כדי להבטיח פסיבציה נכונה, טכנאים מנקים אלקטרוכימית את הריתוכים האורכיים של החלקים המגולגלים של פלדת אל-חלד. תמונה באדיבות Walter Surface Technologies
דמיינו יצרן חותם על חוזה הכולל ייצור מרכזי של פלדת אל-חלד. חלקי מתכת וצינורות נחתכים, מכופפים ומרותכים לפני הנחיתה בתחנת גימור. החלק מורכב מלוחות המרותכים אנכית לצינור. הריתוכים נראים טוב, אך הם אינם המחיר המושלם שהלקוח מחפש. כתוצאה מכך, המלטשת מבלה זמן בהסרת מתכת ריתוך גדולה מהרגיל. לאחר מכן, למרבה הצער, הופיעו כמה גוונים כחולים ברורים על פני השטח - סימן ברור לכניסת חום רבה מדי. במקרה זה, פירוש הדבר שהחלק לא יעמוד בדרישות הלקוח.
השחזה וגימור, המבוצעים לעתים קרובות באופן ידני, דורשים מיומנות וזריזות. שגיאות בגימור יכולות להיות יקרות מאוד, בהתחשב בכל הערך שניתן לחומר העבודה. הוספת חומרים יקרים ורגישים לחום כמו נירוסטה, עלויות עיבוד חוזר והתקנת גרוטאות יכולות להיות גבוהות יותר. בשילוב עם סיבוכים כמו זיהום וכשלים בפסיבציה, עבודת נירוסטה שבעבר הייתה רווחית יכולה להפוך לתקלה שגורמת להפסד כספי או אפילו לפגוע בתדמית.
כיצד יצרנים מונעים את כל זה? הם יכולים להתחיל בפיתוח הידע שלהם בתחום השחזה וגימור, הבנת התפקידים שכל אחד מהם ממלא וכיצד הם משפיעים על חלקי עבודה מפלדת אל-חלד.
הם לא מילים נרדפות. למעשה, לכל אחד יש מטרה שונה במהות. ליטוש מסיר חומרים כמו קוצים ומתכת ריתוך עודפת, בעוד שגימור מספק גימור על פני המתכת. הבלבול מובן, בהתחשב בכך שאלו ששוחקים עם גלגלי השחזה גדולים מסירים הרבה מתכת מהר מאוד, ועשייה זו עלולה להשאיר שריטות עמוקות מאוד. אבל בטחינה, שריטות הן רק תופעת לוואי; המטרה היא להסיר חומר במהירות, במיוחד כאשר עובדים עם מתכות רגישות לחום כמו נירוסטה.
הגימור נעשה בשלבים, כאשר המפעיל מתחיל עם גריט גדול יותר ועובר לגלגלי השחזה עדינים יותר, חומרי שיוף לא ארוגים, ואולי גם בד לבד ומשחת ליטוש כדי להשיג גימור מראה. המטרה היא להשיג גימור סופי מסוים (דוגמת שריטה). כל שלב (הגריט העדין יותר) מסיר את השריטות העמוקות יותר מהשלב הקודם ומחליף אותן בשריטות קטנות יותר.
מכיוון שלליטוש ולגימור יש מטרות שונות, הם לרוב אינם משלימים זה את זה ויכולים למעשה לשחק זה נגד זה אם משתמשים באסטרטגיית מתכלים שגויה. כדי להסיר עודפי מתכת ריתוך, מפעילים משתמשים בגלגלי השחזה כדי ליצור שריטות עמוקות מאוד, ואז מוסרים את החלק למעצב, שכעת צריך להקדיש זמן רב להסרת השריטות העמוקות הללו. רצף זה, מהליטוש לגימור, עדיין עשוי להיות הדרך היעילה ביותר לעמוד בדרישות הגימור של הלקוח. אך שוב, הם אינם תהליכים משלימים.
משטחי חומר עבודה המיועדים לייצור בדרך כלל אינם דורשים השחזה וגימור. חלקים שנשחזים עושים זאת רק משום שהשחזה היא הדרך המהירה ביותר להסיר ריתוכים או חומר אחר והשריטות העמוקות שמותירות גלגל ההשחזה הן בדיוק מה שהלקוח רוצה. חלקים הדורשים רק גימור מיוצרים באופן שאינו דורש הסרת חומר מוגזמת. דוגמה אופיינית היא חלק נירוסטה עם ריתוך יפהפה מוגן גז טונגסטן שרק צריך להיות מעורבב ומתאים לדוגמת הגימור של המצע.
