Nõuetekohase passiveerimise tagamiseks puhastavad tehnikud roostevabast terasest valtsitud osade pikisuunalisi keevisõmblusi elektrokeemiliselt. Pilt Walter Surface Technologiesi loal.
Kujutage ette, et tootja sõlmib lepingu, mis hõlmab oluliste roostevabast terasest toodete valmistamist. Lehtmetallist ja torudest sektsioonid lõigatakse, painutatakse ja keevitatakse enne viimistlusjaama maandumist. Detail koosneb plaatidest, mis on toru külge vertikaalselt keevitatud. Keevisõmblused näevad head välja, kuid see pole ideaalne tükk, mida klient otsib. Selle tulemusel kulutab lihvija aega tavapärasest suurema koguse keevismetalli eemaldamisele. Seejärel ilmusid pinnale paraku selged sinised laigud – selge märk liigsest soojusenergia tarbimisest. Antud juhul tähendab see, et detail ei vasta kliendi nõuetele.
Sageli käsitsi tehtavad lihvimis- ja viimistlustööd nõuavad osavust ja oskusi. Viimistlusvead võivad töödeldavale detailile antud väärtust arvestades olla väga kallid. Kallite kuumustundlike materjalide, näiteks roostevaba terase lisamine, ümbertöötlemine ja jääkide paigaldamine võivad olla kulukamad. Koos selliste tüsistustega nagu saastumine ja passiivimisvead võivad kunagi tulus roostevaba terase töö muutuda raha kaotavaks või isegi mainet kahjustavaks õnnetuseks.
Kuidas tootjad seda kõike ära hoiavad? Nad saavad alustada oma lihvimise ja viimistlemise alaste teadmiste arendamisest, mõistes igaühe rolli ja seda, kuidas need roostevabast terasest toorikuid mõjutavad.
Need ei ole sünonüümid. Tegelikult on igal inimesel põhimõtteliselt erinev eesmärk. Lihvimine eemaldab selliseid materjale nagu ebatasasused ja liigne keevismetall, samas kui viimistlemine annab metallpinnale viimistluse. Segadus on mõistetav, arvestades, et suurte lihvketastega lihvijad eemaldavad väga kiiresti palju metalli ja see võib jätta väga sügavaid kriimustusi. Kuid lihvimisel on kriimustused vaid järelmõju; eesmärk on materjali kiire eemaldamine, eriti kuumatundlike metallide, näiteks roostevaba terase, töötlemisel.
Viimistlemine toimub etappidena, kus operaator alustab suurema karedusega lihvketastega ja liigub edasi peenemate lihvketaste, lausriidest abrasiivide ning võib-olla ka vildist riide ja poleerimispasta juurde, et saavutada peegelpind. Eesmärk on saavutada teatud lõppviimistlus (kriimustusmuster). Iga etapp (peenem karedus) eemaldab eelmise etapi sügavamad kriimustused ja asendab need väiksematega.
Kuna lihvimisel ja viimistlemisel on erinevad eesmärgid, ei täienda need sageli teineteist ja võivad vale kulumaterjalistrateegia korral tegelikult üksteise vastu mängida. Liigse keevismetalli eemaldamiseks kasutavad operaatorid lihvkettaid väga sügavate kriimustuste tegemiseks ja annavad seejärel detaili üle viimistlusmeistrile, kes peab nüüd nende sügavate kriimustuste eemaldamisele palju aega kulutama. See lihvimisest viimistlemiseni toimuv järjekord võib siiski olla kõige tõhusam viis klientide viimistlusnõuete täitmiseks. Kuid jällegi, need ei ole teineteist täiendavad protsessid.
