Lai nodrošinātu pareizu pasivāciju, tehniķi elektroķīmiski attīra nerūsējošā tērauda velmēto sekciju gareniskās metinājuma šuves. Attēls no Walter Surface Technologies.
Iedomājieties, ka ražotājs noslēdz līgumu par galveno nerūsējošā tērauda izgatavošanu. Lokšņu metāla un cauruļu sekcijas tiek grieztas, saliektas un sametinātas pirms nonākšanas apdares stacijā. Detaļa sastāv no plāksnēm, kas vertikāli piemetinātas pie caurules. Metinājuma šuves izskatās labi, taču tā nav ideāla cena, ko klients meklē. Tā rezultātā slīpmašīna pavada laiku, noņemot vairāk metinājuma metāla nekā parasti. Tad, diemžēl, uz virsmas parādījās daži izteikti zili plankumi – skaidra pazīme par pārāk lielu siltuma padevi. Šajā gadījumā tas nozīmē, ka detaļa neatbildīs klienta prasībām.
Slīpēšana un apdare, ko bieži veic manuāli, prasa veiklību un prasmes. Kļūdas apdarē var būt ļoti dārgas, ņemot vērā visu sagataves vērtību. Pievienojot dārgus karstumjutīgus materiālus, piemēram, nerūsējošo tēraudu, pārstrādes un metāllūžņu uzstādīšanas izmaksas var būt lielākas. Apvienojumā ar tādām komplikācijām kā piesārņojums un pasivācijas kļūmes, kādreiz ienesīgs nerūsējošā tērauda apstrādes darbs var pārvērsties par naudu nenesošu vai pat reputāciju graujošu neveiksmi.
Kā ražotāji to visu novērš? Viņi var sākt, attīstot savas zināšanas par slīpēšanu un apdari, izprotot katras no tām lomu un to, kā tās ietekmē nerūsējošā tērauda sagataves.
Tie nav sinonīmi. Patiesībā katram ir principiāli atšķirīgs mērķis. Slīpējot tiek noņemti tādi materiāli kā atsperes un liekā metinājuma metāls, savukārt apdare nodrošina metāla virsmas apdari. Neskaidrības ir saprotamas, ņemot vērā, ka tie, kas slīpē ar lieliem slīpripām, ļoti ātri noņem daudz metāla, un, to darot, var rasties ļoti dziļas skrambas. Taču slīpēšanā skrambas ir tikai sekas; mērķis ir ātri noņemt materiālu, īpaši strādājot ar karstumjutīgiem metāliem, piemēram, nerūsējošo tēraudu.
Apdare tiek veikta pakāpeniski, operatoram sākot ar lielāku graudainību un pārejot uz smalkākām slīpripām, neaustiem abrazīviem materiāliem un, iespējams, filca audumu un pulēšanas pastu, lai panāktu spoguļapdari. Mērķis ir panākt noteiktu gala apdari (skrāpējumu rakstu). Katrs solis (smalkāks graudainums) noņem dziļākas skrambas no iepriekšējā soļa un aizstāj tās ar mazākām skrambām.
Tā kā slīpēšanai un apdarei ir atšķirīgi mērķi, tās bieži vien viena otru nepapildina un faktiski var darboties viena pret otru, ja tiek izmantota nepareiza palīgmateriālu stratēģija. Lai noņemtu lieko metinājuma metālu, operatori izmanto slīpripas, lai izveidotu ļoti dziļas skrambas, pēc tam nodod detaļu apstrādātājam, kuram tagad ir jāpavada daudz laika šo dziļo skrambu noņemšanai. Šī slīpēšanas līdz apdarei secība joprojām var būt visefektīvākais veids, kā apmierināt klienta apdares prasības. Taču atkal tie nav savstarpēji papildinoši procesi.
Ražojamībai paredzētas sagataves virsmas parasti neprasa slīpēšanu un apstrādi. Detaļas, kas tiek slīpētas, tiek tikai apstrādātas, jo slīpēšana ir ātrākais veids, kā noņemt metinājuma šuves vai citus materiālus, un slīpripas atstātās dziļās skrambas ir tieši tas, ko klients vēlas. Detaļas, kurām nepieciešama tikai apstrāde, tiek izgatavotas tā, lai nebūtu nepieciešama pārmērīga materiāla noņemšana. Tipisks piemērs ir nerūsējošā tērauda detaļa ar skaistu ar gāzi aizsargātu volframa metinājuma šuvi, kas tikai jāsajauc un jāpielāgo pamatnes apdares rakstam.