מטחנות עם גלגלים בעלי הסרה נמוכה יכולות להוות אתגרים משמעותיים בעת עבודה עם נירוסטה. באופן דומה, התחממות יתר עלולה לגרום להכתמה ולשנות את תכונות החומר. המטרה היא לשמור על הנירוסטה קרירה ככל האפשר לאורך כל התהליך.
לשם כך, כדאי לבחור את גלגל השחזה עם קצב ההסרה המהיר ביותר עבור היישום והתקציב. גלגלי זירקוניה טוחנים מהר יותר מאלומינה, אך ברוב המקרים, גלגלי קרמיקה פועלים בצורה הטובה ביותר.
חלקיקי קרמיקה חזקים וחדים במיוחד נשחקים בצורה ייחודית. ככל שהם מתפרקים בהדרגה, הם אינם טוחנים בצורה שטוחה, אלא שומרים על קצה חד. משמעות הדבר היא שהם יכולים להסיר חומר במהירות רבה, לעתים קרובות בחלקיק מהזמן של גלגלי השחזה אחרים. זה בדרך כלל הופך את גלגלי השחזה הקרמיים לשווים את הכסף. הם אידיאליים עבור יישומי נירוסטה מכיוון שהם מסירים שבבים גדולים במהירות ומייצרים פחות חום ועיוות.
לא משנה איזה גלגל השחזה יצרן בוחר, יש לזכור זיהום אפשרי. רוב היצרנים יודעים שהם לא יכולים להשתמש באותו גלגל השחזה על פלדת פחמן ופלדת אל-חלד. אנשים רבים מפרידים פיזית בין פעולות השחזה של פחמן ופלדת אל-חלד. אפילו ניצוצות זעירים של פלדת פחמן הנופלים על חלקי עבודה מפלדת אל-חלד עלולים לגרום לבעיות זיהום. תעשיות רבות, כמו תעשיות התרופות והגרעין, דורשות שחומרים מתכלים ידורגו כנטולי זיהום. משמעות הדבר היא שגלגלי השחזה לפלדת אל-חלד חייבים להיות כמעט נקיים (פחות מ-0.1%) מברזל, גופרית וכלור.
גלגלי השחזה אינם יכולים ללטש את עצמם; הם זקוקים לכלי חשמלי. כל אחד יכול להלל את היתרונות של גלגלי השחזה או כלי עבודה חשמליים, אך המציאות היא שכלי עבודה חשמליים וגלגלי ההשחזה שלהם פועלים כמערכת אחת. גלגלי השחזה קרמיים מיועדים למטחנות זווית עם כמות מסוימת של כוח ומומנט. בעוד שלחלק ממכונות השחזה עם אוויר יש את המפרטים הנדרשים, רוב השחזה של גלגלי הקרמיקה נעשית באמצעות כלי עבודה חשמליים.
מטחנות עם עוצמה ומומנט לא מספקים עלולות לגרום לבעיות חמורות, אפילו עם חומרי השחזה המתקדמים ביותר. חוסר עוצמה ומומנט יכול לגרום לכלי להאט משמעותית תחת לחץ, ובכך למנוע מהחלקיקים הקרמיים על גלגל השחזה לעשות את מה שנועדו לעשות: להסיר במהירות חתיכות מתכת גדולות, ובכך להפחית את כמות החומר התרמי הנכנס לגלגל השחזה.
זה מחריף מעגל קסמים: מפעילי השחזה רואים חומר שלא מוסר, ולכן הם דוחפים חזק יותר באופן אינסטינקטיבי, מה שיוצר חום עודף וכחול. בסופו של דבר הם דוחפים כל כך חזק שהם מזגגים את הגלגלים, מה שגורם להם לעבוד קשה יותר וליצור יותר חום לפני שהם מבינים שהם צריכים להחליף את הגלגלים. אם עובדים בדרך זו על צינורות או יריעות דקות, הם בסופו של דבר עוברים ישר דרך החומר.
