Spesso le persone acquistano acciaio inossidabile prefinito, il che aumenta la complessità del materiale che gli operatori devono prendere in considerazione.
Come la maggior parte dei materiali, l'acciaio inossidabile presenta numerosi vantaggi e svantaggi. Un acciaio è considerato "acciaio inossidabile" se la lega contiene almeno il 10,5% di cromo, che forma uno strato di ossido che lo rende resistente agli acidi e alla corrosione. Questa resistenza alla corrosione può essere ulteriormente migliorata aumentando il contenuto di cromo e aggiungendo ulteriori elementi di lega.
Le proprietà del materiale "acciaio inossidabile", la bassa manutenzione, la durevolezza e le varie finiture superficiali lo rendono adatto a settori quali l'edilizia, l'arredamento, l'alimentazione e le bevande, la medicina e molte altre applicazioni che richiedono la resistenza e la resistenza alla corrosione dell'acciaio.
L'acciaio inossidabile tende ad essere più costoso di altri acciai. Tuttavia, offre vantaggi in termini di resistenza e peso, consentendo di utilizzare materiali più sottili rispetto ai gradi convenzionali, con conseguente risparmio sui costi. A causa del suo costo complessivo, le officine devono assicurarsi di utilizzare gli utensili giusti per evitare costosi sprechi e rilavorazioni di questo materiale.
L'acciaio inossidabile è generalmente considerato difficile da saldare perché dissipa rapidamente il calore e richiede molta attenzione durante le fasi di finitura e lucidatura.
Lavorare con l'acciaio inossidabile richiede solitamente un saldatore o un operatore più esperto rispetto all'acciaio al carbonio, che tende a essere più stabile. La sua ampiezza può essere ridotta introducendo determinati parametri, soprattutto durante la saldatura. Dato l'elevato costo dell'acciaio inossidabile, è più sensato per gli operatori più esperti utilizzarlo.
"Solitamente le persone acquistano l'acciaio inossidabile per le sue finiture", ha affermato Jonathan Douville, Senior Product Manager, R&D International, Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Québec. "Solitamente le persone acquistano l'acciaio inossidabile per le sue finiture", ha affermato Jonathan Douville, Senior Product Manager, R&D International, Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Québec. «Люди обычно покупают нержавеющую сталь из-за ее отделки», — сказал Джонатан Доувиль, старший менеджер dal prodotto R&D International, Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Que. "Di solito le persone acquistano l'acciaio inossidabile per la sua finitura", ha affermato Jonathan Douville, Senior Product Manager, R&D International, Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Québec."Di solito, l'acciaio inossidabile viene acquistato per la sua finitura", afferma Jonathan Douville, responsabile senior della ricerca e sviluppo internazionale di Walter Surface Technologies a Pointe Claire, nel Quebec. "Questo si aggiunge ai vincoli che gli operatori devono considerare".
Che si tratti di un rivestimento testurizzato lineare di dimensione 4 o di una finitura a specchio di dimensione 8, l'operatore deve assicurarsi che il materiale sia delicato sul materiale e che il rivestimento non venga danneggiato durante la manipolazione e la lavorazione. Questo può anche limitare le opzioni di preparazione e pulizia, fondamentali per la produzione di componenti di qualità.
"Quando si lavora con questo materiale, la prima cosa da fare è assicurarsi che sia pulito, pulito e ancora pulito", ha affermato Rick Hathelt, Area Manager PFERD per Canada, Ontario e Mississauga, Ontario. "È molto importante assicurarsi di avere un'atmosfera pulita (priva di carbonio) durante la pulizia dell'acciaio inossidabile per rimuovere le impurità che possono poi causare ossidazione (ruggine) e impedire il ripristino dello strato di passivazione creando uno strato protettivo che minimizzi l'ossidazione".
Quando si utilizza l'acciaio inossidabile, è necessario pulire il materiale e l'ambiente circostante. Rimuovere i residui di olio e plastica dai materiali è un buon inizio. I contaminanti presenti sull'acciaio inossidabile possono causare ossidazione, ma possono anche creare problemi durante la saldatura e causare difetti. Pertanto, è importante pulire la superficie prima della saldatura.
L'ambiente di lavoro non è sempre il più pulito e la contaminazione incrociata può rappresentare un problema quando si lavora con acciaio inossidabile e al carbonio. Spesso il magazzino utilizza numerosi ventilatori o condizionatori per raffreddare i lavoratori, il che può far depositare i contaminanti sul pavimento o causare gocciolamenti o formazione di condensa sulle materie prime. Questo è particolarmente difficile quando particelle di acciaio al carbonio vengono soffiate sull'acciaio inossidabile. Separare questi materiali e conservarli in un ambiente pulito è essenziale per una saldatura efficiente.
È importante rimuovere le scoloriture per evitare che la ruggine si accumuli nel tempo e indebolisca la struttura generale. È anche consigliabile rimuovere la brunitura per uniformare il colore della superficie.
