Mensen kopen vaak voorgefabriceerd roestvrij staal, wat de complexiteit van het materiaal waarmee operators rekening moeten houden vergroot.
Net als de meeste materialen heeft roestvrij staal veel voor- en nadelen. Een staal wordt als "roestvrij staal" beschouwd als de legering ten minste 10,5% chroom bevat. Dit chroom vormt een oxidelaag die het staal zuur- en corrosiebestendig maakt. Deze corrosiebestendigheid kan verder worden verbeterd door het chroomgehalte te verhogen en extra legeringselementen toe te voegen.
De materiaaleigenschappen van roestvrij staal, zoals het lage onderhoud, de duurzaamheid en de diverse oppervlakteafwerkingen, maken het geschikt voor industrieën zoals de bouw, meubelindustrie, voedingsmiddelenindustrie, medische sector en vele andere toepassingen die de sterkte en corrosiebestendigheid van staal vereisen.
Roestvrij staal is doorgaans duurder dan andere staalsoorten. Het biedt echter voordelen op het gebied van sterkte-gewichtsverhouding, omdat dunnere materialen dan bij conventionele staalsoorten gebruikt kunnen worden, wat tot kostenbesparingen kan leiden. Vanwege de hoge kosten moeten bedrijven ervoor zorgen dat ze de juiste gereedschappen gebruiken om kostbaar afval en nabewerking van dit materiaal te voorkomen.
Roestvrij staal wordt over het algemeen als moeilijk te lassen beschouwd, omdat het de warmte snel afvoert en grote zorgvuldigheid vereist tijdens de afwerkings- en polijststappen.
Het bewerken van roestvrij staal vereist doorgaans een meer ervaren lasser of operator dan het bewerken van koolstofstaal, dat doorgaans stabieler is. De spreiding kan worden verminderd door bepaalde parameters toe te passen, met name tijdens het lassen. Vanwege de hoge kosten van roestvrij staal is het voor ervaren operators zinvoller om ermee te werken.
"Mensen kopen roestvrij staal meestal vanwege de afwerking," aldus Jonathan Douville, senior productmanager R&D International bij Walter Surface Technologies in Pointe-Claire, Quebec. "Mensen kopen roestvrij staal meestal vanwege de afwerking," aldus Jonathan Douville, senior productmanager R&D International bij Walter Surface Technologies in Pointe-Claire, Quebec. «Люди обычно покупают нержавеющую сталь из-за ее отделки», — сказал Джонатан Доувилль, старший менеджер о продуктам R&D International, Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Que. "Mensen kopen roestvrij staal meestal vanwege de afwerking," aldus Jonathan Douville, Senior Product Manager, R&D International, Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Quebec."Mensen kopen roestvrij staal meestal vanwege de afwerking", zegt Jonathan Douville, senior manager internationale research en development bij Walter Surface Technologies in Pointe Claire, Quebec. "Dit brengt extra beperkingen met zich mee waarmee operators rekening moeten houden."
Of het nu gaat om een ​​lineaire textuurcoating van maat 4 of een spiegelglans van maat 8, de operator moet ervoor zorgen dat het materiaal het materiaal niet beschadigt en dat de coating tijdens het hanteren en verwerken niet wordt aangetast. Dit kan ook de voorbereidings- en reinigingsmogelijkheden beperken, die cruciaal zijn voor de productie van kwalitatief hoogwaardige onderdelen.
"Bij het werken met dit materiaal is het allereerst van cruciaal belang dat het grondig gereinigd wordt", aldus Rick Hathelt, PFERD Area Manager voor Canada, Ontario, Mississauga, Ontario. "Het is essentieel om te zorgen voor een schone (koolstofvrije) atmosfeer tijdens het reinigen van roestvrij staal. Dit verwijdert onzuiverheden die later oxidatie (roestvorming) kunnen veroorzaken en voorkomt dat de passiveringslaag zich herstelt door een beschermende laag te creëren die oxidatie minimaliseert."
Bij het gebruik van roestvrij staal is het belangrijk om zowel het materiaal als de omgeving te reinigen. Het verwijderen van olie- en plasticresten is een goede eerste stap. Verontreinigingen op roestvrij staal kunnen oxidatie veroorzaken, maar ook problemen opleveren tijdens het lassen en defecten veroorzaken. Daarom is het belangrijk om het oppervlak te reinigen vóór het solderen.
