Siekdami užtikrinti tinkamą pasyvavimą, technikai elektrochemiškai valo valcuotų nerūdijančio plieno sekcijų išilgines suvirinimo siūles. Vaizdas iš „Walter Surface Technologies“.
Įsivaizduokite, kad gamintojas sudaro sutartį dėl pagrindinių nerūdijančio plieno gaminių gamybos. Lakštinio metalo ir vamzdžių sekcijos yra pjaustomos, lenkiamos ir suvirinamos prieš pasiekiant apdailos stotį. Detalė susideda iš plokščių, vertikaliai privirintų prie vamzdžio. Suvirinimo siūlės atrodo gerai, bet tai nėra tobula kokybė, kurios ieško klientas. Dėl to šlifuoklis sugaišta laiko pašalindamas daugiau suvirinimo metalo nei įprastai. Tada, deja, paviršiuje atsirado ryškių mėlynų dėmių – aiškus per didelio šilumos tiekimo požymis. Šiuo atveju tai reiškia, kad detalė neatitiks kliento reikalavimų.
Šlifavimas ir apdaila, dažnai atliekami rankiniu būdu, reikalauja miklumo ir įgūdžių. Apdailos klaidos gali būti labai brangios, atsižvelgiant į visą ruošinio vertę. Pridėjus brangių karščiui jautrių medžiagų, tokių kaip nerūdijantis plienas, perdirbimo ir metalo laužo surinkimo išlaidos gali būti didesnės. Kartu su tokiomis komplikacijomis kaip užterštumas ir pasyvavimo gedimai, kadaise pelningas nerūdijančio plieno darbas gali virsti pinigus nešančia ar net reputaciją gadinančia nesėkme.
Kaip gamintojai gali viso to išvengti? Jie gali pradėti nuo šlifavimo ir apdailos žinių gilinimo, suprasdami kiekvieno iš jų vaidmenį ir poveikį nerūdijančio plieno ruošiniams.
Tai nėra sinonimai. Tiesą sakant, kiekvienas turi iš esmės skirtingą tikslą. Šlifuojant pašalinamos tokios medžiagos kaip šerpetojančios dalelės ir suvirinimo metalo perteklius, o apdailos metu suteikiamas metalo paviršiaus apdailinimas. Painiava suprantama, atsižvelgiant į tai, kad tie, kurie šlifuoja dideliais šlifavimo diskais, labai greitai pašalina daug metalo ir tai darydami gali palikti labai gilius įbrėžimus. Tačiau šlifuojant įbrėžimai yra tik šalutinis poveikis; tikslas yra greitai pašalinti medžiagą, ypač dirbant su karščiui jautriais metalais, tokiais kaip nerūdijantis plienas.
Apdaila atliekama etapais, operatoriui pradedant nuo didesnio grūdėtumo šlifavimo diskų ir pereinant prie smulkesnių šlifavimo diskų, neaustinių abrazyvų ir galbūt veltinio audinio bei poliravimo pastos, kad būtų pasiektas veidrodinis paviršius. Tikslas – pasiekti tam tikrą galutinį paviršių (įbrėžimo raštą). Kiekvienas žingsnis (smulkesnis grūdėtumas) pašalina gilesnius įbrėžimus nuo ankstesnio etapo ir pakeičia juos mažesniais įbrėžimais.
Kadangi šlifavimas ir apdaila turi skirtingus tikslus, jie dažnai vienas kito nepapildo ir netgi gali veikti vienas prieš kitą, jei naudojama netinkama eksploatacinių medžiagų strategija. Norėdami pašalinti suvirinimo metalo perteklių, operatoriai šlifavimo diskais padaro labai gilius įbrėžimus, o tada perduoda detalę obliuotojui, kuris dabar turi skirti daug laiko šiems giliems įbrėžimams pašalinti. Ši šlifavimo ir apdailos seka vis dar gali būti efektyviausias būdas patenkinti klientų apdailos reikalavimus. Tačiau vėlgi, tai nėra vienas kitą papildantys procesai.
