και την επανακατεργασία αυτού του υλικού.
Ο ανοξείδωτος χάλυβας θεωρείται γενικά δύσκολος στη συγκόλληση επειδή διαχέει γρήγορα τη θερμότητα και απαιτεί μεγάλη προσοχή στα τελικά στάδια φινιρίσματος και στίλβωσης.
Η εργασία με ανοξείδωτο χάλυβα απαιτεί γενικά έναν πιο έμπειρο συγκολλητή ή χειριστή από την εργασία με ανθρακούχο χάλυβα, ο οποίος τείνει να είναι πιο ανθεκτικός. Το εύρος του μπορεί να μειωθεί όταν εισάγονται ορισμένες παράμετροι, ειδικά κατά τη συγκόλληση. Λόγω του υψηλού κόστους του ανοξείδωτου χάλυβα, είναι λογικό να τον χρησιμοποιούν πιο έμπειροι χειριστές.
«Οι άνθρωποι συνήθως αγοράζουν ανοξείδωτο χάλυβα λόγω του φινιρίσματός του», λέει ο Jonathan Douville, ανώτερος διευθυντής προϊόντων για διεθνή έρευνα και ανάπτυξη στην Walter Surface Technologies στο Pointe-Claire του Κεμπέκ. «Αυτό προσθέτει στους περιορισμούς που πρέπει να λάβουν υπόψη οι φορείς εκμετάλλευσης».
Είτε πρόκειται για γραμμικό φινίρισμα υφής μεγέθους 4 είτε για φινίρισμα καθρέφτη μεγέθους 8, ο χειριστής πρέπει να διασφαλίσει ότι το υλικό τηρείται και ότι το φινίρισμα δεν θα υποστεί ζημιά κατά τον χειρισμό και την επεξεργασία. Αυτό μπορεί επίσης να περιορίσει τις επιλογές προετοιμασίας και καθαρισμού, οι οποίες είναι κρίσιμες για τη διασφάλιση της καλής παραγωγής εξαρτημάτων.
«Όταν εργάζεστε με αυτό το υλικό, το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνετε είναι να βεβαιωθείτε ότι είναι καθαρό, καθαρό, καθαρό», δήλωσε ο Rick Hatelt, Διευθυντής Χώρας Καναδά για την PFERD Ontario, Mississauga, Ontario. «Είναι πολύ σημαντικό να βεβαιωθείτε ότι έχετε μια καθαρή (χωρίς άνθρακα) ατμόσφαιρα, καθαρίζοντας τον ανοξείδωτο χάλυβα για να αφαιρέσετε τις ακαθαρσίες που θα μπορούσαν να προκαλέσουν οξείδωση (σκουριά) αργότερα και για να αποτρέψετε την ανακατασκευή του στρώματος παθητικοποίησης, δημιουργώντας ένα προστατευτικό στρώμα για την ελαχιστοποίηση της οξείδωσης».
Όταν χρησιμοποιείτε ανοξείδωτο χάλυβα, το υλικό και το περιβάλλον πρέπει να καθαρίζονται. Η αφαίρεση λαδιού και υπολειμμάτων πλαστικού από τα υλικά είναι ένα καλό σημείο για να ξεκινήσετε. Οι μολυσματικοί παράγοντες στον ανοξείδωτο χάλυβα μπορούν να προκαλέσουν οξείδωση, αλλά μπορούν επίσης να είναι προβληματικοί κατά τη συγκόλληση και να προκαλέσουν ελαττώματα. Επομένως, είναι σημαντικό να καθαρίζετε την επιφάνεια πριν ξεκινήσετε την συγκόλληση.
Τα περιβάλλοντα των εργαστηρίων δεν είναι πάντα τα πιο καθαρά και η διασταυρούμενη μόλυνση μπορεί να αποτελέσει πρόβλημα κατά την εργασία με ανοξείδωτο και ανθρακούχο χάλυβα. Συχνά ένα κατάστημα λειτουργεί πολλούς ανεμιστήρες ή χρησιμοποιεί κλιματιστικά για την ψύξη των εργαζομένων, κάτι που μπορεί να ωθήσει τους ρύπους στο πάτωμα ή να προκαλέσει στάξιμο ή συσσώρευση συμπύκνωσης στις πρώτες ύλες. Αυτό είναι ιδιαίτερα δύσκολο όταν σωματίδια ανθρακούχου χάλυβα διοχετεύονται σε ανοξείδωτο χάλυβα. Ο διαχωρισμός αυτών των υλικών και η διατήρησή τους σε καθαρό περιβάλλον κάνει μεγάλη διαφορά όσον αφορά την αποτελεσματική συγκόλληση.
