사람들은 종종 완성된 스테인리스 스틸을 구매하는데, 이는 운영자가 고려해야 할 재료의 복잡성을 증가시킵니다.
대부분의 소재와 마찬가지로 스테인리스강은 많은 장단점을 가지고 있습니다. 합금에 최소 10.5%의 크롬이 포함되어 있으면 "스테인리스강"으로 간주됩니다. 크롬은 산화물층을 형성하여 내산성과 내식성을 부여합니다. 이러한 내식성은 크롬 함량을 높이고 합금 성분을 추가하면 더욱 향상될 수 있습니다.
"스테인리스 스틸" 소재의 특성, 낮은 유지 관리 비용, 내구성 및 다양한 표면 마감 처리로 인해 건설, 가구, 식품 및 음료, 의료 등 강철의 강도와 내식성이 필요한 여러 다른 분야에 적합합니다.
스테인리스 스틸은 다른 스틸보다 가격이 비싼 경향이 있습니다. 하지만 기존 강종보다 소재를 얇게 제작할 수 있어 강도 대비 무게가 가벼워 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다. 전체 비용이 높기 때문에 작업장에서는 적절한 공구를 사용하여 재료의 낭비와 재작업을 방지해야 합니다.
스테인리스 스틸은 열을 빨리 방출하고 마무리 및 연마 단계에서 많은 주의가 필요하기 때문에 일반적으로 용접하기 어려운 것으로 간주됩니다.
스테인리스강 작업은 일반적으로 탄소강보다 더 숙련된 용접공이나 작업자가 필요합니다. 탄소강은 일반적으로 더 안정적입니다. 특히 용접 시 특정 매개변수를 적용하면 폭을 줄일 수 있습니다. 스테인리스강은 가격이 높기 때문에 숙련된 작업자가 사용하는 것이 더 합리적입니다.
월터 서피스 테크놀로지스(퀘벡주 포인트클레어)의 R&D 인터내셔널 부문 수석 제품 관리자인 조나단 두빌은 "사람들은 일반적으로 마감 처리 때문에 스테인리스 스틸을 구매합니다."라고 말했습니다. 월터 서피스 테크놀로지스(퀘벡주 포인트클레어)의 R&D 인터내셔널 부문 수석 제품 관리자인 조나단 두빌은 "사람들은 일반적으로 마감 처리 때문에 스테인리스 스틸을 구매합니다."라고 말했습니다. «Лвди обычно покупаѕт нержавевевевевевевевевевевевевевекуве сталь из-за ее отделки», — сказал Джонатан Доувилль, старший менеджер по продуктам R&D International, Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Que. "사람들은 보통 마감 처리 때문에 스테인리스 스틸을 구매합니다."라고 Walter Surface Technologies(퀘벡주 포인트클레어)의 R&D International 부문 수석 제품 관리자인 조나단 두빌이 말했습니다.퀘벡주 포인트클레어에 있는 월터 서피스 테크놀로지스의 국제 연구 개발 담당 수석 매니저인 조나단 두빌은 "사람들은 보통 마감 때문에 스테인리스 스틸을 구매합니다."라고 말합니다. "이는 운영자들이 고려해야 할 제약 조건을 더욱 가중시킵니다."
4호 선형 텍스처 코팅이든 8호 경면 마감이든, 작업자는 재료가 재료에 부드럽게 작용하고 취급 및 가공 과정에서 코팅이 손상되지 않도록 해야 합니다. 또한, 고품질 부품 생산에 필수적인 준비 및 세척 옵션도 제한될 수 있습니다.
"이 소재를 다룰 때 가장 먼저 해야 할 일은 깨끗하게, 깨끗하게, 그리고 또 깨끗하게 하는 것입니다."라고 캐나다 온타리오주 미시소거 PFERD 지역 관리자인 릭 하셀트는 말했습니다. "스테인리스 스틸을 세척할 때는 탄소가 없는 깨끗한 환경을 유지하는 것이 매우 중요합니다. 이는 나중에 산화(녹)를 유발할 수 있는 불순물을 제거하고, 산화를 최소화하는 보호층을 형성하여 부동태화층이 회복되는 것을 방지하기 위함입니다."