De werkomgeving is niet altijd even schoon en kruisbesmetting kan een probleem vormen bij het werken met roestvrij staal en koolstofstaal. Vaak worden er in de werkplaats veel ventilatoren gebruikt of airconditioners ingezet om de werknemers te koelen, waardoor verontreinigingen op de vloer terecht kunnen komen of er condensatie of druppels op de grondstoffen kunnen ontstaan. Dit is vooral lastig wanneer koolstofstaaldeeltjes op roestvrij staal terechtkomen. Het scheiden van deze materialen en het opslaan ervan in een schone omgeving is essentieel voor efficiënt lassen.
Het is belangrijk om verkleuringen te verwijderen, zodat er na verloop van tijd geen roestvorming optreedt die de algehele structuur verzwakt. Het is ook raadzaam om blauwe aanslag te verwijderen om de kleur van het oppervlak te egaliseren.
In Canada is het, vanwege de extreme kou en winterse weersomstandigheden, erg belangrijk om de juiste kwaliteit roestvrij staal te kiezen. Douville legde uit dat de meeste winkels aanvankelijk voor 304 kozen vanwege de prijs. Maar als de winkel dit materiaal buiten zou gebruiken, zouden ze aanraden om over te stappen op 316, ook al kost dat twee keer zoveel. 304 is gevoelig voor corrosie bij gebruik of opslag buitenshuis. Zelfs als het oppervlak wordt gereinigd en er een passiveringslaag wordt gevormd, kunnen externe omstandigheden het oppervlak aantasten, de passiveringslaag vernietigen en uiteindelijk opnieuw roest veroorzaken.
"De voorbereiding van het lasoppervlak is om een ​​aantal fundamentele redenen belangrijk", zegt Gabi Miholix, Application Development Specialist bij de Abrasive Systems Division van 3M Canada in London, Ontario. "Het verwijderen van roest, verf en afschuiningen is essentieel voor een goede lasverbinding. Het lasoppervlak moet vrij zijn van verontreinigingen die de verbinding kunnen verzwakken."
Hatelt voegt eraan toe dat het reinigen van het gebied noodzakelijk is, maar dat de voorbereiding vóór het lassen ook het afschuinen van het materiaal kan omvatten om een ​​goede hechting en sterkte van de las te garanderen.
Bij het lassen van roestvrij staal is het belangrijk om het juiste toevoegmateriaal te kiezen voor de gebruikte materiaalsoort. Roestvrij staal is bijzonder gevoelig en vereist dat de lasnaden gecertificeerd zijn voor hetzelfde type materiaal. Zo vereist basismetaal 316 toevoegmateriaal 316. Lassers kunnen niet zomaar elk type toevoegmateriaal gebruiken; elke materiaalsoort roestvrij staal vereist een specifiek toevoegmateriaal voor een goede lasverbinding.
"Bij het lassen van roestvrij staal moet de lasser de temperatuur goed in de gaten houden", aldus Michael Radaelli, productmanager bij Norton | Saint-Gobain Abrasives in Worcester, Massachusetts. "Er zijn veel verschillende apparaten die gebruikt kunnen worden om de temperatuur van de las en het werkstuk te meten terwijl de lasser opwarmt, want als er een scheur in het roestvrij staal ontstaat, is het werkstuk praktisch onbruikbaar."
Radaelli voegde eraan toe dat de lasser ervoor moet zorgen dat hij niet te lang op dezelfde plek blijft. Meerlaags lassen is een uitstekende manier om oververhitting van het substraat te voorkomen. Langdurig lassen van roestvrij staal kan leiden tot oververhitting en scheuren.
"Het lassen van roestvrij staal kan langer duren, maar het is ook een kunst die vakkundige handen vereist," aldus Radaelli.