Slīpmašīnas ar mazas šķiedras ripām var radīt ievērojamas problēmas, strādājot ar nerūsējošo tēraudu. Tāpat pārkaršana var izraisīt zilēšanu un mainīt materiāla īpašības. Mērķis ir uzturēt nerūsējošo tēraudu pēc iespējas vēsāku visa procesa laikā.
Šim nolūkam ir lietderīgi izvēlēties slīpripu ar vislielāko noņemšanas ātrumu atbilstoši pielietojumam un budžetam. Cirkonija ripas slīpē ātrāk nekā alumīnija oksīda ripas, taču vairumā gadījumu vislabāk darbojas keramikas ripas.
Īpaši izturīgas un asas keramikas daļiņas nodilst unikālā veidā. Pakāpeniski sadaloties, tās neslīpē plakani, bet saglabā asu malu. Tas nozīmē, ka tās var ļoti ātri noņemt materiālu, bieži vien daudz ātrāk nekā citas slīpripas. Tas parasti padara keramikas slīpripas par savu cenu vērtām. Tās ir ideāli piemērotas nerūsējošā tērauda lietojumprogrammām, jo ​​tās ātri noņem lielas skaidas un rada mazāk siltuma un deformācijas.
Neatkarīgi no tā, kādu slīpripu ražotājs izvēlas, jāpatur prātā iespējamais piesārņojums. Lielākā daļa ražotāju zina, ka nevar izmantot vienu un to pašu slīpripu oglekļa tēraudam un nerūsējošajam tēraudam. Daudzi cilvēki fiziski atdala oglekļa un nerūsējošā tērauda slīpēšanas darbības. Pat niecīgas oglekļa tērauda dzirksteles, kas nokrīt uz nerūsējošā tērauda sagatavēm, var radīt piesārņojuma problēmas. Daudzas nozares, piemēram, farmācijas un kodolrūpniecība, pieprasa, lai palīgmateriāli tiktu novērtēti kā bez piesārņojuma. Tas nozīmē, ka nerūsējošā tērauda slīpripām jābūt gandrīz bez (mazāk nekā 0,1%) dzelzs, sēra un hlora.
Slīpripas pašas nevar slīpēt; tām ir nepieciešams elektroinstruments. Ikviens var slavēt slīpripu vai elektroinstrumentu priekšrocības, taču patiesībā elektroinstrumenti un to slīpripas darbojas kā sistēma. Keramikas slīpripas ir paredzētas leņķa slīpmašīnām ar noteiktu jaudu un griezes momentu. Lai gan dažām pneimatiskajām slīpmašīnām ir nepieciešamās specifikācijas, lielāko daļu keramikas ripu slīpēšanas veic ar elektroinstrumentiem.
Slīpmašīnas ar nepietiekamu jaudu un griezes momentu var radīt nopietnas problēmas pat ar vismodernākajiem abrazīviem. Jaudas un griezes momenta trūkums var izraisīt instrumenta ievērojamu palēnināšanos spiediena ietekmē, būtībā neļaujot slīpripas keramikas daļiņām paveikt to, kam tās ir paredzētas: ātri noņemt lielus metāla gabalus, tādējādi samazinot termiski apstrādājamā materiāla daudzumu, kas nonāk slīpripā.
Tas saasina apburto loku: slīpēšanas operatori redz, ka materiāls netiek noņemts, tāpēc instinktīvi spiež spēcīgāk, kas savukārt rada pārmērīgu karstumu un zilumu. Viņi galu galā spiež tik spēcīgi, ka pārklāj riteņus, kas liek tiem strādāt smagāk un rada vairāk siltuma, pirms viņi saprot, ka riteņi ir jānomaina. Ja jūs strādājat šādā veidā ar plānām caurulēm vai loksnēm, tie galu galā iziet tieši cauri materiālam.