Είναι σημαντικό να αφαιρέσετε τον αποχρωματισμό για να διασφαλίσετε ότι η σκουριά δεν θα συσσωρευτεί με την πάροδο του χρόνου και δεν θα αποδυναμώσει τη συνολική δομή. Είναι επίσης καλό να αφαιρέσετε το μπλε χρώμα για να εξομαλυνθεί το χρώμα της επιφάνειας.
Στον Καναδά, λόγω του ακραίου κρύου και του χειμερινού καιρού, η επιλογή της σωστής ποιότητας ανοξείδωτου χάλυβα είναι σημαντική. Ο Douville εξήγησε ότι τα περισσότερα καταστήματα επέλεξαν αρχικά το 304 λόγω της τιμής του. Αλλά αν ένα κατάστημα χρησιμοποιούσε το υλικό σε εξωτερικούς χώρους, θα συνιστούσε την αλλαγή σε 316, παρόλο που κοστίζει διπλάσια. Το 304 είναι ευαίσθητο στη διάβρωση εάν χρησιμοποιηθεί ή αποθηκευτεί σε εξωτερικούς χώρους. Ακόμα κι αν η επιφάνεια καθαριστεί και σχηματιστεί ένα στρώμα παθητικοποίησης, οι εξωτερικές συνθήκες μπορούν να επηρεάσουν την επιφάνεια, διαβρώνοντας το στρώμα παθητικοποίησης και τελικά προκαλώντας την εκ νέου σκουριά του.
«Η προετοιμασία της συγκόλλησης είναι σημαντική για διάφορους βασικούς λόγους», λέει ο Gabi Miholics, ειδικός ανάπτυξης εφαρμογών, Τμήμα Λειαντικών Συστημάτων, 3M Καναδάς, Λονδίνο, Οντάριο. «Η αφαίρεση σκουριάς, χρώματος και λοξοτμήσεων είναι απαραίτητη για τη σωστή συγκόλληση. Δεν πρέπει να υπάρχει μόλυνση στην επιφάνεια συγκόλλησης που θα μπορούσε να αποδυναμώσει τη σύνδεση.»
Ο Χάτελτ προσθέτει ότι ο καθαρισμός της περιοχής είναι απαραίτητος, αλλά η προετοιμασία πριν από τη συγκόλληση μπορεί επίσης να περιλαμβάνει λοξοτομή του υλικού για να διασφαλιστεί η σωστή πρόσφυση και αντοχή της συγκόλλησης.
Για τη συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα, είναι σημαντικό να επιλέξετε το σωστό μέταλλο πλήρωσης για την ποιότητα που χρησιμοποιείται. Ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι ιδιαίτερα ευαίσθητος και απαιτεί οι ραφές συγκόλλησης να είναι πιστοποιημένες με τον ίδιο τύπο υλικού. Για παράδειγμα, το βασικό μέταλλο 316 απαιτεί μέταλλο πλήρωσης 316. Οι συγκολλητές δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν οποιοδήποτε είδος μετάλλου πλήρωσης, κάθε ποιότητα ανοξείδωτου χάλυβα απαιτεί ένα συγκεκριμένο υλικό πλήρωσης για σωστή συγκόλληση.
«Κατά τη συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα, ο συγκολλητής πρέπει πραγματικά να παρακολουθεί τη θερμοκρασία», δήλωσε ο Michael Radaelli, διευθυντής προϊόντων στη Norton | Saint-Gobain Abrasives, Worcester, MA. «Υπάρχουν πολλές διαφορετικές συσκευές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση της θερμοκρασίας της συγκόλλησης και του εξαρτήματος καθώς η μηχανή συγκόλλησης θερμαίνεται, επειδή εάν υπάρχει ρωγμή στον ανοξείδωτο χάλυβα, το εξάρτημα ουσιαστικά καταστρέφεται».
