Nerūdijančio plieno strypų išilginės suvirinimo siūlės elektrochemiškai pašalinamos, siekiant užtikrinti tinkamą pasyvavimą. Paveikslėlis „Walter Surface Technologies“ nuosavybė.
Įsivaizduokite, kad gamintojas sudaro sutartį pagaminti svarbų nerūdijančio plieno gaminį. Lakštinis metalas ir vamzdžių sekcijos yra pjaustomos, lenkiamos ir suvirinamos prieš siunčiant jas į apdailos stotį. Detalė susideda iš plokščių, vertikaliai privirintų prie vamzdžio. Suvirinimo siūlės atrodo gerai, bet tai nėra ideali kaina, kurios siekia pirkėjas. Dėl to šlifuoklis sugaišta laiko pašalindamas daugiau suvirinimo metalo nei įprastai. Tada, deja, paviršiuje atsirado ryški mėlyna spalva – aiškus per didelio šilumos tiekimo požymis. Šiuo atveju tai reiškia, kad detalė neatitiks kliento reikalavimų.
Šlifavimas ir apdaila, dažnai atliekami rankomis, reikalauja miklumo ir meistriškumo. Apdailos klaidos gali būti labai brangios, atsižvelgiant į visą ruošinio vertę. Pridėjus brangių karščiui jautrių medžiagų, tokių kaip nerūdijantis plienas, perdirbimas ir metalo laužo surinkimas gali kainuoti daugiau. Kartu su tokiomis komplikacijomis kaip užterštumas ir pasyvavimo sutrikimai, kadaise pelninga nerūdijančio plieno įmonė gali tapti nuostolinga ar net pakenkti reputacijai.
Kaip gamintojai gali viso to išvengti? Jie gali pradėti nuo šlifavimo ir apdailos žinių išplėtimo, supratimo apie jų vaidmenį ir poveikį nerūdijančio plieno ruošiniams.
Tai nėra sinonimai. Tiesą sakant, kiekvienas turi iš esmės skirtingus tikslus. Šlifuojant pašalinamos tokios medžiagos kaip šerpetojančios dalelės ir suvirinimo metalo perteklius, o apdailos metu metalo paviršius gauna puikų apdailą. Painiava suprantama, atsižvelgiant į tai, kad tie, kurie šlifuoja dideliais šlifavimo diskais, labai greitai pašalina daug metalo, o proceso metu gali likti labai gilūs įbrėžimai. Tačiau šlifuojant įbrėžimai yra tik pasekmė, tikslas – greitai pašalinti medžiagą, ypač dirbant su karščiui jautriais metalais, tokiais kaip nerūdijantis plienas.
Apdaila atliekama etapais, operatoriui pradedant nuo stambesnio 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 atlieka skirtingas funkcijas, jie dažnai vienas kito nepapildo ir gali veikti vienas prieš kitą, jei naudojama netinkama eksploatacinių medžiagų strategija. Norėdamas pašalinti suvirinimo metalo perteklių, operatorius šlifavimo disku padaro labai gilius įbrėžimus, o tada perduoda detalę obliuotojui, kuris dabar turi skirti daug laiko šių gilių įbrėžimų šalinimui. Ši seka nuo šlifavimo iki apdailos vis dar gali būti efektyviausias būdas patenkinti klientų apdailos reikalavimus. Tačiau vėlgi, tai nėra papildomi procesai.
Apdorojamų detalių paviršiams, sukurtiems taip, kad būtų lengva juos apdoroti, paprastai nereikia šlifuoti ar apdoroti. Detalės, kurios yra tik šlifuojamos, naudojamos tik todėl, kad šlifavimas yra greičiausias būdas pašalinti suvirinimo siūles ar kitą medžiagą, o šlifavimo disko palikti gilūs įbrėžimai yra būtent tai, ko norėjo klientas. Detalės, kurioms reikia tik apdoroti, gaminamos taip, kad nereikėtų pašalinti per didelio medžiagos kiekio. Tipiškas pavyzdys yra nerūdijančio plieno detalė su gražia suvirinimo siūle, apsaugota volframo elektrodu, kurį tereikia sumaišyti ir pritaikyti prie pagrindo apdailos rašto.