In Canada, a causa del freddo estremo e delle condizioni meteorologiche invernali, è molto importante scegliere il giusto grado di acciaio inossidabile. Douville ha spiegato che la maggior parte dei negozi inizialmente sceglieva il 304 per il suo prezzo. Tuttavia, se il negozio dovesse utilizzare questo materiale all'esterno, consiglierebbe di passare al 316, anche se costa il doppio. Il 304 è soggetto a corrosione se utilizzato o conservato all'aperto. Anche se la superficie viene pulita e si forma uno strato di passivazione, le condizioni esterne possono agire sulla superficie, distruggendo lo strato di passivazione e causando nuovamente ruggine.
"La preparazione alla saldatura è importante per una serie di motivi fondamentali", afferma Gabi Miholix, Specialista Sviluppo Applicazioni, Divisione Sistemi Abrasivi, 3M Canada, London, Ontario. "La rimozione di ruggine, vernice e smussi è essenziale per una saldatura corretta. La superficie di saldatura deve essere priva di contaminanti che potrebbero indebolire il giunto."
Hatelt aggiunge che è necessaria la pulizia dell'area, ma la preparazione pre-saldatura può anche includere la smussatura del materiale per garantire una corretta adesione e resistenza della saldatura.
Quando si salda l'acciaio inossidabile, è importante selezionare il metallo d'apporto corretto per il grado utilizzato. L'acciaio inossidabile è particolarmente sensibile e richiede che le saldature siano certificate per lo stesso tipo di materiale. Ad esempio, il metallo base 316 richiede il metallo d'apporto 316. I saldatori non possono utilizzare qualsiasi tipo di metallo d'apporto: ogni grado di acciaio inossidabile richiede un materiale d'apporto specifico per una saldatura corretta.
"Quando si salda l'acciaio inossidabile, il saldatore deve davvero tenere d'occhio la temperatura", ha affermato Michael Radaelli, product manager di Norton | Saint-Gobain Abrasives, Worcester, Massachusetts. "Esistono molti dispositivi diversi che possono essere utilizzati per misurare la temperatura della saldatura e del pezzo mentre il saldatore si riscalda, perché se si forma una crepa nell'acciaio inossidabile, il pezzo viene praticamente distrutto".
Radaelli ha aggiunto che il saldatore deve assicurarsi di non rimanere nello stesso punto per lungo tempo. La saldatura multistrato è un ottimo modo per evitare il surriscaldamento del substrato. La saldatura prolungata dell'acciaio inossidabile di base può causarne il surriscaldamento e la formazione di crepe.
«Saldare l'acciaio inossidabile può richiedere più tempo, ma è anche un'arte che richiede mani esperte», ha detto Radaelli.
La preparazione post-saldatura dipende in realtà dal prodotto finale e dalla sua applicazione. In alcuni casi, ha spiegato Miholix, la saldatura non è mai visibile, quindi è necessaria solo una limitata pulizia post-saldatura e qualsiasi spruzzo visibile viene rapidamente rimosso. In alternativa, la saldatura potrebbe dover essere livellata o pulita, ma non è richiesta alcuna preparazione superficiale speciale. Se è richiesta una finitura fine o a specchio, potrebbero essere necessarie fasi di lucidatura più avanzate. Dipende semplicemente dall'applicazione.
"Il problema non è il colore", ha detto Miholic. "Questa decolorazione della superficie indica che le proprietà del metallo sono cambiate e potrebbero ora ossidarsi/arrugginirsi."
Scegliendo uno strumento di finitura a velocità variabile si risparmia tempo e denaro e l'operatore può personalizzare la finitura.
È importante rimuovere le scoloriture per evitare che la ruggine si accumuli nel tempo e indebolisca la struttura generale. È anche consigliabile rimuovere la brunitura per uniformare il colore della superficie.
Il processo di pulizia può danneggiare le superfici, soprattutto se si utilizzano prodotti chimici aggressivi. Una pulizia non corretta può impedire la formazione di uno strato di passivazione. Per questo motivo, molti esperti raccomandano la pulizia manuale di queste parti saldate.
"Con la pulizia manuale, se non si lascia che l'ossigeno reagisca con la superficie per 24 o 48 ore, non si ha il tempo di creare una superficie passiva", ha affermato Douville. Ha spiegato che la superficie ha bisogno dell'ossigeno per reagire con il cromo presente nella lega e formare uno strato di passivazione. In alcuni negozi, è consuetudine pulire, imballare e spedire immediatamente i pezzi, il che rallenta il processo e aumenta il rischio di corrosione.
Produttori e saldatori in genere utilizzano più materiali. Tuttavia, come accennato in precedenza, l'uso dell'acciaio inossidabile impone alcune limitazioni. Prendersi il tempo necessario per pulire il pezzo è un buon primo passo, ma la sua efficacia dipende dall'ambiente in cui si trova.
Hatelt ha affermato di continuare a riscontrare contaminazione nei luoghi di lavoro. La chiave è eliminare la presenza di carbonio nell'ambiente di lavoro dell'acciaio inossidabile. Non è raro che le officine che utilizzano l'acciaio passino all'acciaio inossidabile senza un'adeguata preparazione dell'ambiente di lavoro per questo materiale. Questo è un errore, soprattutto se non è possibile separare i due materiali o acquistare un proprio set di utensili.