Ο Radaelli πρόσθεσε ότι ο συγκολλητής πρέπει να βεβαιωθεί ότι δεν παραμένει στην ίδια περιοχή για μεγάλο χρονικό διάστημα. Η πολυστρωματική συγκόλληση είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να αποτρέψετε την υπερθέρμανση του υποστρώματος. Η παρατεταμένη συγκόλληση του βασικού ανοξείδωτου χάλυβα μπορεί να προκαλέσει υπερθέρμανση και ρωγμές.
«Η συγκόλληση με ανοξείδωτο χάλυβα μπορεί να είναι πιο χρονοβόρα, αλλά είναι επίσης μια τέχνη που απαιτεί έμπειρα χέρια», είπε ο Radaelli.
Η προετοιμασία μετά τη συγκόλληση εξαρτάται πραγματικά από το τελικό προϊόν και την εφαρμογή του. Σε ορισμένες περιπτώσεις, εξήγησε ο Miholics, η συγκόλληση δεν είναι ποτέ ορατή στην πραγματικότητα, επομένως απαιτείται μόνο περιορισμένος καθαρισμός μετά τη συγκόλληση και τυχόν αισθητά πιτσιλίσματα αφαιρούνται γρήγορα. Ή η συγκόλληση μπορεί να χρειαστεί ισοπέδωση ή καθαρισμό, αλλά δεν απαιτείται συγκεκριμένη προετοιμασία επιφάνειας. Εάν απαιτείται λεπτό ή καθρέφτισμα, ενδέχεται να απαιτούνται πιο περίτεχνα βήματα στίλβωσης. Εξαρτάται απλώς από την εφαρμογή.
«Δεν είναι το χρώμα το πρόβλημα», είπε ο Miholics. «Αυτός ο επιφανειακός αποχρωματισμός υποδεικνύει ότι οι ιδιότητες του μετάλλου έχουν αλλάξει και μπορούν πλέον να οξειδωθούν/σκουριάσουν».
Η επιλογή ενός εργαλείου φινιρίσματος μεταβλητής ταχύτητας θα εξοικονομήσει χρόνο και χρήμα και θα επιτρέψει στον χειριστή να ταιριάξει με το φινίρισμα.
Είναι σημαντικό να αφαιρέσετε τον αποχρωματισμό για να διασφαλίσετε ότι η σκουριά δεν θα συσσωρευτεί με την πάροδο του χρόνου και δεν θα αποδυναμώσει τη συνολική δομή. Είναι επίσης καλό να αφαιρέσετε το μπλε χρώμα για να εξομαλυνθεί το χρώμα της επιφάνειας.
Η διαδικασία καθαρισμού μπορεί να προκαλέσει ζημιά στις επιφάνειες, ειδικά όταν χρησιμοποιούνται σκληρές χημικές ουσίες. Ο ακατάλληλος καθαρισμός μπορεί να αποτρέψει τον σχηματισμό ενός στρώματος παθητικοποίησης. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο πολλοί ειδικοί συνιστούν τον χειροκίνητο καθαρισμό αυτών των συγκολλημένων εξαρτημάτων.
«Όταν κάνετε χειροκίνητο καθαρισμό, αν δεν αφήσετε το οξυγόνο να αντιδράσει με την επιφάνεια για 24 ή 48 ώρες, δεν έχετε χρόνο να δημιουργήσετε μια παθητική επιφάνεια», είπε ο Douville. Εξήγησε ότι η επιφάνεια χρειάζεται οξυγόνο για να αντιδράσει με το χρώμιο στο κράμα για να σχηματίσει ένα στρώμα παθητικοποίησης. Ορισμένα καταστήματα τείνουν να καθαρίζουν, να συσκευάζουν τα εξαρτήματα και να τα αποστέλλουν αμέσως, γεγονός που επιβραδύνει τη διαδικασία και αυξάνει τον κίνδυνο διάβρωσης.
Είναι σύνηθες για τους κατασκευαστές και τους συγκολλητές να χρησιμοποιούν πολλαπλά υλικά. Ωστόσο, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η χρήση ανοξείδωτου χάλυβα προσθέτει ορισμένους περιορισμούς. Ο χρόνος που αφιερώνεται για τον καθαρισμό του εξαρτήματος είναι ένα καλό πρώτο βήμα, αλλά είναι τόσο καλό όσο το περιβάλλον στο οποίο βρίσκεται.