Tootmiseks mõeldud detailide pinnad ei vaja üldiselt lihvimist ega viimistlemist. Lihvitud detailide puhul tehakse seda ainult seetõttu, et lihvimine on kiireim viis keevisõmbluste või muu materjali eemaldamiseks ning lihvketta tekitatud sügavad kriimustused on täpselt see, mida klient soovib. Ainult viimistlemist vajavad detailid valmistatakse viisil, mis ei nõua liigset materjali eemaldamist. Tüüpiline näide on roostevabast terasest detail, millel on ilus gaasivolframiga varjestatud keevisõmblus, mis tuleb lihtsalt segada ja sobitada aluspinna viimistlusmustriga.
Madala eemaldamisvõimsusega lihvimisketastega lihvijad võivad roostevaba terasega töötamisel märkimisväärseid probleeme tekitada. Samuti võib ülekuumenemine põhjustada sinistamist ja muuta materjali omadusi. Eesmärk on hoida roostevaba teras kogu protsessi vältel võimalikult jahedana.
Sel eesmärgil on kasulik valida lihvketas, millel on rakenduse ja eelarve jaoks kiireim eemalduskiirus. Tsirkooniumoksiidi kettad lihvivad kiiremini kui alumiiniumoksiid, kuid enamasti toimivad keraamilised kettad kõige paremini.
Äärmiselt vastupidavad ja teravad keraamilised osakesed kuluvad ainulaadsel viisil. Järk-järgult lagunedes ei lihvi nad tasaseks, vaid säilitavad terava serva. See tähendab, et nad suudavad materjali väga kiiresti eemaldada, sageli murdosa ajaga võrreldes teiste lihvketastega. See teeb keraamilised lihvkettad üldiselt oma hinda väärt. Need sobivad ideaalselt roostevaba terase rakenduste jaoks, kuna eemaldavad kiiresti suured laastud ning tekitavad vähem kuumust ja moonutusi.
Olenemata sellest, millise lihvketta tootja valib, tuleb arvestada võimaliku saastumisega. Enamik tootjaid teab, et nad ei saa sama lihvketast kasutada süsinikterase ja roostevaba terase lihvimisel. Paljud inimesed eraldavad füüsiliselt oma süsinik- ja roostevaba terase lihvimistoimingud. Isegi väikesed süsinikterase sädemed, mis langevad roostevabast terasest toorikutele, võivad põhjustada saastumisprobleeme. Paljud tööstusharud, näiteks farmaatsia- ja tuumatööstus, nõuavad, et kulumaterjalid oleksid saastevabad. See tähendab, et roostevaba terase lihvkettad peavad olema peaaegu vabad (alla 0,1%) rauast, väävlist ja kloorist.
Lihvkettad ei saa ise lihvida; need vajavad elektrilist tööriista. Igaüks võib kiidelda lihvketaste või elektriliste tööriistade eelistega, kuid tegelikkuses töötavad elektrilised tööriistad ja nende lihvkettad süsteemina. Keraamilised lihvkettad on mõeldud teatud võimsuse ja pöördemomendiga nurklihvijatele. Kuigi mõnel õhulihvijal on vajalikud spetsifikatsioonid, tehakse enamik keraamiliste ketaste lihvimist elektriliste tööriistadega.
Ebapiisava võimsuse ja pöördemomendiga lihvijad võivad põhjustada tõsiseid probleeme isegi kõige kaasaegsemate abrasiivide puhul. Võimsuse ja pöördemomendi puudumine võib surve all tööriista oluliselt aeglustada, mis takistab lihvketta keraamilistel osakestel tegemast seda, milleks nad on loodud: eemaldama kiiresti suuri metallitükke, vähendades seeläbi lihvkettale siseneva termilise materjali hulka.
See süvendab nõiaringi: lihvijad näevad, et materjali ei eemaldata, seega suruvad nad instinktiivselt kõvemini, mis omakorda tekitab liigset kuumust ja sinist värvi. Nad suruvad nii kõvasti, et klaasistuvad rattad, mis paneb need rohkem pingutama ja tekitama rohkem soojust, enne kui nad taipavad, et rattad tuleb välja vahetada. Kui töötada sel viisil õhukeste torude või lehtedega, lähevad need otse läbi materjali.
