Inimesed ostavad sageli eelnevalt töödeldud roostevaba terast, mis lisab materjali keerukust, mida operaatorid peavad arvestama.
Nagu enamikul materjalidel, on ka roostevabal terasel palju eeliseid ja puudusi. Terast peetakse roostevabaks teraseks, kui sulam sisaldab vähemalt 10,5% kroomi, mis moodustab oksiidikihi, mis muudab selle happe- ja korrosioonikindlaks. Seda korrosioonikindlust saab veelgi parandada kroomi sisalduse suurendamise ja täiendavate legeerivate ainete lisamisega.
Materjali „roostevaba terase” omadused, vähene hooldusvajadus, vastupidavus ja mitmesugused pinnaviimistlused muudavad selle sobivaks sellistele tööstusharudele nagu ehitus, mööblitööstus, toidu- ja joogitööstus, meditsiin ja paljud muud rakendused, mis nõuavad terase tugevust ja korrosioonikindlust.
Roostevaba teras on tavaliselt kallim kui teised terased. Siiski pakub see tugevuse ja kaalu suhte eeliseid, võimaldades kasutada tavapäraste klassidega võrreldes õhemaid materjalipaksusi, mis võib viia kulude kokkuhoiuni. Selle kogumaksumuse tõttu peavad kauplused tagama, et nad kasutavad õigeid tööriistu, et vältida selle materjali kulukat raiskamist ja ümbertöötlemist.
Roostevaba terast peetakse üldiselt raskesti keevitatavaks, kuna see hajutab soojust kiiresti ja nõuab viimistlus- ja poleerimisfaasis suurt hoolt.
Roostevaba terasega töötamine nõuab üldiselt kogenumat keevitajat või operaatorit kui süsinikterasega töötamine, mis on tavaliselt vastupidavam. Teatud parameetrite rakendamisel, eriti keevitamise ajal, võib see vabadus väheneda. Roostevaba terase kõrge hinna tõttu on mõistlik, et seda kasutaksid kogenumad operaatorid.
„Inimesed ostavad roostevaba terast tavaliselt selle viimistluse pärast,“ ütleb Jonathan Douville, Walter Surface Technologiesi rahvusvahelise teadus- ja arendustegevuse vanem tootejuht Pointe-Claire'is Quebecis. „See lisab piiranguid, millega operaatorid peavad arvestama.“
Olenemata sellest, kas tegemist on suurusega 4 lineaarse tekstuurviimistlusega või suurusega 8 peegelviimistlusega, peab operaator tagama, et materjaliga arvestatakse ja viimistlust käitlemise ja töötlemise ajal ei kahjustata. See võib piirata ka ettevalmistus- ja puhastamisvõimalusi, mis on hea detailide tootmise tagamiseks üliolulised.
„Selle materjaliga töötades on esimene asi, mida teha, veenduda, et see on puhas, puhas, puhas,“ ütles Rick Hatelt, PFERD Ontario Kanada tegevjuht Mississaugas Ontarios. „On väga oluline tagada puhas (süsinikuvaba) atmosfäär, puhastada roostevaba terast lisandite eemaldamiseks, mis võivad hiljem põhjustada oksüdeerumist (roostetamist), ja takistada passiivkihi taastumist, luues kaitsekihi oksüdeerumise minimeerimiseks.“
Roostevaba terase kasutamisel tuleb puhastada nii materjali kui ka ümbritsevat keskkonda. Hea alguspunkt on õli ja plastjääkide eemaldamine materjalidelt. Roostevabast terasest pärinevad saasteained võivad põhjustada oksüdeerumist, kuid need võivad olla problemaatilised ka keevitamise ajal ja põhjustada defekte. Seetõttu on enne jootmise alustamist oluline pind puhastada.