Šlifavimo staklės su mažai medžiagos šalinančiais diskais gali sukelti rimtų problemų dirbant su nerūdijančiu plienu. Be to, perkaitimas gali sukelti pamėlynavimą ir medžiagos savybių pasikeitimą. Tikslas – viso proceso metu nerūdijantį plieną laikyti kuo šaltesnį.
Todėl, atsižvelgiant į paskirtį ir biudžetą, naudinga pasirinkti šlifavimo diską su didžiausiu šlifavimo greičiu. Cirkonio diskai šlifuoja greičiau nei aliuminio oksido, tačiau daugeliu atvejų keraminiai diskai veikia geriausiai.
Ypač stiprios ir aštrios keramikos dalelės dilsta unikaliu būdu. Palaipsniui suirdamos, jos nesuplokštėja, o išlaiko aštrų kraštą. Tai reiškia, kad jos gali labai greitai pašalinti medžiagą, dažnai kelis kartus greičiau nei kiti šlifavimo diskai. Paprastai dėl to keraminiai šlifavimo diskai yra verti savo kainos. Jie idealiai tinka nerūdijančiam plienui apdirbti, nes greitai pašalina dideles drožles ir generuoja mažiau šilumos bei deformacijos.
Nepriklausomai nuo to, kokį šlifavimo diską gamintojas pasirenka, reikia nepamiršti galimo užteršimo. Dauguma gamintojų žino, kad negali naudoti to paties šlifavimo disko ir angliniam, ir nerūdijančiam plienui. Daugelis žmonių fiziškai atskiria anglinio ir nerūdijančio plieno šlifavimo operacijas. Net mažytės anglinio plieno kibirkštys, krintančios ant nerūdijančio plieno detalių, gali sukelti užteršimo problemų. Daugelyje pramonės šakų, pavyzdžiui, farmacijos ir branduolinės energetikos, reikalaujama, kad eksploatacinės medžiagos būtų įvertintos kaip neteršiančios. Tai reiškia, kad nerūdijančio plieno šlifavimo diskuose praktiškai neturi būti (mažiau nei 0,1 %) geležies, sieros ir chloro.
Šlifavimo diskai patys nešlifuoja, jiems reikia elektrinio įrankio. Kiekvienas gali reklamuoti šlifavimo diskų ar elektrinių įrankių privalumus, tačiau realybė tokia, kad elektriniai įrankiai ir jų šlifavimo diskai veikia kaip sistema. Keraminiai šlifavimo diskai yra skirti kampiniams šlifuokliams, turintiems tam tikrą galią ir sukimo momentą. Nors kai kurie pneumatiniai šlifuokliai turi reikiamas specifikacijas, daugeliu atvejų keraminių diskų šlifavimas atliekamas elektriniais įrankiais.
Šlifuokliai, kurių galia ir sukimo momentas yra nepakankami, gali sukelti rimtų problemų net ir su moderniausiais abrazyvais. Dėl galios ir sukimo momento stokos įrankis gali gerokai sulėtėti veikiant slėgiui, todėl keraminės dalelės ant šlifavimo disko negali atlikti savo funkcijos: greitai pašalinti didelius metalo gabalus ir taip sumažinti į šlifavimo diską patenkančios šiluminės medžiagos kiekį.
Tai dar labiau paaštrina užburtą ratą: šlifuokliai mato, kad medžiaga nepašalinama, todėl instinktyviai spaudžia stipriau, o tai savo ruožtu sukuria perteklinę šilumą ir pamėlynavimą. Jie spaudžia taip stipriai, kad apblizgina diskus, todėl jie yra verčiami sunkiau dirbti ir išskirti daugiau šilumos, kol supranta, kad reikia keisti diskus. 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 vardinės srovės. Jei operatorius naudoja 10 amperų šlifuoklį, jis turi spausti taip stipriai, kad šlifuoklis sunaudotų apie 10 amperų.
Ampermetro naudojimas gali padėti standartizuoti šlifavimo operacijas, jei gamintojas apdoroja didelį kiekį 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.
Įsiklausyti į per silpnus prisilietimus (t. y. per mažą spaudimą) gali būti sunku, todėl šiuo atveju gali padėti dėmesys kibirkščių srautui. Šlifuojant nerūdijantį plieną, kibirkštys būna tamsesnės nei šlifuojant anglinį plieną, tačiau jos vis tiek turėtų būti matomos ir tolygiai kyšot iš darbo zonos. Jei operatorius staiga pastebi mažiau kibirkščių, tai gali būti dėl nepakankamo jėgos naudojimo arba disko neglazūravimo.