כמובן, אם המפעילים אינם מאומנים כראוי, אפילו עם הכלים הטובים ביותר, מעגל קסמים זה יכול להתרחש, במיוחד כשמדובר בלחץ שהם מפעילים על חומר העבודה. הנוהג הטוב ביותר הוא להתקרב ככל האפשר לדירוג הזרם הנומינלי של המטחנה. אם המפעיל משתמש במטחנה של 10 אמפר, עליו ללחוץ חזק כל כך שהמטחנה תצרוך כ-10 אמפר.
שימוש באמפרמטר יכול לסייע בתקינה של פעולות השחזה אם היצרן מעבד כמויות גדולות של נירוסטה יקרה. כמובן, מעט פעולות משתמשות באמפרמטר באופן קבוע, לכן עדיף להקשיב היטב. אם המפעיל שומע ומרגיש את ירידת הסל"ד במהירות, ייתכן שהוא לוחץ חזק מדי.
האזנה למגעים קלים מדי (כלומר, לחץ נמוך מדי) יכולה להיות קשה, ולכן במקרה זה, תשומת לב לזרימת הניצוץ יכולה לעזור. ליטוש פלדת אל-חלד ייצר ניצוצות כהים יותר מפלדת פחמן, אך הם עדיין צריכים להיות גלויים ולבלוט מאזור העבודה בצורה עקבית. אם המפעיל רואה פתאום פחות ניצוצות, ייתכן שזה בגלל שהוא לא מפעיל מספיק לחץ או שהוא מזיגג את הגלגל.
על המפעילים לשמור גם על זווית עבודה עקבית. אם הם ניגשים לחומר העבודה בזווית כמעט שטוחה (כמעט במקביל לחומר העבודה), הם עלולים לגרום להתחממות יתר נרחבת; אם הם ניגשים בזווית גבוהה מדי (כמעט אנכית), הם מסתכנים בחפירת קצה הגלגל לתוך המתכת. אם הם משתמשים בגלגל מסוג 27, עליהם לגשת לחומר העבודה בזווית של 20 עד 30 מעלות. אם יש להם גלגלים מסוג 29, זווית העבודה שלהם צריכה להיות כ-10 מעלות.
גלגלי השחזה מסוג 28 (מחודדים) משמשים בדרך כלל לטחינה על משטחים שטוחים להסרת חומר בנתיבי השחזה רחבים יותר. גלגלים מחודדים אלה פועלים בצורה הטובה ביותר גם בזוויות השחזה נמוכות יותר (כ-5 מעלות), כך שהם מסייעים בהפחתת עייפות המפעיל.
זה מציג גורם קריטי נוסף: בחירת סוג גלגל השחזה הנכון. לגלגל מסוג 27 יש נקודת מגע על פני המתכת; לגלגל מסוג 28 יש קו מגע בגלל צורתו החרוטית; לגלגל מסוג 29 יש משטח מגע.
גלגלי הסוג 27 הנפוצים ביותר יכולים לבצע את העבודה ביישומים רבים, אך צורתם מקשה על טיפול בחלקים בעלי פרופילים עמוקים ועקומות, כגון מכלולים מרותכים של צינורות נירוסטה. צורת הפרופיל של גלגל הסוג 29 מקלה על מפעילים שצריכים ללטש שילוב של משטחים מעוקלים ושטוחים. גלגל הסוג 29 עושה זאת על ידי הגדלת שטח המגע עם פני השטח, מה שאומר שהמפעיל אינו צריך להשקיע זמן רב ללטש בכל מיקום - אסטרטגיה טובה להפחתת הצטברות חום.
למעשה, זה חל על כל גלגל השחזה. בעת השחזה, אסור למפעיל להישאר באותו מקום למשך זמן רב. נניח שמפעיל מסיר מתכת מפליטה באורך של כמה מטרים. הוא יכול לכוון את הגלגל בתנועות קצרות למעלה ולמטה, אך פעולה זו עלולה לחמם יתר על המידה את חומר העבודה מכיוון שהוא שומר את הגלגל באזור קטן למשך פרקי זמן ארוכים. כדי להפחית את כניסת החום, המפעיל יכול לעבור את כל הריתוך בכיוון אחד ליד אצבע אחת, לאחר מכן להרים את הכלי (ולתת לחומר העבודה זמן להתקרר) ולעבור את חומר העבודה באותו כיוון ליד האצבע השנייה. טכניקות אחרות עובדות, אך לכולן יש תכונה אחת במשותף: הן מונעות התחממות יתר על ידי שמירה על גלגל ההשחזה בתנועה.