Gamybai skirtiems ruošinių paviršiams paprastai nereikia šlifavimo ir apdailos. Šlifuojamos detalės atliekamos tik todėl, kad šlifavimas yra greičiausias būdas pašalinti suvirinimo siūles ar kitą medžiagą, o šlifavimo disko palikti gilūs įbrėžimai yra būtent tai, ko nori klientas. Detalės, kurioms reikia tik apdailos, gaminamos taip, kad nereikėtų pašalinti per didelio medžiagos kiekio. Tipiškas pavyzdys yra nerūdijančio plieno detalė su gražia volframo dujomis ekranuota suvirinimo siūle, kurią tereikia sumaišyti ir pritaikyti prie pagrindo apdailos rašto.
Šlifuokliai su mažai apdirbamais diskais gali sukelti didelių iššūkių dirbant su nerūdijančiu plienu. Be to, perkaitimas gali sukelti pamėlynavimą ir pakeisti medžiagos savybes. Tikslas – viso proceso metu nerūdijantį plieną išlaikyti kuo vėsesnį.
Šiuo tikslu, atsižvelgiant į paskirtį ir biudžetą, naudinga pasirinkti šlifavimo diską su greičiausiai pašalinančiu šlifavimo greičiu. Cirkonio oksido diskai šlifuoja greičiau nei aliuminio oksido, tačiau daugeliu atvejų geriausiai veikia keraminiai diskai.
Ypač tvirtos ir aštrios keraminės dalelės dyla unikaliu būdu. Palaipsniui suirdamos, jos nešlifuoja plokščiai, o išlaiko aštrų kraštą. Tai reiškia, kad jos gali labai greitai pašalinti medžiagą, dažnai per daug trumpesnį laiką nei kiti šlifavimo diskai. Dėl šios priežasties keraminiai šlifavimo diskai paprastai yra verti savo kainos. Jie idealiai tinka nerūdijančio plieno gamyboje, nes greitai pašalina dideles drožles ir generuoja mažiau šilumos bei deformacijų.
Nesvarbu, kokį šlifavimo diską gamintojas pasirenka, reikia nepamiršti galimo užteršimo. Dauguma gamintojų žino, kad negali naudoti to paties šlifavimo disko angliniam ir nerūdijančiam plienui šlifuoti. Daugelis žmonių fiziškai atskiria anglinio ir nerūdijančio plieno šlifavimo operacijas. Net mažytės anglinio plieno kibirkštys, krintančios ant nerūdijančio plieno ruošinių, gali sukelti užteršimo problemų. Daugelyje pramonės šakų, pavyzdžiui, farmacijos ir branduolinės energetikos, reikalaujama, kad eksploatacinės medžiagos būtų įvertintos kaip neužterštos. Tai reiškia, kad nerūdijančio plieno šlifavimo diskuose beveik neturi būti (mažiau nei 0,1 %) geležies, sieros ir chloro.
Šlifavimo diskai negali patys šlifuoti; jiems reikia elektrinio įrankio. Kiekvienas gali girti šlifavimo diskų ar elektrinių įrankių privalumus, tačiau realybė tokia, kad elektriniai įrankiai ir jų šlifavimo diskai veikia kaip sistema. Keraminiai šlifavimo diskai skirti kampiniams šlifuokliams, turintiems tam tikrą galią ir sukimo momentą. Nors kai kurie pneumatiniai šlifuokliai turi reikiamas specifikacijas, dauguma keraminių diskų šlifavimo darbų atliekama elektriniais įrankiais.
Šlifuokliai, kurių galia ir sukimo momentas yra nepakankami, gali sukelti rimtų problemų net ir naudojant pažangiausius abrazyvus. Dėl galios ir sukimo momento trūkumo įrankis gali gerokai sulėtėti veikiant slėgiui, o tai iš esmės neleidžia šlifavimo disko keraminėms dalelėms atlikti to, kam jos yra skirtos: greitai pašalinti didelius metalo gabalus, taip sumažinant į šlifavimo diską patenkančios šiluminės medžiagos kiekį.
Tai paaštrina užburtą ratą: šlifavimo operatoriai mato, kad medžiaga nepašalinama, todėl instinktyviai stumia stipriau, o tai savo ruožtu sukuria perteklinę šilumą ir pamėlynavimą. Jie stumia taip stipriai, kad apblizgina diskus, todėl jie dirba sunkiau ir išskiria daugiau šilumos, kol supranta, kad reikia juos pakeisti. Jei tokiu būdu dirbate su plonais vamzdžiais ar lakštais, jie tiesiog pramuša medžiagą.