Ο Χάτελτ είπε ότι συνεχίζει να βλέπει μολυσμένους χώρους εργασίας. Η εξάλειψη της παρουσίας άνθρακα στο εργασιακό περιβάλλον από ανοξείδωτο χάλυβα είναι το κλειδί. Δεν είναι ασυνήθιστο για τα εργαστήρια που χρησιμοποιούν χάλυβα να στραφούν σε ανοξείδωτο χάλυβα χωρίς να προετοιμάσουν σωστά το εργασιακό περιβάλλον για αυτό το υλικό. Αυτό είναι λάθος, ειδικά αν δεν μπορούν να διαχωρίσουν τα δύο υλικά ή να αγοράσουν το δικό τους σετ εργαλείων.
«Εάν έχετε μια συρμάτινη βούρτσα για λείανση ή προετοιμασία ανοξείδωτου χάλυβα και τη χρησιμοποιείτε σε ανθρακούχο χάλυβα, δεν μπορείτε πλέον να χρησιμοποιήσετε ανοξείδωτο χάλυβα», είπε ο Radaelli. «Οι βούρτσες είναι πλέον μολυσμένες με άνθρακα και σκουριάζουν. Μόλις οι βούρτσες μολυνθούν, δεν μπορούν να καθαριστούν».
Τα καταστήματα θα πρέπει να χρησιμοποιούν ξεχωριστά εργαλεία για την προετοιμασία των υλικών, αλλά θα πρέπει επίσης να αναγράφουν τα εργαλεία ως «μόνο από ανοξείδωτο χάλυβα» για να αποφεύγεται η περιττή μόλυνση, δήλωσε ο Χάτελτ.
Τα συνεργεία θα πρέπει να λαμβάνουν υπόψη πολλούς παράγοντες κατά την επιλογή εργαλείων προετοιμασίας συγκολλήσεων από ανοξείδωτο χάλυβα, όπως οι επιλογές απαγωγής θερμότητας, ο τύπος ορυκτού, η ταχύτητα και το μέγεθος των κόκκων.
«Η επιλογή ενός λειαντικού με επίστρωση απαγωγής θερμότητας είναι ένα καλό σημείο για να ξεκινήσετε», είπε ο Miholics. «Ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι πολύ σκληρός και παράγει περισσότερη θερμότητα κατά την άλεση από τον μαλακό χάλυβα. Η θερμότητα πρέπει να πάει κάπου, επομένως υπάρχει μια επίστρωση που επιτρέπει στη θερμότητα να ρέει προς την άκρη του δίσκου αντί να παραμένει απλώς εκεί που λειανίζετε. Σε εκείνο το σημείο, ήταν ιδανικό.»
Η επιλογή ενός λειαντικού εξαρτάται επίσης από το πώς θα πρέπει να φαίνεται το συνολικό φινίρισμα, προσθέτει. Είναι πραγματικά θέμα του θεατή. Τα ορυκτά αλουμίνας στα λειαντικά είναι μακράν ο πιο συνηθισμένος τύπος που χρησιμοποιείται στα βήματα φινιρίσματος. Για να φαίνεται ο ανοξείδωτος χάλυβας μπλε στην επιφάνεια, θα πρέπει να χρησιμοποιείται το ορυκτό καρβίδιο του πυριτίου. Είναι πιο αιχμηρό και αφήνει βαθύτερες κοπές που αντανακλούν το φως διαφορετικά, καθιστώντας το μπλε. Εάν ο χειριστής αναζητά ένα συγκεκριμένο ή μοναδικό φινίρισμα επιφάνειας, είναι καλύτερο να μιλήσει με τον προμηθευτή.
«Οι στροφές ανά λεπτό είναι ένα μεγάλο πρόβλημα», είπε ο Hatelt. «Διαφορετικά εργαλεία απαιτούν διαφορετικές στροφές ανά λεπτό και συχνά λειτουργούν πολύ γρήγορα. Η χρήση των σωστών στροφών ανά λεπτό εξασφαλίζει τα καλύτερα αποτελέσματα, τόσο όσον αφορά την ταχύτητα όσο και την καλή εκτέλεση της εργασίας. Να γνωρίζετε τι φινίρισμα θέλετε και πώς να το μετρήσετε.»