Töökojakeskkond ei ole alati kõige puhtam ning roostevaba ja süsinikterase töötlemisel võib ristsaastumine probleemiks osutuda. Tihti kasutatakse kaupluses töötajate jahutamiseks palju ventilaatoreid või konditsioneere, mis võivad saasteaineid põrandale suruda või põhjustada kondensaadi tilkumist või kogunemist toorainele. See on eriti keeruline, kui süsinikterase osakesed puhutakse roostevabale terasele. Nende materjalide eraldamine ja puhtas keskkonnas hoidmine mängib olulist rolli tõhusa keevitamise seisukohast.
Värvimuutused on oluline eemaldada, et rooste aja jooksul ei koguneks ja üldist konstruktsiooni ei nõrgestaks. Samuti on hea eemaldada sinakas toon, et pinna värvus ühtlustuks.
Kanadas on äärmise külma ja talvise ilma tõttu oluline valida õige roostevaba terase klass. Douville selgitas, et enamik poode valis algselt 304 selle hinna tõttu. Aga kui pood peaks materjali õues kasutama, soovitaks ta üle minna 316-le, isegi kui see maksab kaks korda rohkem. 304 on õues kasutamisel või ladustamisel korrosioonile vastuvõtlik. Isegi kui pind puhastatakse ja tekib passiivkiht, võivad välistingimused pinda mõjutada, passiivkihti erodeerides ja lõpuks uuesti roostetades.
„Keevituse ettevalmistamine on oluline mitmel olulisel põhjusel,“ ütleb Gabi Miholics, rakenduste arendusspetsialist 3M Kanada abrasiivsüsteemide osakonnast Londonist Ontariost. „Rooste, värvi ja kaldservade eemaldamine on nõuetekohaseks keevitamiseks vajalik. Keevituspinnal ei tohi olla saastumist, mis võiks sideainet nõrgestada.“
Hatelt lisab, et ala puhastamine on oluline, kuid keevituseelne ettevalmistus võib hõlmata ka materjali kaldserva lõikamist, et tagada keevisõmbluse korralik nakkuvus ja tugevus.
Roostevaba terase keevitamisel on oluline valida kasutatava klassi jaoks õige lisametall. Roostevaba teras on eriti tundlik ja nõuab keevitusõmbluste sertifitseerimist sama tüüpi materjaliga. Näiteks 316 põhimetall vajab 316 lisametalli. Keevitajad ei saa kasutada suvalist lisametalli, iga roostevaba terase klass vajab korralikuks keevitamiseks spetsiifilist lisametalli.
„Roostevaba terase keevitamisel peab keevitaja temperatuuri tõesti jälgima,“ ütles Michael Radaelli, Norton | Saint-Gobain Abrasives'i tootejuht Worcesteris, Massachusettsis. „Keevitusseadme kuumenemisel saab keevisõmbluse ja detaili temperatuuri mõõtmiseks kasutada palju erinevaid seadmeid, sest kui roostevabasse terasesse tekib pragu, on detail sisuliselt rikutud.“
Radaelli lisas, et keevitaja peab tagama, et ta ei viibiks pikka aega samas kohas. Mitmekihiline keevitamine on suurepärane viis aluspinna ülekuumenemise vältimiseks. Aluspinna roostevaba terase pikaajaline keevitamine võib põhjustada selle ülekuumenemist ja pragunemist.
„Roostevaba terasega keevitamine võib olla aeganõudvam, aga see on ka kunst, mis nõuab kogenud käsi,“ ütles Radaelli.
Keevitusjärgne ettevalmistus sõltub tegelikult lõpptootest ja selle rakendusest. Mõnel juhul, selgitas Miholics, pole keevisõmblust tegelikult kunagi näha, seega on vaja vaid piiratud keevitusjärgset puhastamist ja kõik märgatavad pritsmed eemaldatakse kiiresti. Või võib keevisõmblust vajada tasandamine või puhastamine, kuid spetsiifilist pinna ettevalmistust pole vaja. Kui on vaja peent või peegelsiledat viimistlust, võib olla vaja keerukamaid poleerimisetappe. See sõltub lihtsalt rakendusest.