Žinoma, jei operatoriai nėra tinkamai apmokyti, net ir turėdami geriausius įrankius, gali susidaryti šis užburtas ratas, ypač kai kalbama apie spaudimą, kurį jie skleidžia ruošiniui. Geriausia praktika – kuo labiau priartėti prie šlifuoklio nominalios srovės. Jei operatorius naudoja 10 amperų šlifuoklį, jis turėtų spausti taip stipriai, kad šlifuoklis sunaudotų apie 10 amperų.
Ampermetro naudojimas gali padėti standartizuoti šlifavimo operacijas, jei gamintojas apdoroja didelius kiekius brangaus nerūdijančio plieno. Žinoma, nedaugelis įmonių reguliariai naudoja ampermetrą, todėl geriausia atidžiai klausytis. Jei operatorius girdi ir jaučia, kad apsukų skaičius greitai mažėja, jis gali per stipriai spausti.
Klausytis per lengvų prisilietimų (t. y. per mažo spaudimo) gali būti sunku, todėl šiuo atveju gali padėti atkreipti dėmesį į kibirkščių srautą. Šlifuojant nerūdijantį plieną, kibirkštys bus tamsesnės nei šlifuojant anglinį plieną, tačiau jos vis tiek turėtų būti matomos ir nuosekliai kyšot iš darbo zonos. Jei operatorius staiga pamato mažiau kibirkščių, tai gali būti dėl to, kad jis netaiko pakankamai slėgio arba apglaistė diską.
Operatoriai taip pat turi išlaikyti pastovų darbo kampą. Jei jie artėja prie ruošinio beveik plokščiu kampu (beveik lygiagrečiai ruošiniui), jie gali sukelti didelį perkaitimą; jei jie artėja per dideliu kampu (beveik vertikaliai), jie rizikuoja įsmeigti disko kraštą į metalą. Jei jie naudoja 27 tipo diską, jie turėtų artėti prie ruošinio 20–30 laipsnių kampu. Jei jie turi 29 tipo diskus, jų darbo kampas turėtų būti apie 10 laipsnių.
28 tipo (kūginiai) šlifavimo diskai paprastai naudojami šlifuoti plokščius paviršius, kad būtų pašalinta medžiaga platesniuose šlifavimo takuose. Šie kūginiai diskai taip pat geriausiai veikia esant mažesniems šlifavimo kampams (apie 5 laipsnius), todėl jie padeda sumažinti operatoriaus nuovargį.
Tai įveda dar vieną svarbų veiksnį: tinkamo tipo šlifavimo disko pasirinkimą. 27 tipo ratas turi sąlyčio tašką su metalo paviršiumi; 28 tipo ratas turi sąlyčio liniją dėl savo kūginės formos; 29 tipo ratas turi sąlyčio paviršių.
Dažniausiai pasitaikantys 27 tipo šlifavimo diskai gali atlikti daugelį darbų, tačiau dėl jų formos sunku apdoroti detales su giliais profiliais ir išlinkimais, pavyzdžiui, suvirintus nerūdijančio plieno vamzdžių mazgus. 29 tipo šlifavimo disko profilio forma palengvina operatorių darbą, kuriems reikia šlifuoti tiek išlenktus, tiek plokščius paviršius. 29 tipo šlifavimo diskas tai pasiekia padidindamas paviršiaus sąlyčio plotą, o tai reiškia, kad operatoriui nereikia daug laiko šlifuoti kiekvienoje vietoje – tai gera strategija siekiant sumažinti šilumos kaupimąsi.
Iš tiesų tai taikoma bet kokiam šlifavimo diskui. Šlifuodamas operatorius negali ilgai būti toje pačioje vietoje. Tarkime, operatorius šalina metalą nuo kelių pėdų ilgio užapvalinimo siūlės. Jis gali vairuoti diską trumpais judesiais aukštyn ir žemyn, tačiau tai darydamas gali perkaitinti ruošinį, nes jis ilgą laiką laiko diską mažame plote. Norėdamas sumažinti šilumos tiekimą, operatorius gali visą suvirinimo siūlę judinti viena kryptimi šalia vieno piršto, tada pakelti įrankį (suteikdamas ruošiniui laiko atvėsti) ir judinti ruošinį ta pačia kryptimi šalia kito piršto. Kiti metodai veikia, tačiau jie visi turi vieną bendrą bruožą: jie išvengia perkaitimo, nes šlifavimo diskas juda.