Protams, ja operatori nav pienācīgi apmācīti, pat ar labākajiem instrumentiem, šis apburtais loks var rasties, īpaši, ja runa ir par spiedienu, ko viņi pieliek sagatavei. Labākā prakse ir pēc iespējas tuvoties slīpmašīnas nominālajai strāvai. Ja operators izmanto 10 ampēru slīpmašīnu, viņam jāspiež tik stipri, lai slīpmašīna patērētu aptuveni 10 ampērus.
Ampermetra izmantošana var palīdzēt standartizēt slīpēšanas darbības, ja ražotājs apstrādā lielu daudzumu dārga nerūsējošā tērauda. Protams, tikai dažas darbības regulāri izmanto ampērmetru, tāpēc vislabāk ir uzmanīgi klausīties. Ja operators dzird un jūt, ka apgriezienu skaits strauji samazinās, iespējams, viņš pārāk spēcīgi spiež.
Var būt grūti sadzirdēt pārāk vieglus pieskārienus (t. i., pārāk mazu spiedienu), tāpēc šajā gadījumā var palīdzēt pievērst uzmanību dzirksteļu plūsmai. Slīpējot nerūsējošo tēraudu, radīsies tumšākas dzirksteles nekā oglekļa tēraudam, taču tām joprojām jābūt redzamām un vienmērīgi jāizvirzās no darba zonas. Ja operators pēkšņi redz mazāk dzirksteļu, tas var būt tāpēc, ka viņš nepieliek pietiekamu spiedienu vai pārklāj ripu ar glazūru.
Operatoriem ir arī jāuztur nemainīgs darba leņķis. Ja viņi tuvojas sagatavei gandrīz plakanā leņķī (gandrīz paralēli sagatavei), viņi var izraisīt plašu pārkaršanu; ja viņi tuvojas pārāk lielā leņķī (gandrīz vertikāli), viņi riskē iedurt ripas malu metālā. Ja viņi izmanto 27. tipa ripu, viņiem jāpieiet sagatavei 20 līdz 30 grādu leņķī. Ja viņiem ir 29. tipa ripas, to darba leņķim jābūt aptuveni 10 grādiem.
28. tipa (konusveida) slīpripas parasti tiek izmantotas slīpēšanai uz līdzenām virsmām, lai noņemtu materiālu pa platākām slīpēšanas trajektorijām. Šīs konusveida ripas vislabāk darbojas arī zemākos slīpēšanas leņķos (apmēram 5 grādi), tāpēc tās palīdz samazināt operatora nogurumu.
Tas ievieš vēl vienu kritisku faktoru: pareizā slīpripas veida izvēli. 27. tipa ritenim ir saskares punkts uz metāla virsmas; 28. tipa ritenim ir saskares līnija tā koniskās formas dēļ; 29. ​​tipa ritenim ir saskares virsma.
Visizplatītākie 27. tipa diski var paveikt darbu daudzos pielietojumos, taču to forma apgrūtina detaļu ar dziļiem profiliem un izliekumiem, piemēram, metinātu nerūsējošā tērauda cauruļu mezglu, apstrādi. 29. tipa diska profila forma atvieglo operatoru darbu, kuriem jāslīpē gan izliektas, gan plakanas virsmas. 29. tipa disks to panāk, palielinot virsmas saskares laukumu, kas nozīmē, ka operatoram nav jāpavada daudz laika slīpējot katrā vietā — laba stratēģija siltuma uzkrāšanās samazināšanai.
Patiesībā tas attiecas uz jebkuru slīpripu. Slīpēšanas laikā operators nedrīkst ilgstoši uzturēties vienā vietā. Pieņemsim, ka operators noņem metālu no vairākus metrus garas šķautnes. Viņš var vadīt ripu īsās augšup un lejup vērstās kustībās, taču, to darot, sagatave var pārkarst, jo viņš ripu ilgstoši tur nelielā laukumā. Lai samazinātu siltuma padevi, operators var pārvietot visu metinājuma šuvi vienā virzienā pie viena pirksta, pēc tam pacelt instrumentu (dodot sagatavei laiku atdzist) un pārvietot sagatavi tajā pašā virzienā pie otra pirksta. Ir arī citas metodes, taču tām visām ir viena kopīga iezīme: tās novērš pārkaršanu, turot slīpripu kustībā.