Muidugi, kui operaatorid pole korralikult koolitatud, võib see nõiaring tekkida isegi parimate tööriistadega, eriti kui tegemist on toorikule avaldatava rõhuga. Parim tava on jõuda võimalikult lähedale lihvija nimivoolutugevusele. Kui operaator kasutab 10-amprist lihvijat, peaks ta vajutama nii kõvasti, et lihvija tarbiks umbes 10 amprit.
Ampermeetri kasutamine aitab lihvimistoiminguid standardiseerida, kui tootja töötleb suuri koguseid kallist roostevaba terast. Loomulikult kasutavad vähesed ettevõtted ampermeetrit regulaarselt, seega on parim viis hoolikalt kuulata. Kui operaator kuuleb ja tunneb pöörete arvu kiiret langust, võib ta suruda liiga kõvasti.
Liiga kergete puudutuste (st liiga väikese rõhu) kuulamine võib olla keeruline, seega sel juhul võib abi olla sädemete voolamisele tähelepanu pööramisest. Roostevaba terase lihvimisel tekivad tumedamad sädemed kui süsinikterase lihvimisel, kuid need peaksid siiski olema nähtavad ja tööpiirkonnast ühtlaselt välja paistma. Kui operaator näeb äkki vähem sädemeid, võib see olla tingitud ebapiisavast survest või ketta matistumisest.
Operaatorid peavad säilitama ka ühtlase töönurga. Kui nad lähenevad toorikule peaaegu tasase nurga all (peaaegu paralleelselt toorikuga), võivad nad põhjustada ulatusliku ülekuumenemise; kui nad lähenevad liiga suure nurga all (peaaegu vertikaalselt), on oht, et ketta serv kaevutab metalli. Kui nad kasutavad 27. tüüpi ketast, peaksid nad toorikule lähenema 20–30-kraadise nurga all. Kui neil on 29. tüüpi kettad, peaks nende töönurk olema umbes 10 kraadi.
Tüüp 28 (koonilised) lihvkettad on tavaliselt mõeldud lamedate pindade lihvimiseks, et eemaldada materjali laiematelt lihvimisteedelt. Need koonilised kettad toimivad kõige paremini ka madalamate lihvimisnurkade korral (umbes 5 kraadi), seega aitavad need vähendada operaatori väsimust.
See toob kaasa veel ühe kriitilise tegurina õige lihvketta valimise. Tüüpi 27 lihvkettal on metallpinnal kokkupuutepunkt; tüüpi 28 lihvkettal on koonilise kuju tõttu kokkupuutejoon; tüüpi 29 lihvkettal on kokkupuutepind.
Kõige levinumad 27. tüüpi kettad sobivad paljudeks rakendusteks, kuid nende kuju raskendab sügavate profiilide ja kõverate osade, näiteks roostevabast terasest torude keevitatud sõlmede, käsitsemist. 29. tüüpi ketta profiilikuju lihtsustab operaatorite tööd, kes peavad lihvima nii kõveraid kui ka tasaseid pindu. 29. tüüpi ketas teeb seda pinna kokkupuuteala suurendamise teel, mis tähendab, et operaator ei pea igas kohas lihvimisele palju aega kulutama – see on hea strateegia kuumenemise vähendamiseks.
Tegelikult kehtib see iga lihvketta kohta. Lihvimise ajal ei tohi operaator pikka aega samas kohas viibida. Oletame, et operaator eemaldab metalli mitme jala pikkusest lihvkettast. Ta saab ketast lühikeste üles-alla liigutustega juhtida, kuid see võib töödeldavat detaili üle kuumeneda, kuna ta hoiab ketast pikka aega väikesel alal. Soojuse sisendi vähendamiseks saab operaator kogu keevisõmblust ühe varba lähedal ühes suunas liigutada, seejärel tööriista tõsta (andes töödeldavale detailile aega jahtuda) ja töödeldavat detaili teise varba lähedal samas suunas liigutada. Teised tehnikad toimivad, kuid neil kõigil on üks ühine omadus: need väldivad ülekuumenemist, hoides lihvketta liikumas.