Dažnai naudojami „karšimo“ metodai taip pat padeda tai pasiekti. Tarkime, operatorius šlifuoja suvirinimo siūlę horizontalioje padėtyje. Siekdamas sumažinti terminį įtempį ir per didelį įgilinimą, jis vengė stumti šlifuoklį išilgai jungties. Vietoj to, jis pradeda nuo galo ir traukia šlifuoklį išilgai jungties. Tai taip pat neleidžia diskui per giliai įsmigti į medžiagą.
Žinoma, bet kokia technika gali perkaitinti metalą, jei operatorius dirba per lėtai. Dirbant per lėtai, operatorius perkaitins ruošinį; dirbant per greitai, šlifavimas gali užtrukti ilgai. Norint rasti optimalų pastūmos greičio tašką, paprastai reikia patirties. Tačiau jei operatorius nėra susipažinęs su darbu, jis gali šlifuoti atraižas, kad „pajustų“ tinkamą pastūmos greitį konkrečiam ruošiniui.
Apdailos strategija sukasi apie medžiagos paviršiaus būklę jai atvykstant ir išvykstant iš apdailos skyriaus. Nustatykite pradinį tašką (gautą paviršiaus būklę) ir galutinį tašką (reikalingą apdailą), tada sudarykite planą, kaip rasti geriausią kelią tarp šių dviejų taškų.
Dažnai geriausias kelias nepradedamas nuo labai agresyvaus abrazyvo. Tai gali skambėti nelogiškai. Juk kodėl nepradėjus nuo šiurkščio smėlio, kad gautumėte šiurkštų paviršių, o tada neperėjus prie smulkesnio smėlio? Ar nebūtų labai neefektyvu pradėti nuo smulkesnio grūdėtumo?
Nebūtinai, tai vėlgi susiję su surinkimo pobūdžiu. Kiekvienam žingsniui pasiekus mažesnį grūdėtumą, kondicionierius gilesnius įbrėžimus pakeičia seklesniais, smulkesniais įbrėžimais. Jei jie pradeda nuo 40 grūdėtumo švitrinio popieriaus arba šlifavimo disko, jie paliks gilius įbrėžimus ant metalo. Būtų puiku, jei tie įbrėžimai priartintų paviršių prie norimo rezultato; štai kodėl egzistuoja tos 40 grūdėtumo apdailos medžiagos. Tačiau jei klientas pageidauja Nr. 4 apdailos (kryptinio šepečio apdailos), gilius įbrėžimus, atsiradusius dėl Nr. 40 abrazyvo, pašalinti reikės daug laiko. Šveitikliai arba palaipsniui mažina grūdėtumą, arba ilgai naudoja smulkiagrūdžius abrazyvus, kad pašalintų tuos didelius įbrėžimus ir pakeistų juos mažesniais. Visa tai ne tik neefektyvu, bet ir į ruošinį įdeda per daug šilumos.
Žinoma, smulkiagrūdžių abrazyvų naudojimas ant šiurkščių paviršių gali būti lėtas ir, kartu su prasta technika, sukelti per daug karščio. Čia gali padėti dviejų viename arba laipsniško išdėstymo plokštelinis šlifavimo diskas. Šie diskai susideda iš abrazyvinių audinių kartu su paviršiaus apdorojimo medžiagomis. Jie leidžia obliuotojui efektyviai naudoti abrazyvus medžiagai pašalinti, tuo pačiu paliekant lygesnį paviršių.