טכניקות "קרדינג" נפוצות גם הן מסייעות להשיג זאת. נניח שהמפעיל משחיז ריתוך קת במצב שטוח. כדי להפחית עומס תרמי וחפירה יתרה, הוא נמנע מדחיפת המטחנה לאורך החיבור. במקום זאת, הוא מתחיל בקצה ומושך את המטחנה לאורך החיבור. זה גם מונע מהגלגל לחפור יותר מדי בחומר.
כמובן, כל טכניקה עלולה לחמם יתר על המידה את המתכת אם המפעיל פועל לאט מדי. עבודה לאט מדי והמפעיל יחמם יתר על המידה את חומר העבודה; עבודה מהירה מדי והליטוש יכול לקחת זמן רב. מציאת נקודת קצב ההזנה המתאימה דורשת בדרך כלל ניסיון. אבל אם המפעיל אינו מכיר את העבודה, הוא יכול לטחון את הגרוטאות כדי לקבל את "התחושה" של קצב ההזנה המתאים לחומר העבודה הנמצא ביד.
אסטרטגיית הגימור סובבת סביב מצב פני השטח של החומר כשהוא מגיע ועוזב את מחלקת הגימור. זהו את נקודת ההתחלה (מצב פני השטח שהתקבל) ואת נקודת הסיום (הגימור הנדרש), ולאחר מכן הכינו תוכנית למציאת הנתיב הטוב ביותר בין שתי נקודות אלו.
לעתים קרובות הדרך הטובה ביותר אינה מתחילה בחומר שוחק אגרסיבי במיוחד. זה אולי נשמע לא אינטואיטיבי. אחרי הכל, למה לא להתחיל עם חול גס כדי לקבל משטח מחוספס ואז לעבור לחול דק יותר? האם לא יהיה זה מאוד לא יעיל להתחיל עם גריט דק יותר?
לא בהכרח, זה שוב קשור לאופי האיסוף. ככל שכל שלב מגיע לגודל גרגר קטן יותר, המרכך מחליף את השריטות העמוקות יותר בשריטות עדינות ורדודות יותר. אם הם מתחילים עם נייר זכוכית בגודל 40 גרגר או דיסק היפוך, הם ישאירו שריטות עמוקות על המתכת. זה יהיה נהדר אם השריטות הללו יקרבו את פני השטח לגימור הרצוי; זו הסיבה שקיימים חומרי גימור בגודל 40 גרגר. עם זאת, אם הלקוח מבקש גימור מס' 4 (גימור מוברש כיווני), שריטות עמוקות שנוצרות על ידי חומר שיוף מס' 40 ייקחו זמן רב להסרה. מעבדי שיוף או יורדים דרך מספר גדלי גרגר, או מבלים זמן רב בשימוש בחומרי שיוף עדינים כדי להסיר את השריטות הגדולות הללו ולהחליף אותן בשריטות קטנות יותר. לא רק שכל זה לא יעיל, אלא שהוא גם מכניס יותר מדי חום לחומר העבודה.
כמובן, שימוש בחומרי שיוף בעלי גריט עדין על משטחים מחוספסים יכול להיות איטי, ובשילוב עם טכניקה לקויה, להכניס יותר מדי חום. כאן דיסק דו-באחד או דיסק מדורגים יכולים לעזור. דיסקים אלה כוללים מטליות שיוף בשילוב עם חומרי טיפול לפני השטח. הם מאפשרים ביעילות למעצב להשתמש בחומרי שיוף כדי להסיר חומר תוך השארת גימור חלק יותר.