스테인리스 스틸을 사용할 때는 소재와 주변 환경을 깨끗이 청소해야 합니다. 소재에서 기름이나 플라스틱 잔여물을 제거하는 것이 좋은 시작입니다. 스테인리스 스틸의 오염 물질은 산화를 유발할 뿐만 아니라 용접 중 문제를 일으키고 결함을 유발할 수도 있습니다. 따라서 납땜 전에 표면을 깨끗이 청소하는 것이 중요합니다.
작업장 환경이 항상 깨끗한 것은 아니며, 스테인리스강과 탄소강 작업 시 교차 오염이 문제가 될 수 있습니다. 작업장에서는 종종 여러 대의 선풍기를 사용하거나 에어컨을 사용하여 작업자들을 냉각시키는데, 이로 인해 오염 물질이 바닥에 떨어지거나 원자재에 물방울이 맺히거나 응결될 수 있습니다. 특히 탄소강 입자가 스테인리스강에 분사될 경우 이러한 문제는 더욱 심각해집니다. 효율적인 용접을 위해서는 이러한 재료들을 분리하여 깨끗한 환경에 보관하는 것이 필수적입니다.
시간이 지남에 따라 녹이 쌓여 전체적인 구조가 약해지는 것을 방지하기 위해 변색을 제거하는 것이 중요합니다. 또한, 표면의 색상을 균일하게 하기 위해 블루잉을 제거하는 것도 좋습니다.
캐나다에서는 극한의 추위와 겨울 날씨 때문에 적절한 등급의 스테인리스 스틸을 선택하는 것이 매우 중요합니다. Douville은 대부분의 매장이 처음에는 가격 때문에 304를 선택했다고 설명했습니다. 하지만 매장에서 외부에 이 소재를 사용하게 된다면, 두 배나 비싼 316으로 교체하는 것을 권장할 것입니다. 304는 실외에서 사용하거나 보관할 경우 부식에 취약합니다. 표면을 깨끗하게 세척하고 부동태층을 형성하더라도 외부 환경이 표면에 작용하여 부동태층을 파괴하고 결국 다시 녹이 슬 수 있습니다.
"용접 준비는 여러 가지 근본적인 이유로 중요합니다."라고 3M 캐나다(온타리오주 런던) 연마 시스템 사업부 애플리케이션 개발 전문가인 가비 미홀릭스는 말합니다. "적절한 용접을 위해서는 녹, 페인트, 베벨을 제거하는 것이 필수적입니다. 용접 표면에는 접합부를 약화시킬 수 있는 오염 물질이 없어야 합니다."
하텔트는 해당 부위의 청소가 필요하지만, 용접 전 준비에는 적절한 접착력과 용접 강도를 보장하기 위해 재료를 모따기하는 작업도 포함될 수 있다고 덧붙였다.
스테인리스강을 용접할 때는 사용하는 등급에 맞는 적절한 용가재를 선택하는 것이 중요합니다. 스테인리스강은 특히 민감하기 때문에 용접 부위가 동일한 재질에 대한 인증을 받아야 합니다. 예를 들어, 모재 316에는 용가재 316이 필요합니다. 용접공은 아무 종류의 용가재나 사용할 수 없으며, 각 등급의 스테인리스강은 적절한 용접을 위해 특정 용가재가 필요합니다.
매사추세츠주 우스터에 위치한 Norton | Saint-Gobain Abrasives의 제품 관리자인 마이클 라델리는 "스테인리스강을 용접할 때 용접공은 온도에 매우 민감하게 반응해야 합니다."라고 말했습니다. "용접공이 가열될 때 용접부와 부품의 온도를 측정하는 데 사용할 수 있는 다양한 장치가 있습니다. 스테인리스강에 균열이 생기면 부품이 사실상 파손되기 때문입니다."
라델리는 용접공은 한 자리에 오랫동안 머물지 않도록 주의해야 한다고 덧붙였습니다. 다층 용접은 모재가 과열되는 것을 방지하는 좋은 방법입니다. 스테인리스강을 장시간 용접하면 과열되어 균열이 발생할 수 있습니다.
라델리는 "스테인리스강을 용접하는 데는 시간이 더 오래 걸릴 수 있지만, 숙련된 손이 필요한 기술이기도 합니다."라고 말했습니다.