„Probleem pole värvis,“ ütles Miholics. „See pinna värvimuutus näitab, et metalli omadused on muutunud ja see võib nüüd oksüdeeruda/roostetada.“
Muutuva kiirusega viimistlustööriista valimine säästab aega ja raha ning võimaldab operaatoril viimistlust vastavalt vajadusele kohandada.
Värvimuutused on oluline eemaldada, et rooste aja jooksul ei koguneks ja üldist konstruktsiooni ei nõrgestaks. Samuti on hea eemaldada sinakas toon, et pinna värvus ühtlustuks.
Puhastusprotsess võib pindu kahjustada, eriti karmide kemikaalide kasutamisel. Ebaõige puhastamine võib takistada passiivkihi teket. Seetõttu soovitavad paljud eksperdid nende keevitatud osade käsitsi puhastamist.
„Kui käsitsi puhastate ja ei lase hapnikul pinnaga 24 või 48 tunni jooksul reageerida, pole teil aega passiivse pinna ehitamiseks,“ ütles Douville. Ta selgitas, et pind vajab hapnikku, et reageerida sulamis sisalduva kroomiga ja moodustada passiivkiht. Mõned poed kipuvad osi kohe puhastama, pakendama ja saatma, mis aeglustab protsessi ja suurendab korrosiooniohtu.
Tootjate ja keevitajate seas on tavaline kasutada mitut materjali. Nagu varem mainitud, lisab roostevaba terase kasutamine siiski mõningaid piiranguid. Hea esimene samm on detaili puhastamiseks aja võtmine, kuid see on sama hea kui keskkond, milles see asub.
Hatelt ütles, et ta näeb pidevalt saastunud tööpiirkondi. Süsiniku olemasolu kõrvaldamine roostevabast terasest töökeskkonnast on võtmetähtsusega. Pole haruldane, et terast kasutavad töökojad lähevad üle roostevabast terasest toodetele ilma töökeskkonda selle materjali jaoks korralikult ette valmistamata. See on viga, eriti kui nad ei saa neid kahte materjali eraldada või osta oma tööriistakomplekti.
„Kui teil on traathari roostevaba terase lihvimiseks või ettevalmistamiseks ja te kasutate seda süsinikterasel, siis ei saa te enam roostevaba terast kasutada,“ ütles Radaelli. „Harjad on nüüd süsinikuga saastunud ja roostes. Kui harjad on ristsaastunud, ei saa neid enam puhastada.“
Hatelt ütles, et kauplused peaksid materjalide ettevalmistamiseks kasutama eraldi tööriistu, kuid lisaks peaksid nad tööriistadele märgistama „ainult roostevabast terasest”, et vältida tarbetut saastumist.
Roostevabast terasest keevisõmbluse ettevalmistustööriistade valimisel peaksid töökojad arvestama paljude teguritega, sealhulgas soojuse hajutamise võimalustega, mineraali tüübi, kiiruse ja terasuurusega.
„Hea alguspunkt on valida abrasiiv, millel on soojust hajutav kate,“ ütles Miholics. „Roostevaba teras on väga kõva ja tekitab lihvimisel rohkem soojust kui pehme teras. Soojus peab kuhugi minema, seega on olemas kate, mis laseb soojusel voolata ketta servani, selle asemel, et see lihtsalt lihvimiskohas püsiks. Sel hetkel oli see ideaalne.“
Ta lisab, et abrasiivmaterjali valik sõltub ka sellest, milline peaks üldine viimistlus välja nägema. See on vaataja silmades. Abrasiivmaterjalides sisalduvad alumiiniumoksiidi mineraalid on viimistlusetappides vaieldamatult kõige levinumad. Roostevaba terase pinnale siniseks muutmiseks tuleks kasutada mineraali ränikarbiidi. See on teravam ja jätab sügavamad lõiked, mis peegeldavad valgust erinevalt, muutes selle siniseks. Kui operaator otsib spetsiifilist või ainulaadset pinnaviimistlust, on kõige parem rääkida tarnijaga.
