A xente adoita mercar aceiro inoxidable premecanizado, o que aumenta a complexidade do material que os operadores deben ter en conta.
Como a maioría dos materiais, o aceiro inoxidable ten moitas vantaxes e desvantaxes. Un aceiro considérase "aceiro inoxidable" se a aliaxe contén polo menos un 10,5 % de cromo, que forma unha capa de óxido que o fai resistente aos ácidos e á corrosión. Esta resistencia á corrosión pódese mellorar aínda máis aumentando o contido de cromo e engadindo axentes de aliaxe adicionais.
As propiedades de "aceiro inoxidable" do material, o seu baixo mantemento, a súa durabilidade e os seus diversos acabados superficiais fan que sexa axeitado para industrias como a construción, o mobiliario, a alimentación e as bebidas, a medicina e moitas outras aplicacións que requiren a resistencia e a corrosión do aceiro.
O aceiro inoxidable tende a ser máis caro que outros aceiros. Non obstante, ofrece vantaxes na relación resistencia-peso, o que permite o uso de espesores de material máis finos en comparación cos graos convencionais, o que pode levar a un aforro de custos. Debido ao seu custo global, as tendas deben asegurarse de que están a usar as ferramentas axeitadas para evitar o desperdicio e a reelaboración custosos deste material.
O aceiro inoxidable considérase xeralmente difícil de soldar porque disipa a calor rapidamente e require moito coidado nas etapas finais de acabado e pulido.
Traballar con aceiro inoxidable xeralmente require un soldador ou operador con máis experiencia que traballar con aceiro ao carbono, que tende a ser máis resistente. A súa latitude pode reducirse cando se introducen certos parámetros, especialmente durante a soldadura. Debido ao alto custo do aceiro inoxidable, ten sentido que o usen operadores con máis experiencia.
«A xente adoita mercar aceiro inoxidable polo seu acabado», afirma Jonathan Douville, xestor sénior de produtos para investigación e desenvolvemento internacional en Walter Surface Technologies en Pointe-Claire, Quebec. «Isto súmase ás restricións que os operadores deben ter en conta».
Tanto se se trata dun acabado de textura lineal de tamaño 4 como dun acabado de espello de tamaño 8, o operador debe garantir que se respecte o material e que o acabado non se dane durante a manipulación e o procesamento. Isto tamén pode limitar as opcións de preparación e limpeza, que son fundamentais para garantir unha boa produción de pezas.
«Ao traballar con este material, o primeiro que hai que facer é asegurarse de que estea limpo, limpo, limpo», dixo Rick Hatelt, xerente de PFERD Ontario para o Canadá, en Mississauga (Ontario). «É moi importante asegurarse de ter unha atmosfera limpa (libre de carbono), limpando o aceiro inoxidable para eliminar as impurezas que poderían causar oxidación (ferruxe) posteriormente e para impedir a reconstrución da capa de pasivación, creando unha capa protectora para minimizar a oxidación».
Ao usar aceiro inoxidable, o material e o ambiente circundante deben limparse. Eliminar os residuos de aceite e plástico dos materiais é un bo punto de partida. Os contaminantes no aceiro inoxidable poden causar oxidación, pero tamén poden ser problemáticos durante a soldadura e causar defectos. Polo tanto, é importante limpar a superficie antes de comezar a soldar.
Os ambientes dos talleres non sempre son os máis limpos, e a contaminación cruzada pode ser un problema cando se traballa con aceiro inoxidable e aceiro ao carbono. A miúdo, unha tenda ten moitos ventiladores ou aparellos de aire acondicionado para arrefriar os traballadores, o que pode empurrar contaminantes ao chan ou provocar que a condensación gotee ou se acumule nas materias primas. Isto é especialmente difícil cando se sopran partículas de aceiro ao carbono sobre aceiro inoxidable. Separar estes materiais e mantelos nun ambiente limpo supón unha gran diferenza á hora de realizar soldaduras eficaces.
É importante eliminar a decoloración para garantir que a ferruxe non se acumule co tempo e debilite a estrutura xeral. Tamén é bo eliminar o azulado para igualar a cor da superficie.
No Canadá, debido ao frío extremo e ao clima invernal, é importante elixir o tipo axeitado de aceiro inoxidable. Douville explicou que a maioría das tendas elixiron inicialmente o 304 polo seu prezo. Pero se unha tenda usase o material no exterior, recomendaría cambiar ao 316, aínda que custe o dobre. O 304 é susceptible á corrosión se se usa ou almacena no exterior. Mesmo se a superficie se limpa e se forma unha capa de pasivación, as condicións exteriores poden afectar á superficie, erosionando a capa de pasivación e, finalmente, facendo que se oxide de novo.