Selle saavutamiseks aitavad kaasa ka tavaliselt kasutatavad „kraasimistehnikad“. Oletame, et operaator lihvib põkk-keevisõmblust tasasel asendil. Termilise pinge ja ülekaevamise vähendamiseks vältis ta lihvija lükkamist mööda vuuki. Selle asemel alustab ta otsast ja tõmbab lihvija mööda vuuki. See hoiab ära ka ketta liigse materjali sissekaevamise.
Muidugi võib iga tehnika metalli üle kuumeneda, kui operaator liigub liiga aeglaselt. Liiga aeglaselt liikudes kuumeneb operaator tooriku üle; liiga kiiresti liikudes võib lihvimine võtta kaua aega. Söötmiskiiruse ideaalse keskpunkti leidmine nõuab tavaliselt kogemusi. Aga kui operaator pole tööga tuttav, saab ta metallijääke lihvida, et saada „tunnetus“ töödeldava tooriku jaoks sobivast söötmiskiirusest.
Viimistlusstrateegia keerleb materjali pinna seisukorra ümber selle saabumisel ja lahkumisel viimistlusosakonnast. Tuvastage alguspunkt (saadud pinna seisukord) ja lõpp-punkt (vajalik viimistlus) ning seejärel koostage plaan nende kahe punkti vahelise parima tee leidmiseks.
Tihti ei ole parim tee alustada väga agressiivse abrasiiviga. See võib tunduda vastuoluline. Lõppude lõpuks, miks mitte alustada jämeda liivaga, et saada kare pind, ja seejärel liikuda peenema liiva juurde? Kas poleks peenema teraga alustamine väga ebaefektiivne?
Mitte tingimata, see on jällegi seotud lihvimise olemusega. Iga sammuga, kui jõutakse väiksema teralisuseni, asendab konditsioneer sügavamad kriimustused madalamate ja peenemate kriimustustega. Kui alustatakse 40-teralise liivapaberi või lihvkettaga, jäävad metallile sügavad kriimustused. Oleks suurepärane, kui need kriimustused viiksid pinna soovitud viimistluse lähedale; seepärast ongi need 40-teralise viimistlusega materjalid olemas. Kui aga klient soovib nr 4 viimistlust (suunatud harjatud viimistlus), siis nr 40 abrasiivmaterjali tekitatud sügavate kriimustuste eemaldamine võtab kaua aega. Lihvijad kas vähendavad teralisust mitme teralisusega või kulutavad pikka aega peeneteralise abrasiivmaterjali kasutamisele, et eemaldada suured kriimustused ja asendada need väiksematega. See kõik on mitte ainult ebaefektiivne, vaid see laseb toorikusse ka liiga palju kuumust.
Muidugi võib peeneteralise abrasiivmaterjali kasutamine karedatel pindadel olla aeglane ja koos halva tehnikaga tekitada liiga palju kuumust. Siin tuleb appi kahe-ühes või astmelise paigutusega lamellketas. Need kettad sisaldavad abrasiivlappe koos pinnatöötlusmaterjalidega. Need võimaldavad töötlejal tõhusalt abrasiivmaterjalide abil materjali eemaldada, jättes samal ajal siledama viimistluse.
Lõppviimistluse järgmine etapp võib hõlmata lausriide kasutamist, mis illustreerib viimistluse veel ühte ainulaadset omadust: protsess toimib kõige paremini muutuva kiirusega elektriliste tööriistadega. 10 000 p/min töötav täisnurklihvija võib töötada mõne lihvimismaterjaliga, kuid see sulatab osa lausriidest täielikult. Sel põhjusel vähendavad viimistlejad enne lausriidega viimistlusetapi alustamist kiirust 3000–6000 p/min-ni. Muidugi sõltub täpne kiirus rakendusest ja kulumaterjalidest. Näiteks lausriidetrumlid pöörlevad tavaliselt kiirusel 3000–4000 p/min, pinnatöötluskettad aga tavaliselt kiirusel 4000–6000 p/min.