השלב הבא בגימור הסופי עשוי לכלול שימוש בבדים לא ארוגים, מה שממחיש מאפיין ייחודי נוסף של גימור: התהליך עובד בצורה הטובה ביותר עם כלי עבודה חשמליים בעלי מהירות משתנה. מטחנת זווית ישרה הפועלת במהירות של 10,000 סל"ד עשויה לעבוד עם חומרי השחזה מסוימים, אך היא תמיס חלק מהבדים הלא ארוגים לחלוטין. מסיבה זו, עובדי גימור מפחיתים את המהירות ל-3,000 עד 6,000 סל"ד לפני תחילת שלב הגימור עם הבדים הלא ארוגים. כמובן, המהירות המדויקת תלויה ביישום ובחומרים המתכלים. לדוגמה, תופים לא ארוגים מסתובבים בדרך כלל בין 3,000 ל-4,000 סל"ד, בעוד שדיסקיות לטיפול פני השטח מסתובבות בדרך כלל בין 4,000 ל-6,000 סל"ד.
שימוש בכלים הנכונים (מטחנות במהירות משתנה, חומרי גימור שונים) וקביעת מספר השלבים האופטימלי מספקים למעשה מפה שחושפת את הנתיב הטוב ביותר בין החומר הנכנס לחומר המוגמר. הנתיב המדויק משתנה בהתאם ליישום, אך גוזמים מנוסים עוקבים אחר נתיב זה באמצעות טכניקות חיתוך דומות.
גלילים לא ארוגים משלימים את משטח הנירוסטה. לגימור יעיל ואורך חיים אופטימלי של חומרים מתכלים, חומרי גימור שונים פועלים בסל"ד שונה.
ראשית, הם לוקחים את הזמן שלהם. אם הם רואים חומר עבודה דק מפלדת אל-חלד מתחמם, הם מפסיקים לסיים באזור אחד ומתחילים באזור אחר. או שהם עשויים לעבוד על שני חפצים שונים בו זמנית. הם עובדים מעט על אחד ואז על השני, ונותנים לחומר העבודה השני זמן להתקרר.
בעת ליטוש לגימור מראה, המלטש עשוי לבצע ליטוש צולב בעזרת תוף ליטוש או דיסק ליטוש, בכיוון הניצב לשלב הקודם. שיוף צולב מדגיש אזורים שצריכים להשתלב בדוגמת השריטה הקודמת, אך עדיין לא יביא את פני השטח לגימור מראה של מספר 8. לאחר הסרת כל השריטות, נדרשים מטלית לבד וגלגל ליטוש כדי ליצור את הגימור המבריק הרצוי.
כדי להשיג את הגימור הנכון, יצרנים צריכים לספק לעובדי הגימור את הכלים הנכונים, כולל כלים וחומרי הדפסה בפועל, כמו גם כלי תקשורת, כגון קביעת דוגמאות סטנדרטיות כדי לקבוע כיצד גימור מסוים צריך להיראות. דוגמאות אלו (המוצבות ליד מחלקת הגימור, במסמכי הדרכה ובחומרי מכירות) עוזרות להביא את כולם לאותו עמוד.
בכל הנוגע לכלי עבודה בפועל (כולל כלי עבודה חשמליים וחומרי ליטוש), הגיאומטריה של חלקים מסוימים יכולה להוות אתגרים אפילו עבור העובדים המנוסים ביותר במחלקת הגימור. כאן כלים מקצועיים יכולים לעזור.
נניח שמפעיל צריך להשלים מכלול צינורי דק-דופן מפלדת אל-חלד. שימוש בדיסקים או אפילו בתופים עלול לגרום לבעיות, לגרום להתחממות יתר, ולעיתים אף ליצור נקודה שטוחה על הצינור עצמו. כאן, מלטשות סרט המיועדות לצינורות יכולות לעזור. המסוע עוטף את רוב קוטר הצינור, מפזר את נקודות המגע, מגביר את היעילות ומפחית את כניסת החום. עם זאת, כמו בכל דבר אחר, המלטשת עדיין צריכה להזיז את מלטשת הסרט לאזור אחר כדי להפחית הצטברות חום עודפת ולמנוע כחלחול.
אותו הדבר חל על כלי גימור מקצועיים אחרים. שקלו מלטשת אצבע המיועדת לחללים צרים. מלטשת עשויה להשתמש בה כדי לעקוב אחר ריתוך פילה בין שני לוחות בזווית חדה. במקום להזיז את מלטשת האצבע אנכית (בערך כמו צחצוח שיניים), המלטשת מזיזה אותה אופקית לאורך הבוהן העליונה של ריתוך הפילה, ואז את הבוהן התחתונה, תוך שהיא מוודאת שמלטשת האצבע לא תישאר באחד זמן רב מדי.