Kitas galutinio apdailos etapas gali būti neaustinių medžiagų naudojimas, o tai iliustruoja dar vieną unikalią apdailos savybę: procesas geriausiai veikia su kintamo greičio elektriniais įrankiais. Stačiakampis šlifuoklis, veikiantis 10 000 aps./min., gali veikti su kai kuriomis šlifavimo medžiagomis, tačiau kai kurias neaustines medžiagas jis visiškai išlydys. Dėl šios priežasties apdailininkai prieš pradėdami apdailos etapą su neaustinėmis medžiagomis sumažina greitį iki 3 000–6 000 aps./min. Žinoma, tikslus greitis priklauso nuo taikymo ir eksploatacinių medžiagų. Pavyzdžiui, neaustinių medžiagų būgnai paprastai sukasi nuo 3 000 iki 4 000 aps./min., o paviršiaus apdorojimo diskai – nuo ​​4 000 iki 6 000 aps./min.
Turint tinkamus įrankius (kintamo greičio šlifuoklius, skirtingas apdailos medžiagas) ir nustačius optimalų žingsnių skaičių, iš esmės gaunamas žemėlapis, rodantis geriausią kelią tarp gaunamos ir baigtos medžiagos. Tikslus kelias priklauso nuo taikymo, tačiau patyrę apipjaustytojai šiuo keliu eina naudodami panašius apipjaustymo metodus.
Nerūdijančio plieno paviršių užbaigia neaustiniai voleliai. Siekiant efektyvios apdailos ir optimalaus eksploatacinių medžiagų tarnavimo laiko, skirtingos apdailos medžiagos veikia skirtingais sūkių skaičiais.
Pirma, jie neskuba. Jei pastebi, kad plonas nerūdijančio plieno ruošinys įkaista, jie nustoja apdirbti vienoje vietoje ir pradeda kitą. Arba jie gali dirbti su dviem skirtingais dirbiniais vienu metu. Jie šiek tiek padirba su vienu, o paskui su kitu, leisdami kitam ruošiniui atvėsti.
Poliruojant iki veidrodinio paviršiaus, poliruotojas gali kryžmiškai poliruoti poliravimo būgnu arba disku, statmena ankstesniam žingsniui. Kryžminis šlifavimas išryškina vietas, kurios turi susilieti su ankstesniu įbrėžimo raštu, bet vis tiek nepasieks 8 lygio veidrodinio paviršiaus. Pašalinus visus įbrėžimus, norint sukurti norimą blizgantį paviršių, reikia veltinio audinio ir poliravimo disko.
Norėdami pasiekti tinkamą apdailą, gamintojai turi aprūpinti apdailininkus tinkamais įrankiais, įskaitant tikrus įrankius ir priemones, taip pat komunikacijos priemonėmis, pavyzdžiui, standartiniais pavyzdžiais, kad būtų galima nustatyti, kaip turėtų atrodyti tam tikra apdaila. Šie pavyzdžiai (išdėlioti šalia apdailos skyriaus, mokymo dokumentuose ir pardavimo literatūroje) padeda visiems suprasti situaciją.
Kalbant apie faktinius įrankius (įskaitant elektrinius įrankius ir abrazyvines medžiagas), tam tikrų dalių geometrija gali kelti iššūkių net ir labiausiai patyrusiems apdailos skyriaus darbuotojams. Čia gali padėti profesionalūs įrankiai.
Tarkime, operatorius turi surinkti plonasienį nerūdijančio plieno vamzdinį gaminį. Naudojant plokštelinius diskus ar net būgnus, gali kilti problemų, jie gali perkaisti, o kartais net suformuoti plokščią vietą ant paties vamzdžio. Čia gali padėti vamzdžiams skirti juostiniai šlifuokliai. Konvejerio juosta apvynioja didžiąją vamzdžio skersmens dalį, paskirstydama sąlyčio taškus, padidindama efektyvumą ir sumažindama šilumos tiekimą. Tačiau, kaip ir bet kurio kito atveju, obliavimo staklininkas vis tiek turi perkelti juostinį šlifuoklį į kitą vietą, kad sumažintų perteklinį šilumos kaupimąsi ir išvengtų pamėlynavimo.
Tas pats pasakytina ir apie kitus profesionalius apdailos įrankius. Apsvarstykite pirštinį juostinį šlifuoklį, skirtą ankštoms erdvėms. Apdailininkas gali jį naudoti dviejų lentų suvirinimo siūlei smailiu kampu sekti. Užuot judinęs pirštinį juostinį šlifuoklį vertikaliai (tarsi valytum dantis), olandų šlifuoklis jį judina horizontaliai išilgai viršutinio suvirinimo siūlės piršto, o tada – apatinio, tuo pačiu užtikrindamas, kad pirštinis šlifuoklis per ilgai neužsibūtų vienoje iš siūlių.