Õigete tööriistade (muutuva kiirusega lihvijad, erinevad viimistlusmaterjalid) olemasolu ja optimaalse sammude arvu määramine annab põhimõtteliselt kaardi, mis näitab parimat teed sissetuleva ja valmismaterjali vahel. Täpne tee varieerub olenevalt rakendusest, kuid kogenud trimmerid järgivad seda rada, kasutades sarnaseid trimmimistehnikaid.
Roostevabast terasest pinna viimistlevad lausriidest rullid. Tõhusa viimistluse ja optimaalse kulumaterjalide eluea tagamiseks töötavad erinevad viimistlusmaterjalid erinevate pööretega.
Esiteks võtavad nad aega. Kui nad näevad õhukest roostevabast terasest toorikut kuumenemas, lõpetavad nad ühe piirkonna viimistlemise ja alustavad teises. Või töötavad nad korraga kahe erineva eseme kallal. Nad töötavad natuke ühe ja seejärel teise kallal, andes teisele toorikule aega jahtuda.
Peegelviimistluse saavutamiseks poleerides võib poleerija ristipoleerida poleerimistrumli või -kettaga, mis on eelmise sammuga risti. Ristlihvimine toob esile alad, mis peavad eelmise kriimustusmustriga sulanduma, kuid ei anna ikkagi peegelviimistlust nr 8. Kui kõik kriimustused on eemaldatud, on soovitud läikiva viimistluse saavutamiseks vaja viltlappi ja poleerimisketast.
Õige viimistluse saavutamiseks peavad tootjad varustama viimistlejaid õigete tööriistade, sh tavaliste tööriistade ja materjalidega, aga ka suhtlusvahenditega, näiteks standardproovide abil, et määrata kindlaks, milline teatud viimistlus peaks välja nägema. Need proovid (mis on paigutatud viimistlusosakonna lähedale, koolitusmaterjalidesse ja müügibrošüüridesse) aitavad kõigil ühel lainel olla.
Tegelike tööriistade (sh elektriliste tööriistade ja abrasiivmaterjalide) puhul võib teatud osade geomeetria olla väljakutseks isegi viimistlusosakonna kõige kogenumatele töötajatele. Siin tulevadki appi professionaalsed tööriistad.
Oletame, et operaator peab valmistama roostevabast terasest õhukeseinalise torukonstruktsiooni. Lamellketaste või isegi trumlite kasutamine võib põhjustada probleeme, põhjustada ülekuumenemist ja mõnikord isegi torule lameda koha tekitamist. Siinkohal võivad abiks olla torude jaoks mõeldud lintlihvijad. Konveierilint mähitakse ümber suurema osa toru läbimõõdust, hajutades kokkupuutepunkte, suurendades efektiivsust ja vähendades soojuskoormust. Nagu iga muugi puhul, peab lihvija siiski lintlihvija teise kohta liigutama, et vähendada liigse kuumenemise teket ja vältida sinistamist.
Sama kehtib ka teiste professionaalsete viimistlustööriistade kohta. Kaaluge kitsastesse kohtadesse mõeldud sõrmlintlihvijat. Viimistleja võib seda kasutada kahe laua vahelise nurkõmbluse lihvimiseks teravnurga all. Sõrmlintlihvija vertikaalse liigutamise asemel (nagu hambaid pestes) liigutab lihvija seda horisontaalselt mööda nurkõmbluse ülemist varvast ja seejärel alumist varvast, veendudes samal ajal, et sõrmlihvija ei jääks ühte varba liiga kauaks.