Bieži izmantotās "kāršanas" metodes arī palīdz to panākt. Pieņemsim, ka operators slīpē muca metinājumu plakanā stāvoklī. Lai samazinātu termisko spriegumu un pārrakšanu, viņš izvairījās no slīpmašīnas stumšanas gar savienojumu. Tā vietā viņš sāk no gala un velk slīpmašīnu gar savienojumu. Tas arī novērš ripas pārāk dziļu iegrimšanu materiālā.
Protams, jebkura tehnika var pārkarst metālu, ja operators strādā pārāk lēni. Strādājot pārāk lēni, operators pārkarsēs sagatavi; strādājot pārāk ātri, slīpēšana var aizņemt ilgu laiku. Lai atrastu padeves ātruma optimālo punktu, parasti ir nepieciešama pieredze. Bet, ja operators nav pazīstams ar darbu, viņš var slīpēt atgriezumus, lai iegūtu "sajūtu" par atbilstošo padeves ātrumu attiecīgajai sagatavei.
Apdares stratēģija balstās uz materiāla virsmas stāvokli, kad tas pienāk un atstāj apdares nodaļu. Nosakiet sākuma punktu (saņemtās virsmas stāvokli) un beigu punktu (nepieciešamo apdari) un pēc tam izveidojiet plānu, lai atrastu labāko ceļu starp šiem diviem punktiem.
Bieži vien labākais ceļš nesākas ar ļoti agresīvu abrazīvu. Tas var šķist neloģiski. Galu galā, kāpēc gan nesākt ar rupju smilti, lai iegūtu raupju virsmu, un pēc tam pāriet uz smalkāku smilti? Vai nebūtu ļoti neefektīvi sākt ar smalkāku graudu?
Ne obligāti, tas atkal ir saistīts ar apgriešanas raksturu. Ar katru soli sasniedzot mazāku graudainību, kondicionieris dziļākas skrambas aizstāj ar seklākām, smalkākām skrambām. Ja viņi sāk ar 40 graudainības smilšpapīru vai atlokāmo disku, tie uz metāla atstās dziļas skrambas. Būtu lieliski, ja šīs skrambas tuvinātu virsmu vēlamajam apdares veidam; tāpēc pastāv šie 40 graudainības apdares materiāli. Tomēr, ja klients pieprasa Nr. 4 apdari (virzienveida birstēta apdare), dziļu skrambu, ko rada Nr. 40 abrazīvs, noņemšana prasīs ilgu laiku. Apstrādātāji vai nu pakāpeniski samazina graudainību, vai arī pavada ilgu laiku, izmantojot smalkgraudainus abrazīvus, lai noņemtu šīs lielās skrambas un aizstātu tās ar mazākām skrambām. Tas viss ir ne tikai neefektīvi, bet arī ievada sagatavē pārāk daudz siltuma.
Protams, smalkgraudainu abrazīvu izmantošana uz nelīdzenām virsmām var būt lēna un apvienojumā ar nepareizu tehniku ​​radīt pārāk lielu karstumu. Šeit var palīdzēt divkāršs vai pakāpenisks abrazīvs disks. Šie diski ietver abrazīvas drānas apvienojumā ar virsmas apstrādes materiāliem. Tie efektīvi ļauj apstrādātājam izmantot abrazīvus materiāla noņemšanai, vienlaikus atstājot gludāku apdari.
Nākamais galīgās apdares solis var ietvert neaustu audumu izmantošanu, kas ilustrē vēl vienu unikālu apdares iezīmi: process vislabāk darbojas ar mainīga ātruma elektroinstrumentiem. Taisnleņķa slīpmašīna, kas darbojas ar ātrumu 10 000 apgr./min., var darboties ar dažiem slīpēšanas materiāliem, taču tā pilnībā izkausēs dažus neaustos audumus. Šī iemesla dēļ apdarinātāji samazina ātrumu līdz 3000–6000 apgr./min., pirms sāk apdares posmu ar neaustiem materiāliem. Protams, precīzs ātrums ir atkarīgs no pielietojuma un palīgmateriāliem. Piemēram, neausto audumu cilindri parasti griežas ar ātrumu no 3000 līdz 4000 apgr./min., savukārt virsmas apstrādes diski parasti griežas ar ātrumu no 4000 līdz 6000 apgr./min.