Nerūdijančio plieno suvirinimas, šlifavimas ir apdaila sukelia dar vieną sudėtingumą: tinkamo pasyvavimo užtikrinimą. Ar po visų šių medžiagos paviršiaus pažeidimų lieka kokių nors teršalų, kurie neleistų nerūdijančio plieno chromo sluoksniui natūraliai susidaryti visame paviršiuje? Paskutinis dalykas, kurio gamintojas nori, yra piktas klientas, besiskundžiantis surūdijusiomis ar užterštomis dalimis. Čia svarbu tinkamas valymas ir atsekamumas.
Elektrocheminis valymas gali padėti pašalinti teršalus ir užtikrinti tinkamą pasyvavimą, tačiau kada reikėtų atlikti šį valymą? Tai priklauso nuo taikymo. Jei gamintojai valo nerūdijantį plieną, kad paskatintų visišką pasyvavimą, jie paprastai tai daro iškart po suvirinimo. To nepadarius, apdailos terpė gali paimti paviršiaus teršalus nuo ruošinio ir paskleisti juos kitur. Tačiau kai kuriais svarbiais atvejais gamintojai gali pasirinkti įtraukti papildomus valymo veiksmus – galbūt net patikrinti, ar nerūdijantis plienas yra tinkamai pasyvuotas, prieš jam paliekant gamyklos grindis.
Tarkime, gamintojas suvirina svarbų nerūdijančio plieno komponentą branduolinei pramonei. Profesionalus volframo elektrodų suvirintojas sukuria idealiai atrodančią siūlę. Tačiau tai vėlgi yra kritinis pritaikymas. Apdailos skyriaus darbuotojas šepečiu, prijungtu prie elektrocheminio valymo sistemos, valo suvirinimo paviršių. Tada jis nušlifuoja suvirinimo paviršių neaustine abrazyvine medžiaga ir šluoste, kad viskas būtų lygiai nušveista. Tada atliekamas paskutinis šepetys su elektrocheminiu valymo sistema. Palaikius dieną ar dvi, rankiniu bandymo prietaisu patikrinkite, ar dalis tinkamai pasyvuota. Rezultatai, užregistruoti ir saugomi kartu su darbu, parodė, kad dalis buvo visiškai pasyvuota prieš išvežant iš gamyklos.
Daugumoje gamyklų nerūdijančio plieno pasyvavimo šlifavimas, apdaila ir valymas paprastai atliekami paskiau. Tiesą sakant, šie darbai paprastai atliekami prieš pat išsiunčiant gaminį.
Neteisingai apdirbtos dalys sukuria brangiausias metalo laužo ir perdirbimo išlaidas, todėl gamintojams prasminga dar kartą peržiūrėti savo šlifavimo ir apdailos skyrius. Šlifavimo ir apdailos patobulinimai padeda pašalinti pagrindines kliūtis, pagerinti kokybę, pašalinti galvos skausmus ir, svarbiausia, padidinti klientų pasitenkinimą.
„FABRICATOR“ yra pirmaujantis Šiaurės Amerikos metalo formavimo ir apdirbimo pramonės žurnalas. Žurnale pateikiamos naujienos, techniniai straipsniai ir atvejų istorijos, kurios padeda gamintojams efektyviau atlikti savo darbą. „FABRICATOR“ aptarnauja šią pramonę nuo 1970 m.
Dabar su visiška prieiga prie skaitmeninio „The FABRICATOR“ leidimo ir lengva prieiga prie vertingų pramonės išteklių.
Skaitmeninis „The Tube & Pipe Journal“ leidimas dabar yra visiškai prieinamas, suteikiant lengvą prieigą prie vertingų pramonės išteklių.
Mėgaukitės visiška prieiga prie skaitmeninio „STAMPING Journal“ leidimo, kuriame pateikiami naujausi technologiniai pasiekimai, geriausia praktika ir pramonės naujienos metalo štampavimo rinkoje.
Dabar su visiška prieiga prie skaitmeninio „The Fabricator en Español“ leidimo ir lengva prieiga prie vertingų pramonės išteklių.