Roostevaba terase keevitamine, lihvimine ja viimistlemine toob kaasa veel ühe keerulise asja: tagada korralik passivatsioon. Kas pärast kõiki neid materjali pinna häireid on veel mingeid saasteaineid, mis takistaksid roostevaba terase kroomikihi loomulikku moodustumist kogu pinnale? Viimane asi, mida tootja tahab, on vihane klient, kes kurdab roostes või saastunud osade üle. Siin tulevadki mängu korralik puhastamine ja jälgitavus.
Elektrokeemiline puhastus aitab eemaldada saasteaineid, et tagada korralik passivatsioon, aga millal peaks seda puhastust tegema? See sõltub rakendusest. Kui tootjad puhastavad roostevaba terast täieliku passivatsiooni soodustamiseks, teevad nad seda tavaliselt kohe pärast keevitamist. Selle tegemata jätmine tähendab, et viimistluskeskkond võib töödeldavalt pinnalt saasteaineid korjata ja need mujale levitada. Mõne kriitilise rakenduse puhul võivad tootjad siiski otsustada lisada täiendavaid puhastusetappe – võib-olla isegi testida roostevaba terase nõuetekohast passivatsiooni enne, kui see tehasepõrandalt lahkub.
Oletame, et tootja keevitab tuumatööstuse jaoks kriitilist roostevabast terasest komponenti. Professionaalne gaasivolframkaarkeevitusmasin teeb täiusliku välimusega õmbluse. Kuid jällegi on see kriitiline rakendus. Viimistlusosakonna töötaja puhastab keevisõmbluse pinda elektrokeemilise puhastussüsteemiga ühendatud harjaga. Seejärel silub ta keevisvarba lausriidest abrasiivse ja viimistluslapiga ning saavutab ühtlase harjatud viimistluse. Seejärel harjatakse elektrokeemilise puhastussüsteemiga. Pärast ühe-kahepäevast seismist kasutatakse käeshoitavat testimisseadet, et testida detaili passiivsust. Tulemused, mis registreeriti ja töö juures alles hoiti, näitasid, et detail oli enne tehasest lahkumist täielikult passiivitud.
Enamikus tootmisettevõtetes toimub roostevaba terase passivatsiooni lihvimine, viimistlemine ja puhastamine tavaliselt allavoolu. Tegelikult teostatakse need tavaliselt vahetult enne töö lähetamist.
Valesti viimistletud detailid tekitavad kõige kallimaid praake ja ümbertöötlust, seega on tootjatel mõistlik oma lihvimis- ja viimistlusosakonnad uuesti üle vaadata. Lihvimis- ja viimistlusosakondade täiustused aitavad leevendada peamisi kitsaskohti, parandada kvaliteeti, kõrvaldada peavalu ja mis kõige tähtsam, suurendada klientide rahulolu.
FABRICATOR on Põhja-Ameerika juhtiv metallitöötlemise ja -töötlemise tööstuse ajakiri. Ajakiri pakub uudiseid, tehnilisi artikleid ja juhtumikirjeldusi, mis võimaldavad tootjatel oma tööd tõhusamalt teha. FABRICATOR on teenindanud tööstust alates 1970. aastast.
Nüüd täielik juurdepääs The FABRICATORi digitaalsele väljaandele ja lihtne juurdepääs väärtuslikele valdkonna ressurssidele.
The Tube & Pipe Journal digitaalne väljaanne on nüüd täielikult ligipääsetav, pakkudes hõlpsat juurdepääsu väärtuslikele valdkonna ressurssidele.
Nautige täielikku juurdepääsu STAMPING Journali digitaalsele väljaandele, mis pakub uusimaid tehnoloogilisi edusamme, parimaid tavasid ja valdkonna uudiseid metallistantsimise turul.
Nüüd täielik juurdepääs ajakirja The Fabricator en Español digitaalsele väljaandele ja lihtne juurdepääs väärtuslikele valdkonna ressurssidele.