"Se si usa una spazzola metallica per la molatura o la preparazione dell'acciaio inossidabile su acciaio al carbonio, non è più possibile utilizzare l'acciaio inossidabile", ha affermato Radaelli. "Le spazzole sono ora contaminate da carbonio e ruggine. Se le spazzole subiscono una contaminazione incrociata, non possono essere pulite".
I negozi devono utilizzare utensili separati per la preparazione del materiale, ma devono anche etichettare gli utensili con la dicitura "solo acciaio inossidabile" per evitare contaminazioni non necessarie, ha affermato Hatelt.
Quando scelgono gli utensili per la preparazione alla saldatura dell'acciaio inossidabile, le officine devono considerare molti fattori, tra cui le opzioni di dissipazione del calore, il tipo di minerale, la velocità e la granulometria.
"Scegliere un abrasivo rivestito con dissipatore di calore è un buon inizio", ha detto Miholix. "L'acciaio inossidabile è molto duro e genera più calore durante la molatura rispetto all'acciaio dolce. Il calore deve essere distribuito da qualche parte, quindi c'è un rivestimento che permette al calore di fluire verso il bordo del disco, anziché rimanere esattamente dove si sta levigando. A quel punto era perfetto".
La scelta dell'abrasivo dipende anche dall'aspetto finale che si desidera ottenere, aggiunge. È una questione di giudizio personale. I minerali di allumina presenti negli abrasivi sono di gran lunga i più comuni utilizzati nelle fasi di finitura. Per conferire all'acciaio inossidabile un aspetto bluastro in superficie, si consiglia l'uso del minerale carburo di silicio. È più affilato e lascia incisioni più profonde che riflettono la luce in modo diverso, conferendogli un colore bluastro. Se l'operatore desidera una finitura superficiale specifica o unica, è consigliabile consultare il fornitore.
"Il numero di giri al minuto è un grosso problema", ha affermato Hatelt. "Utensili diversi richiedono giri al minuto diversi e spesso funzionano troppo velocemente. Utilizzare il numero di giri al minuto corretto offre i migliori risultati possibili, sia in termini di velocità di esecuzione del lavoro che di qualità. Scoprite quale finitura desiderate e come misurarla."
Douville ha aggiunto che investire in utensili di finitura a velocità variabile è un modo per risolvere i problemi di velocità. Molti operatori provano una smerigliatrice tradizionale per la finitura, ma questa offre un'elevata velocità solo per il taglio. Il completamento del processo richiede un rallentamento. Scegliere un utensile di finitura a velocità variabile farà risparmiare tempo e denaro e consentirà all'operatore di personalizzare la finitura.
Anche la grana è importante nella scelta dell'abrasivo. L'operatore dovrebbe iniziare con la grana più adatta all'applicazione.
Partendo da una grana 60 o 80 (media), l'operatore può passare quasi immediatamente alla grana 120 (fine) e alla grana 220 (molto fine), ottenendo così un risultato finale di 4° livello per l'acciaio inossidabile.
"Potrebbero bastare anche solo tre passaggi", ha detto Radaelli. "Tuttavia, se l'operatore deve lavorare su saldature di grandi dimensioni, non può iniziare con una grana 60 o 80 e può scegliere una grana 24 (molto grossa) o 36 (grossa). Questo aggiunge un passaggio in più e può essere difficile rimuovere graffi profondi dal materiale."
Inoltre, l'aggiunta di uno spray o gel anti-schizzi può essere il miglior alleato di un saldatore, ma viene spesso trascurata quando si salda l'acciaio inossidabile, afferma Douville. Le parti schizzate devono essere rimosse, il che può graffiare la superficie, richiedere ulteriori passaggi di carteggiatura e richiedere più tempo. Questo passaggio può essere facilmente eliminato con un sistema paraspruzzi.
Lindsay Luminoso, redattrice associata, collabora sia con Canadian Metalworking sia con Canadian Fabricating & Welding. Lindsay Luminoso, redattrice associata, collabora sia con Canadian Metalworking sia con Canadian Fabricating & Welding. Lindsey Luminoso, redattore capo, ha il suo lavoro come in Canadian Metalworking, così come in Canadian Fabricating & Welding. Lindsey Luminoso, redattrice associata, collabora sia con Canadian Metalworking sia con Canadian Fabricating & Welding.Lindsey Luminoso, redattrice associata, collabora con Metal Fabrication Canada e Fabrication and Welding Canada. È stata redattrice associata/web editor presso Metal Fabrication Canada dal 2014 al 2016 e, più recentemente, è stata redattrice associata nel Dipartimento di Design.
Luminoso ha conseguito una laurea in Lettere presso la Carleton University, una laurea in Scienze dell'Educazione presso l'Università di Ottawa e un certificato di specializzazione in Libri, Riviste ed Editoria Digitale presso il Centennial College.
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