Ο Douville πρόσθεσε ότι η επένδυση σε εργαλεία φινιρίσματος μεταβλητής ταχύτητας είναι ένας τρόπος για να ξεπεραστούν τα προβλήματα ταχύτητας. Πολλοί χειριστές δοκιμάζουν ένα κανονικό μύλο για φινίρισμα, αλλά έχει μόνο υψηλή ταχύτητα για κοπή. Η ολοκλήρωση της διαδικασίας απαιτεί επιβράδυνση. Η επιλογή ενός εργαλείου φινιρίσματος μεταβλητής ταχύτητας θα εξοικονομήσει χρόνο και χρήμα και θα επιτρέψει στον χειριστή να ταιριάξει με το φινίρισμα.
Επίσης, η περιεκτικότητα σε κόκκους είναι σημαντική κατά την επιλογή ενός λειαντικού. Ο χειριστής θα πρέπει να ξεκινήσει με την καλύτερη περιεκτικότητα σε κόκκους για την εφαρμογή.
Ξεκινώντας με κόκκωση 60 ή 80 (μέτρια), ο χειριστής μπορεί σχεδόν αμέσως να μεταβεί σε κόκκωση 120 (λεπτή) και σε κόκκωση 220 (πολύ λεπτή), η οποία θα δώσει στο ανοξείδωτο φινίρισμα Νο. 4.
«Μπορεί να είναι τόσο απλό όσο τρία βήματα», είπε ο Radaelli. «Ωστόσο, εάν ο χειριστής ασχολείται με μεγάλες συγκολλήσεις, δεν μπορεί να ξεκινήσει με κόκκωση 60 ή 80 και μπορεί να επιλέξει κόκκωση 24 (πολύ χονδροειδής) ή 36 (χονδροειδής). Αυτό προσθέτει ένα επιπλέον βήμα και μπορεί να είναι δύσκολο να αφαιρεθεί σε υλικό. Υπάρχουν βαθιές γρατσουνιές σε αυτό».
Επιπλέον, η προσθήκη ενός σπρέι ή τζελ κατά των πιτσιλιών μπορεί να είναι ο καλύτερος φίλος ενός συγκολλητή, αλλά συχνά παραβλέπεται κατά τη συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα, λέει ο Douville. Τα εξαρτήματα με πιτσιλιές πρέπει να αφαιρεθούν, τα οποία μπορεί να γρατσουνίσουν την επιφάνεια, να απαιτήσουν πρόσθετα βήματα λείανσης και να σπαταλήσουν περισσότερο χρόνο. Αυτό το βήμα μπορεί εύκολα να εξαλειφθεί με ένα σύστημα κατά των πιτσιλιών.
Η Lindsay Luminoso, Αναπληρώτρια Συντάκτρια, συνεργάζεται με τα περιοδικά Metal Fabrication Canada και Fabrication and Welding Canada. Από το 2014 έως το 2016, ήταν Αναπληρώτρια Συντάκτρια/Επιμελήτρια Ιστού στο Metal Fabrication Canada, και πιο πρόσφατα ως Αναπληρώτρια Συντάκτρια για το Design Engineering.
Ο Luminoso είναι κάτοχος πτυχίου Bachelor of Arts από το Πανεπιστήμιο Carleton, πτυχίου Bachelor of Education από το Πανεπιστήμιο της Οτάβα και μεταπτυχιακού τίτλου σπουδών σε Βιβλία, Περιοδικά και Ψηφιακές Εκδόσεις από το Centennial College.
Μείνετε ενημερωμένοι για τα τελευταία νέα, εκδηλώσεις και τεχνολογία σε όλα τα μέταλλα από τα δύο μηνιαία ενημερωτικά δελτία μας, που γράφονται αποκλειστικά για Καναδούς κατασκευαστές!
Τώρα με πλήρη πρόσβαση στην ψηφιακή έκδοση του Canadian Metalworking, εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους της βιομηχανίας.
Τώρα με πλήρη πρόσβαση στην ψηφιακή έκδοση του Made in Canada και Welding, εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους του κλάδου.
Ολοκληρώστε περισσότερες τρύπες σε μία ημέρα με λιγότερη προσπάθεια. Το Slugger JCM200 Auto διαθέτει αυτόματη τροφοδοσία για σειριακή διάτρηση, ένα ισχυρό αναστρέψιμο μαγνητικό τρυπάνι δύο ταχυτήτων με χωρητικότητα 2″, συγκόλληση ¾”, διεπαφή MT3 και πολλά χαρακτηριστικά ασφαλείας. Τρυπάνια με πυρήνα, τρυπάνια με σπείρωμα, κρουνούς, φρέζες και άλλα.