«A preparación da soldadura é importante por varias razóns fundamentais», afirma Gabi Miholics, especialista en desenvolvemento de aplicacións da División de Sistemas Abrasivos de 3M Canadá, Londres (Ontario). «A eliminación da ferruxe, a pintura e os biselados é necesaria para unha soldadura axeitada. Non debe haber contaminación na superficie de soldadura que poida debilitar a unión».
Hatelt engade que limpar a zona é esencial, pero a preparación previa á soldadura tamén pode incluír o biselado do material para garantir a adhesión e a resistencia da soldadura axeitadas.
Para a soldadura de aceiro inoxidable, é importante seleccionar o metal de aporte correcto para o grao empregado. O aceiro inoxidable é particularmente sensible e require que as costuras de soldadura estean certificadas co mesmo tipo de material. Por exemplo, o metal base 316 require metal de aporte 316. Os soldadores non poden usar calquera tipo de metal de aporte, cada grao de aceiro inoxidable require un material de aporte específico para unha soldadura axeitada.
«Ao soldar aceiro inoxidable, o soldador ten que vixiar a temperatura», dixo Michael Radaelli, xestor de produtos de Norton | Saint-Gobain Abrasives, Worcester, MA. «Hai moitos dispositivos diferentes que se poden usar para medir a temperatura da soldadura e da peza a medida que o soldador se quenta, porque se hai unha greta no aceiro inoxidable, a peza basicamente está arruinada».
Radaelli engadiu que o soldador debe asegurarse de non permanecer na mesma zona durante moito tempo. A soldadura multicapa é unha excelente maneira de evitar que o substrato se sobrequente. A soldadura prolongada do aceiro inoxidable base pode provocar que se sobrequente e se rache.
«Soldar con aceiro inoxidable pode levar máis tempo, pero tamén é unha arte que require mans experimentadas», dixo Radaelli.
A preparación posterior á soldadura depende realmente do produto final e da súa aplicación. Nalgúns casos, explicou Miholics, a soldadura nunca se ve realmente, polo que só se require unha limpeza posterior á soldadura limitada e calquera salpicadura visible elimínase rapidamente. Ou pode que sexa necesario nivelar ou limpar a soldadura, pero non se require ningunha preparación específica da superficie. Se se require un acabado fino ou de espello, poden ser necesarios pasos de pulido máis elaborados. Só depende da aplicación.
«O problema non é a cor», dixo Miholics. «Esta decoloración superficial indica que as propiedades do metal cambiaron e agora poden oxidarse/ferruxarse».
Escoller unha ferramenta de acabado de velocidade variable aforrará tempo e diñeiro e permitirá que o operador axuste o acabado.
É importante eliminar a decoloración para garantir que a ferruxe non se acumule co tempo e debilite a estrutura xeral. Tamén é bo eliminar o azulado para igualar a cor da superficie.
O proceso de limpeza pode danar as superficies, especialmente cando se empregan produtos químicos agresivos. Unha limpeza inadecuada pode evitar a formación dunha capa de pasivación. Por iso, moitos expertos recomendan a limpeza manual destas pezas soldadas.
«Cando se fai unha limpeza manual, se non se permite que o osíxeno reaccione coa superficie durante 24 ou 48 horas, non se ten tempo para construír unha superficie pasiva», dixo Douville. Explicou que a superficie necesita osíxeno para reaccionar co cromo da aliaxe para formar unha capa de pasivación. Algunhas tendas tenden a limpar, empaquetar as pezas e envialas inmediatamente, o que ralentiza o proceso e aumenta o risco de corrosión.
É común que os fabricantes e soldadores empreguen varios materiais. Non obstante, como se mencionou anteriormente, o uso de aceiro inoxidable engade algunhas limitacións. Tomarse o tempo para limpar a peza é un bo primeiro paso, pero só é tan bo como o ambiente no que se atopa.
Hatelt dixo que ve constantemente zonas de traballo contaminadas. Eliminar a presenza de carbono no ambiente de traballo de aceiro inoxidable é fundamental. Non é raro que os talleres que usan aceiro cambien ao aceiro inoxidable sen preparar adecuadamente o ambiente de traballo para este material. Isto é un erro, especialmente se non poden separar os dous materiais ou mercar o seu propio conxunto de ferramentas.
«Se tes un cepillo de arame para lixar ou preparar aceiro inoxidable e o usas en aceiro ao carbono, xa non podes usar aceiro inoxidable», dixo Radaelli. «Os cepillos agora están contaminados con carbono e óxido. Unha vez que os cepillos están contaminados de forma cruzada, non se poden limpar».