De voorbereiding na het lassen hangt echt af van het eindproduct en de toepassing ervan. In sommige gevallen, zo legde Miholix uit, is de las helemaal niet zichtbaar, waardoor slechts beperkte nabewerking nodig is en eventuele zichtbare lasspatten snel verwijderd kunnen worden. Of de las moet misschien geëgaliseerd of gereinigd worden, maar er is geen speciale oppervlaktevoorbereiding nodig. Als een fijne of spiegelgladde afwerking gewenst is, kunnen meer geavanceerde polijststappen nodig zijn. Het hangt gewoon af van de toepassing.
"Het probleem is niet de kleur," zei Miholic. "Deze verkleuring van het oppervlak wijst erop dat de eigenschappen van het metaal zijn veranderd en dat het nu kan oxideren/roesten."
Door te kiezen voor een afwerkingsmachine met variabele snelheid bespaart u tijd en geld en kunt u de afwerking naar wens aanpassen.
Het is belangrijk om verkleuringen te verwijderen, zodat er na verloop van tijd geen roestvorming optreedt die de algehele structuur verzwakt. Het is ook raadzaam om blauwe aanslag te verwijderen om de kleur van het oppervlak te egaliseren.
Het reinigingsproces kan oppervlakken beschadigen, vooral bij gebruik van agressieve chemicaliën. Onjuiste reiniging kan de vorming van een passiveringslaag belemmeren. Daarom raden veel experts handmatige reiniging van deze gelaste onderdelen aan.
"Bij handmatige reiniging krijg je geen tijd om een ​​passiveringslaag te creëren als je zuurstof niet 24 of 48 uur de tijd geeft om met het oppervlak te reageren", aldus Douville. Hij legde uit dat het oppervlak zuurstof nodig heeft om met het chroom in de legering te reageren en zo een passiveringslaag te vormen. In sommige bedrijven is het gebruikelijk om onderdelen direct te reinigen, te verpakken en te verzenden, wat het proces vertraagt ​​en het risico op corrosie vergroot.
Fabrikanten en lassers gebruiken doorgaans meerdere materialen. Zoals eerder vermeld, brengt het gebruik van roestvrij staal echter enkele beperkingen met zich mee. Het reinigen van het onderdeel is een goede eerste stap, maar de effectiviteit hangt af van de omgeving waarin het onderdeel wordt gebruikt.
Hatelt gaf aan dat hij nog steeds te maken heeft met vervuilde werkplekken. De sleutel is om de aanwezigheid van koolstof in de roestvrijstalen werkomgeving te elimineren. Het is niet ongebruikelijk dat bedrijven die met staal werken overstappen op roestvrij staal zonder de werkomgeving goed voor te bereiden op dit materiaal. Dit is een fout, vooral als ze de twee materialen niet kunnen scheiden of geen eigen gereedschap kunnen aanschaffen.
"Als je een staalborstel gebruikt voor het slijpen of voorbereiden van roestvrij staal en je gebruikt die op koolstofstaal, dan kun je het roestvrij staal niet meer gebruiken", aldus Radaelli. "De borstels zijn dan vervuild met koolstof en roest. Als de borstels eenmaal besmet zijn, kunnen ze niet meer gereinigd worden."
Winkels moeten aparte gereedschappen gebruiken voor de voorbereiding van materialen, maar ze moeten deze gereedschappen ook labelen met 'uitsluitend roestvrij staal' om onnodige besmetting te voorkomen, aldus Hatelt.
Bij de keuze van roestvrijstalen gereedschappen voor de voorbereiding van laswerkzaamheden moeten werkplaatsen rekening houden met diverse factoren, waaronder warmteafvoermogelijkheden, mineraalsoort, snelheid en korrelgrootte.
"Het kiezen van een schuurmiddel met een warmteafvoerende coating is een goed begin", aldus Miholix. "Roestvrij staal is erg hard en genereert meer warmte tijdens het slijpen dan zacht staal. Die warmte moet ergens heen, dus een coating zorgt ervoor dat de warmte naar de rand van de schijf kan stromen in plaats van precies op de slijpplek te blijven. Dat was de perfecte oplossing."
De keuze van het schuurmiddel hangt ook af van hoe de uiteindelijke afwerking eruit moet zien, voegt ze eraan toe. Het is echt een kwestie van smaak. Aluminiumoxide-mineralen zijn verreweg het meest gebruikte type schuurmiddel in de afwerkingsfase. Om roestvrij staal een blauwe oppervlakte te geven, moet siliciumcarbide worden gebruikt. Dit is scherper en laat diepere sneden achter die het licht anders weerkaatsen, waardoor het blauw wordt. Als de gebruiker een specifieke of unieke oppervlakteafwerking wenst, is het raadzaam om contact op te nemen met de leverancier.