Pareizo instrumentu (mainīga ātruma slīpmašīnu, dažādu apdares materiālu) izmantošana un optimālā soļu skaita noteikšana būtībā nodrošina karti, kas atklāj labāko ceļu starp ienākošo un gatavo materiālu. Precīzs ceļš atšķiras atkarībā no pielietojuma, taču pieredzējuši apgriešanas meistari seko šim ceļam, izmantojot līdzīgas apgriešanas metodes.
Nerūsējošā tērauda virsmu pabeidz neaustie veltņi. Lai nodrošinātu efektīvu apdari un optimālu palīgmateriālu kalpošanas laiku, dažādi apdares materiāli darbojas ar atšķirīgu apgriezienu skaitu minūtē.
Vispirms viņi nesteidzas. Ja viņi redz, ka plāns nerūsējošā tērauda sagataves priekšmets sakarst, viņi pārtrauc apdari vienā zonā un sāk citā. Vai arī viņi var strādāt pie diviem dažādiem artefaktiem vienlaikus. Viņi nedaudz strādā pie viena un pēc tam pie otra, dodot otrai sagatavei laiku atdzist.
Pulējot līdz spoguļapdarei, pulētājs var veikt šķērspulēšanu ar pulēšanas cilindru vai pulēšanas disku virzienā, kas ir perpendikulārs iepriekšējam solim. Šķērsslīpēšana izceļ vietas, kurām jāsaplūst ar iepriekšējo skrāpējumu rakstu, bet joprojām nepanāks virsmas spoguļapdari Nr. 8. Kad visas skrambas ir noņemtas, vēlamā spīdīgā apdares iegūšanai ir nepieciešams filca audums un pulēšanas ritenis.
Lai panāktu pareizu apdari, ražotājiem ir jānodrošina apdarinātājiem atbilstoši instrumenti, tostarp praktiski instrumenti un materiāli, kā arī komunikācijas rīki, piemēram, standarta paraugu izveide, lai noteiktu, kādam izskatam vajadzētu izskatīties noteiktam apdares veidam. Šie paraugi (izvietoti apdari apdarinošās nodaļas tuvumā, apmācību dokumentos un pārdošanas brošūrās) palīdz visiem būt vienisprātis.
Runājot par faktiskajiem instrumentiem (tostarp elektroinstrumentiem un abrazīviem materiāliem), noteiktu detaļu ģeometrija var radīt izaicinājumus pat vispieredzējušākajiem darbiniekiem apdares nodaļā. Šeit var palīdzēt profesionāli instrumenti.
Pieņemsim, ka operatoram ir jāpabeidz nerūsējošā tērauda plānsienu cauruļu montāža. Izmantojot atloku diskus vai pat trumuļus, var rasties problēmas, pārkaršana un dažreiz pat izveidot plakanu vietu uz pašas caurules. Šeit var palīdzēt lentes slīpmašīnas, kas paredzētas caurulēm. Konveijera lente aptinās ap lielāko daļu caurules diametra, izkliedējot saskares punktus, palielinot efektivitāti un samazinot siltuma padevi. Tomēr, tāpat kā ar jebko citu, apstrādātājam joprojām ir jāpārvieto lentes slīpmašīna uz citu vietu, lai mazinātu pārmērīgu siltuma uzkrāšanos un izvairītos no zilēšanas.
Tas pats attiecas uz citiem profesionāliem apdares instrumentiem. Apsveriet pirkstu lentes slīpmašīnu, kas paredzēta šaurām vietām. Apdarinātājs to varētu izmantot, lai sekotu divu dēļu šuves griezumam šaurā leņķī. Tā vietā, lai pirkstu lentes slīpmašīnu pārvietotu vertikāli (līdzīgi kā tīrot zobus), slīpmašīna to pārvieto horizontāli gar šuves augšējo pirkstu, pēc tam apakšējo pirkstu, vienlaikus pārliecinoties, ka pirkstu slīpmašīna neuzturas vienā no tām pārāk ilgi.