As tendas deberían usar ferramentas separadas para preparar os materiais, pero tamén deberían etiquetar as ferramentas como "só aceiro inoxidable" para evitar contaminacións innecesarias, dixo Hatelt.
Os talleres deben ter en conta moitos factores ao seleccionar ferramentas de preparación de soldadura de aceiro inoxidable, incluíndo as opcións de disipación de calor, o tipo de mineral, a velocidade e o tamaño do gran.
«Escoller un abrasivo cun revestimento que disipe a calor é un bo punto de partida», dixo Miholics. «O aceiro inoxidable é moi duro e xerará máis calor ao moer que o aceiro doce. A calor ten que ir a algún lugar, polo que hai un revestimento que permite que a calor flúa cara ao bordo do disco en lugar de quedar onde se está moendo. Nese momento, era o ideal».
A elección dun abrasivo tamén depende do aspecto que deba ter o acabado xeral, engade. Realmente está no ollo de quen mira. Os minerais de alúmina nos abrasivos son, de lonxe, o tipo máis común que se usa nos pasos de acabado. Para que o aceiro inoxidable pareza azul na superficie, débese usar o mineral carburo de silicio. É máis afiado e deixa cortes máis profundos que reflicten a luz de forma diferente, facéndoo azul. Se o operador busca un acabado superficial específico ou único, é mellor falar co provedor.
«As RPM son un gran problema», dixo Hatelt. «As diferentes ferramentas requiren diferentes RPM e, a miúdo, funcionan demasiado rápido. Empregar as RPM correctas garante os mellores resultados, tanto en termos de rapidez con que se fai o traballo como de como está feito. Debe saber que acabado desexa e como medir».
Douville engadiu que investir en ferramentas de acabado de velocidade variable é unha forma de superar os problemas de velocidade. Moitos operadores proban unha amoladora normal para o acabado, pero só ten unha alta velocidade para o corte. Completar o proceso require reducir a velocidade. Escoller unha ferramenta de acabado de velocidade variable aforrará tempo e diñeiro e permitirá que o operador iguale o acabado.
Ademais, a granulación é importante á hora de elixir un abrasivo. O operador debe comezar coa mellor granulación para a aplicación.
Comezando cunha gran 60 ou 80 (media), o operador pode pasar case inmediatamente a unha gran 120 (fina) e a unha gran 220 (moi fina), o que lle dará ao aceiro inoxidable un acabado n.º 4.
«Pode ser tan sinxelo como tres pasos», dixo Radaelli. «Non obstante, se o operador está a traballar cunha soldadura grande, non pode comezar cunha gran 60 ou 80, e pode optar por unha gran 24 (moi grosa) ou 36 (grosa). Isto engade un paso adicional e pode ser difícil de eliminar se o material ten rabuñaduras profundas».
Ademais, engadir un spray ou xel antisalpicaduras pode ser o mellor amigo dun soldador, pero a miúdo pásase por alto ao soldar aceiro inoxidable, di Douville. É necesario eliminar as pezas con salpicaduras, que poden raiar a superficie, requirir pasos adicionais de amolado e facer perder máis tempo. Este paso pódese eliminar facilmente cun sistema antisalpicaduras.
Lindsay Luminoso, editora asociada, colabora con Metal Fabrication Canada e Fabrication and Welding Canada. De 2014 a 2016, foi editora asociada/editora web en Metal Fabrication Canada, e máis recentemente como editora asociada de Enxeñaría de Deseño.
Luminoso ten unha licenciatura en Artes pola Universidade Carleton, unha licenciatura en Educación pola Universidade de Ottawa e un certificado de posgrao en Libros, Revistas e Edición Dixital polo Centennial College.
Mantéñase ao día das últimas novas, eventos e tecnoloxía sobre todos os metais cos nosos dous boletíns mensuais escritos exclusivamente para fabricantes canadenses!
Agora, con acceso completo á edición dixital de Canadian Metalworking, acceso doado a recursos valiosos da industria.
Agora, con acceso completo á edición dixital de Made in Canada e Welding, podes acceder facilmente a recursos valiosos da industria.
Randy McDonald, xestor de produtos xubilado en Overtone, comparte consellos e suxestións dos seus 40 anos de experiencia. Usando unha pulidora de velocidade variable FEIN WPO 14-25E e accesorios de acabado e pulido da ampla liña de accesorios de pulido de FEIN Canada, Randy guíanos polo proceso paso a paso.