Operatoriai taip pat privalo išlaikyti pastovų darbo kampą. Jei jie artėja prie ruošinio beveik stačiu kampu (beveik lygiagrečiai ruošiniui), jie gali smarkiai perkaisti; jei artėja per dideliu kampu (beveik vertikaliai), kyla pavojus, kad disko kraštas trenks 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 plokščių paviršių šlifavimui, siekiant pašalinti medžiagą platesniais šlifavimo takais. 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 šlifavimo disko tipo pasirinkimą. 27 tipo diskas turi metalinį paviršiaus sąlyčio tašką, 28 tipo diskas turi sąlyčio liniją dėl savo kūginės formos, o 29 tipo diskas turi sąlyčio paviršių.
Šiandien labiausiai paplitę 27 tipo šlifavimo diskai gali atlikti darbą daugelyje sričių, tačiau dėl jų formos sunku dirbti su giliais profiliuotais elementais ir kreivėmis, pavyzdžiui, suvirintais nerūdijančio plieno vamzdžių mazgais. 29 tipo šlifavimo disko profilio forma palengvina operatorių, kuriems reikia šlifuoti kombinuotus lenktus ir plokščius paviršius, darbą. 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.
Tiesą sakant, tai taikoma bet kokiam šlifavimo diskui. Šlifuodamas operatorius neturėtų ilgai būti toje pačioje vietoje. Tarkime, operatorius šalina metalą nuo kelių pėdų ilgio briaunos. Jis gali trumpais judesiais judinti diską aukštyn ir žemyn, tačiau dėl to ruošinys gali perkaisti, nes ratas ilgą laiką laikomas mažame plote. Norėdamas sumažinti šilumos tiekimą, operatorius gali visą suvirinimo siūlę atlikti viena kryptimi ties viena smaigaliu, tada pakelti įrankį (leisdamas ruošiniui atvėsti) ir perduoti ruošinį ta pačia kryptimi ties kita smaigaliu. Yra ir kitų metodų, tačiau jie visi turi vieną bendrą bruožą: jie išvengia perkaitimo, nes šlifavimo diskas juda.
Tam taip pat padeda plačiai naudojami „šukavimo“ metodai. Tarkime, operatorius šlifuoja suvirinimo siūlę horizontalioje padėtyje. Siekdamas sumažinti terminį įtempį ir per didelį kasimą, jis vengė stumti šlifuoklį išilgai jungties. Vietoj to, jis pradeda nuo galo ir stumdo 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; jei judėsite per greitai, šlifavimas gali užtrukti ilgai. Norint rasti optimalų padavimo greičio tašką, paprastai reikia patirties. Tačiau jei operatorius nėra susipažinęs su darbu, jis gali šlifuoti atraižas, kad „pajustų“ tinkamą ruošinio padavimo greitį.
Apdailos strategija priklauso nuo medžiagos paviršiaus būklės, kai ji patenka į apdailos skyrių ir iš jo išeina. Nustatykite pradžios tašką (gautą paviršiaus būklę) ir pabaigos tašką (reikalingą apdailą), o tada sudarykite planą, kaip rasti geriausią kelią tarp šių dviejų taškų.
Dažnai geriausias kelias nepradedamas nuo labai agresyvaus abrazyvo. Tai gali atrodyti nelogiška. Juk kodėl nepradėjus nuo šiurkščio smėlio, kad paviršius būtų šiurkštus, o paskui perejus prie smulkesnio smėlio? Ar nebūtų labai neefektyvu pradėti nuo smulkesnių grūdelių?
Nebūtinai, tai vėlgi susiję su palyginimo pobūdžiu. Kadangi kiekviename žingsnyje pasiekiamas smulkesnis grūdėtumas, kondicionierius gilesnius įbrėžimus pakeičia smulkesniais, smulkesniais. Jei jie pradeda nuo 40 grūdėtumo švitrinio popieriaus arba apverčiamos šlifavimo plokštės, jie paliks gilius įbrėžimus ant metalo. Būtų puiku, jei šie įbrėžimai priartintų paviršių prie norimos apdailos, todėl yra 40 grūdėtumo apdailos medžiagų. Tačiau jei klientas pageidauja #4 apdailos (kryptinio šlifavimo), #40 grūdėtumo paliktus gilius įbrėžimus pašalinti reikia daug laiko. Meistrai arba naudoja kelių grūdėtumo dydžių šlifavimo priemones, arba daug laiko praleidžia naudodami smulkiagrūdžius abrazyvus, kad pašalintų tuos didelius įbrėžimus ir pakeistų juos mažesniais. Visa tai ne tik neefektyvu, bet ir per daug įkaitina ruošinį.