용접 후 처리는 최종 제품과 그 용도에 따라 크게 달라집니다. Miholix의 설명에 따르면, 경우에 따라 용접부가 전혀 보이지 않아 용접 후 세척이 거의 필요하지 않고 눈에 띄는 스패터도 빠르게 제거됩니다. 또는 용접부를 수평을 맞추거나 세척만 해도 되지만 특별한 표면 처리는 필요하지 않을 수 있습니다. 미세하거나 경면 마감이 필요한 경우, 더욱 정교한 연마 단계가 필요할 수 있습니다. 이는 용도에 따라 달라집니다.
"문제는 색깔이 아닙니다." 미홀릭은 말했다. "표면의 변색은 금속의 특성이 변했고 이제 산화되거나 녹슬었을 가능성이 있음을 나타냅니다."
가변 속도 마무리 도구를 선택하면 시간과 비용을 절약할 수 있으며, 작업자가 마무리 작업을 사용자 정의할 수 있습니다.
시간이 지남에 따라 녹이 쌓여 전체적인 구조가 약해지는 것을 방지하기 위해 변색을 제거하는 것이 중요합니다. 또한, 표면의 색상을 균일하게 하기 위해 블루잉을 제거하는 것도 좋습니다.
세척 과정은 표면을 손상시킬 수 있으며, 특히 강한 화학 물질을 사용하는 경우 더욱 그렇습니다. 세척이 제대로 이루어지지 않으면 부동태화층 형성을 방해할 수 있습니다. 따라서 많은 전문가들은 이러한 용접 부위를 수동으로 세척할 것을 권장합니다.
"수동 세척을 할 경우, 24시간 또는 48시간 동안 표면과 산소가 반응하지 않으면 부동태 표면을 만들 시간이 없습니다."라고 두빌은 말했습니다. 그는 표면이 합금의 크롬과 반응하여 부동태화 층을 형성하려면 산소가 필요하다고 설명했습니다. 일부 매장에서는 부품을 세척하고 포장한 후 바로 배송하는 것이 관례인데, 이는 공정 속도를 늦추고 부식 위험을 증가시킵니다.
제조업체와 용접공은 일반적으로 여러 소재를 사용합니다. 하지만 앞서 언급했듯이 스테인리스강 사용에는 몇 가지 제약이 따릅니다. 부품을 세척하는 데 시간을 투자하는 것은 좋은 첫걸음이지만, 그 효과는 부품이 놓인 환경에 따라 달라집니다.
하텔트는 오염된 작업장을 계속 목격하고 있다고 말했습니다. 핵심은 스테인리스 스틸 작업 환경에서 탄소의 존재를 없애는 것입니다. 강철을 사용하는 작업장들이 스테인리스 스틸에 적합한 작업 환경을 제대로 준비하지 않고 스테인리스 스틸로 전환하는 것은 드문 일이 아닙니다. 특히 두 소재를 분리하거나 자체 공구 세트를 구매할 수 없는 경우 이는 큰 실수입니다.
"스테인리스강을 연삭하거나 가공하는 데 사용하는 와이어 브러시를 탄소강에 사용하면 더 이상 스테인리스강을 사용할 수 없습니다."라고 라델리는 말했습니다. "브러시는 이제 탄소와 녹으로 오염되었습니다. 브러시가 교차 오염되면 세척이 불가능합니다."
하텔트는 매장에서는 재료 준비를 위해 별도의 도구를 사용해야 하지만, 불필요한 오염을 피하기 위해 도구에 "스테인리스 스틸만 사용"이라는 라벨을 붙여야 한다고 말했습니다.
매장에서는 스테인리스 스틸 용접 준비 도구를 선택할 때 방열 옵션, 미네랄 종류, 속도, 입자 크기 등 여러 가지 요소를 고려해야 합니다.
"방열 코팅 연마재를 선택하는 것이 좋은 시작입니다."라고 Miholix는 말했습니다. "스테인리스강은 매우 단단해서 연삭 시 일반강보다 더 많은 열을 발생시킵니다. 열은 어딘가로 이동해야 하므로, 열이 연삭하는 곳에만 머무르지 않고 디스크 가장자리로 흐르도록 코팅을 했습니다. 그 점에서는 완벽했습니다."