„Pöörete arv minutis on suur probleem,“ ütles Hatelt. „Erinevad tööriistad vajavad erinevaid pöördeid minutis ja töötavad sageli liiga kiiresti. Õigete pöörete arvu kasutamine tagab parimad tulemused nii töö kiiruse kui ka kvaliteedi osas. Tea, millist viimistlust sa tahad ja kuidas mõõta.“
Douville lisas, et muutuva kiirusega viimistlustööriistadesse investeerimine on üks viis kiiruseprobleemide ületamiseks. Paljud operaatorid proovivad viimistlemiseks tavalist lihvijat, kuid sellel on lõikamiseks ainult suur kiirus. Protsessi lõpuleviimiseks on vaja aeglustada. Muutuva kiirusega viimistlustööriista valimine säästab aega ja raha ning võimaldab operaatoril viimistlust sobitada.
Samuti on abrasiivmaterjali valimisel oluline karedus. Operaator peaks alustama rakenduse jaoks parima karedusega.
Alustades 60 või 80 (keskmise) karedusega, saab operaator peaaegu kohe minna üle 120 (peen) ja seejärel 220 (väga peen) karedusele, mis annab roostevabale terasele nr 4 viimistluse.
„See võib olla sama lihtne kui kolm sammu,“ ütles Radaelli. „Kui operaator aga tegeleb suure keevisõmblusega, ei saa ta alustada 60 või 80 teralisusega ja võib valida 24 (väga jäme) või 36 (jäme) teralisuse. See lisab ühe lisasammu ja seda võib olla raske materjalist eemaldada. Sellel on sügavad kriimustused.“
Lisaks võib pritsmevastane pihusti või geel olla keevitaja parim sõber, kuid roostevabast terasest keevitamisel unustatakse see sageli ära, ütleb Douville. Pritsmetega detailid tuleb eemaldada, mis võib pinda kriimustada, nõuda täiendavaid lihvimisetappe ja raisata rohkem aega. Selle etapi saab pritsmevastase süsteemiga hõlpsalt ära jätta.
Lindsay Luminoso, toimetaja asetäitja, teeb kaastööd väljaannetele Metal Fabrication Canada ja Fabrication and Welding Canada. Aastatel 2014–2016 oli ta Metal Fabrication Canada toimetaja asetäitja/veebitoimetaja, viimati projekteerimistehnika osakonna toimetaja asetäitja.
Luminosol on Carletoni ülikooli bakalaureusekraad kunstides, Ottawa ülikooli bakalaureusekraad hariduses ning Centenniali kolledži magistrikraad raamatute, ajakirjade ja digitaalse kirjastamise alal.
Olge kursis viimaste uudiste, sündmuste ja tehnoloogiaga kõigi metallide kohta meie kahest igakuisest uudiskirjast, mis on kirjutatud eksklusiivselt Kanada tootjatele!
Nüüd täieliku juurdepääsuga Canadian Metalworkingu digitaalsele väljaandele ja hõlpsale juurdepääsule väärtuslikele tööstusressurssidele.
Nüüd täielik juurdepääs ajakirjade Made in Canada ja Welding digitaalsele väljaandele ning lihtne juurdepääs väärtuslikele tööstusressurssidele.
Randy McDonald, Overtone'i pensionil olev tootejuht, jagab oma 40-aastase kogemuse põhjal näpunäiteid ja nõuandeid. Kasutades FEIN WPO 14-25E muudetava kiirusega poleerijat ning FEIN Canada laia poleerimistarvikute valiku viimistlus- ja poleerimistarvikuid, juhatab Randy meid samm-sammult läbi protsessi.