Žinoma, smulkiagrūdžių abrazyvų naudojimas ant šiurkščių paviršių gali būti lėtas procesas, o kartu su prasta technika – per didelis įkaitimas. Šiuo atveju gali padėti dviejų viename arba pakopų diskai. Šiuose diskuose yra abrazyvinių audinių ir paviršiaus apdorojimo medžiagų. Jie leidžia meistrui efektyviai naudoti abrazyvus medžiagai pašalinti, paliekant lygesnį paviršių.
Kitas apdailos etapas gali apimti neaustinių audinių naudojimą, o tai iliustruoja dar vieną unikalią apdailos savybę: procesas geriausiai veikia su kintamo greičio elektriniais įrankiais. Kampinis šlifuoklis, veikiantis 10 000 aps./min., gali apdoroti kai kurias abrazyvines medžiagas, tačiau kai kurias neaustines medžiagas jis visiškai išlydys. Dėl šios priežasties apdailininkai prieš apdailinėdami neaustines medžiagas sulėtina greitį iki 3 000–6 000 aps./min. Žinoma, tikslus greitis priklauso nuo taikymo ir eksploatacinių medžiagų. Pavyzdžiui, neaustinių medžiagų būgnai paprastai sukasi 3 000–4 000 aps./min., o paviršiaus apdorojimo diskai – 4 000–6 000 aps./min.
Turint tinkamus įrankius (kintamo greičio šlifuoklius, įvairias apdailos medžiagas) ir nustačius optimalų žingsnių skaičių, iš esmės gaunamas žemėlapis, rodantis geriausią kelią tarp gaunamos ir baigtos medžiagos. Tikslus kelias priklauso nuo naudojimo, tačiau patyrę apipjaustytojai laikosi šio kelio, naudodami panašius apipjaustymo metodus.
Nerūdijančio plieno paviršių užbaigia neaustiniai ritinėliai. Siekiant efektyvios apdailos ir optimalaus eksploatacinių medžiagų tarnavimo laiko, skirtingos apdailos medžiagos sukasi skirtingu greičiu.
Pirma, jiems reikia laiko. Jei jie mato, kad plonas nerūdijančio plieno gabalas kaista, jie nustoja baigti vienoje vietoje ir pradeda kitoje. Arba jie gali dirbti su dviem skirtingais artefaktais vienu metu. Padirba šiek tiek su vienu, o paskui su kitu, leisdami kitai daliai atvėsti.
Poliruojant iki veidrodinio paviršiaus, poliruotojas gali kryžmiškai poliruoti poliravimo būgnu arba disku statmena ankstesniam žingsniui. Kryžminis šlifavimas paryškina vietas, kurios turėtų susilieti su ankstesniu įbrėžimu, tačiau vis tiek nesuteikia paviršiaus veidrodinio paviršiaus iki Nr. 8. Pašalinus visus įbrėžimus, norint sukurti norimą blizgesį, reikės veltinio audinio ir poliravimo pagalvėlės.
Norėdami gauti tinkamą apdailą, gamintojai turi aprūpinti apdailininkus tinkamais įrankiais, įskaitant tikrus įrankius ir medžiagas, taip pat komunikacijos priemonėmis, pavyzdžiui, sukurti standartinius pavyzdžius, kad būtų galima nustatyti, kaip turėtų atrodyti tam tikra apdaila. Šie pavyzdžiai (iškabinti šalia apdailos skyriaus, mokymo dokumentuose ir pardavimo literatūroje) padeda visiems išlikti vienodai informuotiems.
Kalbant apie pačius įrankius (įskaitant elektrinius įrankius ir abrazyvus), kai kurių dalių geometrija gali būti sudėtinga net ir labiausiai patyrusiai apdailos komandai. Tai padės profesionaliems įrankiams.