"Het toerental is een groot probleem", aldus Hatelt. "Verschillende gereedschappen vereisen verschillende toerentallen en draaien vaak te snel. Het gebruik van het juiste toerental levert de best mogelijke resultaten op, zowel qua snelheid als qua kwaliteit. Zoek uit welke afwerking je wilt en hoe je die kunt meten."
Douville voegde eraan toe dat investeren in afwerkingsgereedschap met variabele snelheid een manier is om snelheidsproblemen op te lossen. Veel operators proberen een gewone slijpmachine voor de afwerking, maar die heeft alleen een hoge snelheid voor het snijden. Om het proces te voltooien, moet de snelheid worden verlaagd. Door te kiezen voor afwerkingsgereedschap met variabele snelheid bespaart de operator tijd en geld en kan hij de afwerking naar wens aanpassen.
Ook de korrelgrootte is belangrijk bij de keuze van een schuurmiddel. De gebruiker moet beginnen met de meest geschikte korrelgrootte voor de toepassing.
Beginnend met korrelgrootte 60 of 80 (medium), kan de gebruiker vrijwel direct overstappen op korrelgrootte 120 (fijn) en 220 (zeer fijn), waarmee roestvrij staal een afwerking krijgt die de vierde plaats inneemt.
"Het kan in slechts drie stappen gebeuren," zei Radaelli. "Maar als de operator met grote lasnaden werkt, kan hij niet beginnen met korrelgrootte 60 of 80 en kiest hij misschien voor korrelgrootte 24 (zeer grof) of 36 (grof). Dit voegt een extra stap toe en kan het lastig maken om diepe krassen in het materiaal te verwijderen."
Het gebruik van een anti-spatspray of -gel kan een lasser enorm helpen, maar dit wordt vaak over het hoofd gezien bij het lassen van roestvrij staal, aldus Douville. Bespatte delen moeten worden verwijderd, wat krassen op het oppervlak kan veroorzaken, extra schuurstappen vereist en meer tijd kost. Deze stap kan eenvoudig worden overgeslagen met een spatbeschermingssysteem.
Lindsay Luminoso, adjunct-hoofdredacteur, levert bijdragen aan zowel Canadian Metalworking als Canadian Fabricating & Welding. Lindsay Luminoso, adjunct-hoofdredacteur, levert bijdragen aan zowel Canadian Metalworking als Canadian Fabricating & Welding. Bedrijven die gespecialiseerd zijn in de productie van producten in Canadian Metalworking, en in Canadian Fabricating & Welding. Lindsey Luminoso, adjunct-hoofdredacteur, levert bijdragen aan zowel Canadian Metalworking als Canadian Fabricating & Welding.Lindsey Luminoso, adjunct-redacteur, levert bijdragen aan Metal Fabrication Canada en Fabrication and Welding Canada. Van 2014 tot 2016 was ze adjunct-redacteur/webredacteur bij Metal Fabrication Canada en meest recentelijk adjunct-redacteur op de ontwerpafdeling.
Luminoso heeft een bachelordiploma in de kunstgeschiedenis van Carleton University, een bachelordiploma in de pedagogiek van de Universiteit van Ottawa en een postdoctoraal certificaat in boeken, tijdschriften en digitale publicaties van Centennial College.
Blijf op de hoogte van het laatste nieuws, evenementen en technologieën op het gebied van alle metalen met onze twee maandelijkse nieuwsbrieven, speciaal geschreven voor Canadese fabrikanten!
Met volledige toegang tot de digitale editie van Canadian Metalworking heeft u nu eenvoudig toegang tot waardevolle branchebronnen.
Nu u volledig digitaal toegang hebt tot Made in Canada en Weld, hebt u eenvoudig toegang tot waardevolle branchebronnen.
Maak kennis met een slimmere manier van spuiten. Maak kennis met het beste van 3M-wetenschap in een van de slimste en lichtste spuitpistolen ter wereld.