Nerūsējošā tērauda metināšana, slīpēšana un apdare rada vēl vienu sarežģījumu: pareizas pasivācijas nodrošināšanu. Vai pēc visiem šiem materiāla virsmas bojājumiem ir palikuši kādi piesārņotāji, kas varētu novērst nerūsējošā tērauda hroma slāņa dabisku veidošanos pa visu virsmu? Pēdējais, ko ražotājs vēlas, ir dusmīgs klients, kas sūdzas par sarūsējušām vai piesārņotām detaļām. Šeit svarīga ir pareiza tīrīšana un izsekojamība.
Elektroķīmiskā tīrīšana var palīdzēt noņemt piesārņotājus, lai nodrošinātu pareizu pasivāciju, bet kad šī tīrīšana ir jāveic? Tas ir atkarīgs no pielietojuma. Ja ražotāji tīra nerūsējošo tēraudu, lai veicinātu pilnīgu pasivāciju, viņi to parasti dara tūlīt pēc metināšanas. Ja tas netiek darīts, apdares vide var uzņemt virsmas piesārņotājus no sagataves un izplatīt tos citur. Tomēr dažos kritiskos pielietojumos ražotāji var izvēlēties ievietot papildu tīrīšanas darbības — varbūt pat pārbaudīt pareizu pasivāciju, pirms nerūsējošais tērauds atstāj rūpnīcas cehu.
Pieņemsim, ka ražotājs metina kritiski svarīgu nerūsējošā tērauda detaļu kodolrūpniecībai. Profesionāls volframa loka metināšanas aparāts ar gāzes elektrodu veido šuvi, kas izskatās perfekti. Taču atkal, šis ir kritisks pielietojums. Apstrādes nodaļas darbinieks izmanto birsti, kas pievienota elektroķīmiskajai tīrīšanas sistēmai, lai notīrītu metinājuma virsmu. Pēc tam viņš apstrādāja metinājuma virsmu ar neaustu abrazīvu drānu un apstrādes lupatiņu, lai iegūtu vienmērīgu, birstētu apdari. Pēc tam seko pēdējā birste ar elektroķīmisko tīrīšanas sistēmu. Pēc dienas vai divu stāvēšanas izmantojiet rokas testa ierīci, lai pārbaudītu detaļas pareizu pasivāciju. Rezultāti, kas tika reģistrēti un saglabāti kopā ar darbu, parādīja, ka detaļa bija pilnībā pasivēta, pirms tā atstāja rūpnīcu.
Vairumā ražotņu nerūsējošā tērauda pasivācijas slīpēšana, apdare un tīrīšana parasti notiek pēc procesa beigām. Faktiski tās parasti tiek veiktas neilgi pirms darba nosūtīšanas.
Nepareizi apstrādātas detaļas rada dažus no dārgākajiem brāķiem un pārstrādes darbiem, tāpēc ražotājiem ir lietderīgi vēlreiz pārskatīt savas slīpēšanas un apdares nodaļas. Uzlabojumi slīpēšanā un apdarē palīdz mazināt galvenos sastrēgumus, uzlabot kvalitāti, novērst galvassāpes un, pats galvenais, palielināt klientu apmierinātību.
FABRICATOR ir Ziemeļamerikas vadošais metālapstrādes un apstrādes nozares žurnāls. Žurnāls sniedz jaunumus, tehniskus rakstus un gadījumu aprakstus, kas ļauj ražotājiem efektīvāk veikt savu darbu. FABRICATOR apkalpo nozari kopš 1970. gada.
Tagad ar pilnu piekļuvi The FABRICATOR digitālajam izdevumam, ērta piekļuve vērtīgiem nozares resursiem.
Žurnāla “The Tube & Pipe Journal” digitālais izdevums tagad ir pilnībā pieejams, nodrošinot ērtu piekļuvi vērtīgiem nozares resursiem.
Izbaudiet pilnu piekļuvi STAMPING Journal digitālajam izdevumam, kas sniedz jaunākos tehnoloģiskos sasniegumus, labāko praksi un nozares jaunumus metāla štancēšanas tirgū.
Tagad ar pilnu piekļuvi žurnāla "The Fabricator en Español" digitālajam izdevumam, ērta piekļuve vērtīgiem nozares resursiem.