Tarkime, operatoriui reikia surinkti plonasienį nerūdijančio plieno vamzdį. Naudojant plokštelinius šlifavimo diskus ar net būgnus, gali kilti problemų, vamzdis gali perkaisti, o kartais net gali atsirasti plokščia vieta. Čia gali padėti vamzdžiams skirti juostiniai šlifuokliai. Konvejerio juosta dengia didžiąją vamzdžio skersmens dalį, paskirstydama sąlyčio taškus, didindama efektyvumą ir mažindama šilumos tiekimą. Tačiau, kaip ir visais kitais atvejais, meistras 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 juostinį šlifuoklį, skirtą sunkiai pasiekiamoms vietoms. Apdailininkas gali jį naudoti, kad suvirintų dvi lentas stačiu kampu. Užuot judinęs pirštinį juostinį šlifuoklį vertikaliai (tarsi valytų dantis), technikas jį horizontaliai judina išilgai viršutinio suvirinimo siūlės krašto, o tada išilgai apačios, užtikrindamas, kad pirštinis šlifuoklis per ilgai neužsibūtų vienoje vietoje.
Nerūdijančio plieno suvirinimas, šlifavimas ir apdaila susiduria su dar vienu iššūkiu: užtikrinti tinkamą pasyvavimą. Ar po visų šių trikdžių medžiagos paviršiuje liko kokių nors užteršimų, kurie neleistų natūraliai susidaryti nerūdijančio plieno chromo sluoksniui per visą paviršių? Paskutinis dalykas, kurio gamintojui reikia, yra piktas klientas, besiskundžiantis surūdijusiomis ar nešvariomis 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 užtikrintų visišką pasyvavimą, jie paprastai tai daro iškart po suvirinimo. To nepadarius, apdailos terpė gali sugerti paviršiaus teršalus nuo ruošinio ir paskirstyti juos kitose vietose. Tačiau kai kuriais svarbiais atvejais gamintojai gali pridėti papildomų valymo etapų – galbūt net patikrinti, ar nerūdijantis plienas tinkamai pasyvuotas, prieš jam paliekant gamyklos grindis.
Tarkime, gamintojas virina svarbų nerūdijančio plieno komponentą branduolinei pramonei. Profesionalus volframo lanko suvirintojas sukuria lygią, tobulai atrodančią siūlę. Tačiau tai vėlgi yra kritinis pritaikymas. Apdailos skyriaus darbuotojas naudoja šepetį, prijungtą prie elektrocheminio valymo sistemos, suvirinimo siūlės paviršiui valyti. Tada jis nušlifuoja suvirinimo siūlę neaustine abrazyvo medžiaga ir valymo šluoste ir viską užbaigia iki lygaus paviršiaus. Tada ateina paskutinis šepetys su elektrocheminiu valymo sistema. Po dienos ar dviejų prastovų nešiojamuoju testeriu patikrinkite, ar detalė tinkamai pasyvuota. Rezultatai, užregistruoti ir išsaugoti kartu su darbu, parodė, kad detalė buvo visiškai pasyvuota prieš išvežant iš gamyklos.
Daugumoje gamyklų nerūdijančio plieno šlifavimas, apdaila, valymas ir pasyvavimas paprastai atliekami vienas po kito einančiais etapais. Tiesą sakant, jie paprastai atliekami prieš pat pateikiant darbą.
Netinkamai apdirbtos detalės sukuria brangiausias metalo laužo ir perdirbimo atliekas, todėl gamintojams prasminga dar kartą peržiūrėti savo šlifavimo ir apdailos skyrius. Šlifavimo ir apdailos patobulinimai padeda pašalinti pagrindines kliūtis, pagerinti kokybę, sumažinti galvos skausmą ir, svarbiausia, padidinti klientų pasitenkinimą.
„FABRICATOR“ yra pirmaujantis Šiaurės Amerikos plieno gamybos ir formavimo žurnalas. Žurnale publikuojamos naujienos, techniniai straipsniai ir sėkmės istorijos, padedančios gamintojams efektyviau atlikti savo darbą. „FABRICATOR“ šioje pramonės šakoje veikia nuo 1970 m.
Dabar su visiška prieiga prie „The FABRICATOR“ skaitmeninio 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.
Gaukite visišką skaitmeninę prieigą prie „STAMPING Journal“, kuriame pateikiamos naujausios technologijos, geriausia praktika ir pramonės naujienos metalo štampavimo rinkoje.
Dabar, turėdami visišką skaitmeninę prieigą prie „The Fabricator en Español“, galite lengvai pasiekti vertingus pramonės išteklius.