연마재 선택은 전체적인 마감 처리 방식에도 달려 있다고 그녀는 덧붙입니다. 정말 보는 사람의 눈에 달려 있습니다. 연마재에 함유된 알루미나 광물은 마감 처리 단계에서 가장 일반적으로 사용되는 유형입니다. 스테인리스 스틸 표면을 푸르게 보이게 하려면 탄화규소 광물을 사용해야 합니다. 탄화규소는 더 날카롭고 깊은 절삭면을 만들어 빛을 다르게 반사시켜 푸른색을 냅니다. 작업자가 특정 표면 마감이나 특별한 마감을 원할 경우 공급업체에 문의하는 것이 가장 좋습니다.
"RPM은 큰 문제입니다."라고 하텔트는 말했습니다. "공구마다 필요한 RPM이 다르고, 종종 너무 빨리 작동합니다. 적절한 RPM을 사용하면 작업 속도와 품질 모두에서 최상의 결과를 얻을 수 있습니다. 원하는 마감 처리 방식과 측정 방법을 파악하세요."
Douville은 가변 속도 마감 도구에 투자하는 것이 속도 문제를 해결하는 한 가지 방법이라고 덧붙였습니다. 많은 작업자가 마감 작업에 일반 그라인더를 사용하지만, 일반 그라인더는 절삭 작업 시에만 고속으로 작동합니다. 공정을 완료하려면 속도를 줄여야 합니다. 가변 속도 마감 도구를 선택하면 시간과 비용을 절약하고 작업자가 마감 작업을 원하는 대로 조절할 수 있습니다.
연마재를 선택할 때 입자 크기도 중요합니다. 작업자는 작업에 가장 적합한 입자 크기로 작업을 시작해야 합니다.
60 또는 80 그릿(중간)에서 시작하여 작업자는 거의 즉시 120 그릿(미세)과 220 그릿(매우 미세)으로 넘어갈 수 있으며, 스테인리스 스틸은 4위를 차지합니다.
"세 단계 정도면 충분합니다."라고 라델리는 말했습니다. "하지만 작업자가 큰 용접 부위를 다루는 경우 60방이나 80방으로 시작할 수 없고 24방(매우 거친)이나 36방(거친)을 선택할 수 있습니다. 이렇게 하면 단계가 하나 더 늘어나 재료의 깊은 흠집을 제거하기가 어려울 수 있습니다."
또한, 스패터 방지 스프레이나 젤을 사용하는 것은 용접공에게 최고의 선택이 될 수 있지만, 스테인리스강 용접 시 종종 간과된다고 Douville은 말합니다. 튄 부분은 제거해야 하는데, 이는 표면에 흠집을 내고 추가적인 연마 작업을 필요로 하며 더 많은 시간이 소요될 수 있습니다. 이 단계는 스플래시 가드 시스템을 사용하면 쉽게 제거할 수 있습니다.
린지 루미노소(Lindsay Luminoso) 부편집장은 Canadian Metalworking과 Canadian Fabricating & Welding에 기고하고 있습니다. 린지 루미노소(Lindsay Luminoso) 부편집장은 Canadian Metalworking과 Canadian Fabricating & Welding에 기고하고 있습니다. Линдси Луминосо, помочник редакtorа, вносит свой вклад как в Canadian Metalworking, так и в Canadian Fabricating & Welding. 린지 루미노소(Lindsey Luminoso) 부편집장은 Canadian Metalworking과 Canadian Fabricating & Welding에 기고하고 있습니다.린지 루미노소(Lindsey Luminoso) 부편집장은 캐나다 금속 제작 협회(Metal Fabrication Canada)와 캐나다 제작 및 용접 협회(Fabrication and Welding Canada)에 기고합니다. 2014년부터 2016년까지 캐나다 금속 제작 협회에서 부편집장/웹 편집자로 활동했으며, 최근에는 디자인 부서 부편집장을 역임했습니다.
루미노소는 칼턴 대학교에서 예술 학사 학위를, 오타와 대학교에서 교육학 학사 학위를, 센테니얼 칼리지에서 서적, 잡지 및 디지털 출판 분야 대학원 수료증을 취득했습니다.
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