ריתוך, השחזה וגימור של פלדת אל-חלד מביאים סיבוך נוסף: הבטחת פסיבציה נכונה. לאחר כל ההפרעות הללו לפני השטח של החומר, האם נותרו מזהמים שימנעו משכבת ​​הכרום של פלדת האל-חלד להיווצר באופן טבעי על פני השטח כולו? הדבר האחרון שיצרן רוצה הוא לקוח כועס שמתלונן על חלקים חלודים או מזוהמים. כאן נכנסים לתמונה ניקוי נאות ומעקב אחר תוצאות.
ניקוי אלקטרוכימי יכול לסייע בהסרת מזהמים כדי להבטיח פסיבציה תקינה, אך מתי יש לבצע ניקוי זה? זה תלוי ביישום. אם יצרנים מנקים פלדת אל-חלד כדי לקדם פסיבציה מלאה, הם בדרך כלל עושים זאת מיד לאחר הריתוך. אי ביצוע פעולה זו פירושו שחומר הגימור עלול לאסוף מזהמים על פני השטח מחומר העבודה ולהפיץ אותם במקומות אחרים. עם זאת, עבור יישומים קריטיים מסוימים, יצרנים עשויים לבחור להכניס שלבי ניקוי נוספים - אולי אפילו בדיקה לפסיבציה תקינה לפני שהפלדת אל-חלד עוזבת את רצפת המפעל.
נניח שיצרן מרתך רכיב קריטי מפלדת אל-חלד עבור התעשייה הגרעינית. רתך מקצועי בקשת טונגסטן בגז מניח תפר של מטבע של מטבע שנראה מושלם. אבל שוב, זהו יישום קריטי. עובד במחלקת הגימור משתמש במברשת המחוברת למערכת ניקוי אלקטרוכימית כדי לנקות את פני השטח של הריתוך. לאחר מכן הוא ליטש את קצה הריתוך באמצעות מטלית שוחקת ורטובה לא ארוגה והביא את הכל לגימור מוברש אחיד. לאחר מכן מגיעה המברשת הסופית עם מערכת ניקוי אלקטרוכימית. לאחר ישיבה של יום או יומיים, השתמש במכשיר בדיקה ידני כדי לבדוק את החלק לפסיבציה נכונה. התוצאות, שתועדו ונשמרו עם העבודה, הראו שהחלק עבר פסיבציה מלאה לפני שעזב את המפעל.
ברוב מפעלי הייצור, תהליכי השחזה, הגימור והניקוי של פסיבציה של פלדת אל-חלד מתרחשים בדרך כלל במורד הזרם. למעשה, הם מבוצעים בדרך כלל זמן קצר לפני משלוח העבודה.
חלקים שגימורם אינו נכון מייצרים חלק מהגרוטאות והעיבוד החוזר היקרים ביותר, ולכן הגיוני שיצרנים יבחנו מחדש את מחלקות ההשחזה והגימור שלהם. שיפורים בהשחזה ובגימור מסייעים בהקלה על צווארי בקבוק עיקריים, שיפור האיכות, ביטול כאבי ראש, וחשוב מכל, הגברת שביעות רצון הלקוחות.
FABRICATOR הוא מגזין תעשיית עיצוב וייצור מתכות המוביל בצפון אמריקה. המגזין מספק חדשות, מאמרים טכניים ותולדות מקרים המאפשרים ליצרנים לבצע את עבודתם בצורה יעילה יותר. FABRICATOR משרתת את התעשייה מאז 1970.
כעת עם גישה מלאה למהדורה הדיגיטלית של The FABRICATOR, גישה נוחה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.
המהדורה הדיגיטלית של כתב העת The Tube & Pipe Journal נגישה כעת במלואה, ומספקת גישה נוחה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.
תיהנו מגישה מלאה למהדורה הדיגיטלית של STAMPING Journal, המספקת את ההתקדמות הטכנולוגית, שיטות העבודה המומלצות וחדשות התעשייה האחרונות עבור שוק הטבעת המתכת.
כעת עם גישה מלאה למהדורה הדיגיטלית של The Fabricator בספרדית, גישה נוחה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.