Ludzie często kupują gotowe elementy ze stali nierdzewnej, co zwiększa złożoność materiału, jaki operatorzy muszą brać pod uwagę.
Podobnie jak większość materiałów, stal nierdzewna ma wiele zalet i wad. Stal jest uważana za „stal nierdzewną”, jeśli stop zawiera co najmniej 10,5% chromu, który tworzy warstwę tlenku, dzięki czemu jest odporny na działanie kwasów i korozję. Odporność na korozję można dodatkowo poprawić, zwiększając zawartość chromu i dodając dodatkowe dodatki stopowe.
Właściwości stali nierdzewnej, niskie koszty utrzymania, trwałość i różnorodne wykończenia powierzchni sprawiają, że nadaje się ona do zastosowań w takich gałęziach przemysłu jak budownictwo, meblarstwo, produkcja żywności i napojów, medycyna i wielu innych zastosowaniach wymagających wytrzymałości i odporności na korozję stali.
Stal nierdzewna jest zazwyczaj droższa od innych stali. Oferuje jednak korzyści w stosunku wytrzymałości do wagi, umożliwiając cieńszy materiał niż konwencjonalne gatunki, co może skutkować oszczędnościami kosztów. Ze względu na całkowity koszt warsztaty muszą upewnić się, że używają odpowiednich narzędzi, aby uniknąć kosztownego marnotrawstwa i przeróbki tego materiału.
Stal nierdzewna jest ogólnie uważana za materiał trudny do spawania, ponieważ szybko rozprasza ciepło i wymaga dużej ostrożności podczas wykańczania i polerowania.
Praca ze stalą nierdzewną zazwyczaj wymaga bardziej doświadczonego spawacza lub operatora niż praca ze stalą węglową, która jest zazwyczaj bardziej stabilna. Jej szerokość można zmniejszyć, wprowadzając pewne parametry, szczególnie podczas spawania. Ze względu na wysoki koszt stali nierdzewnej, ma sens, aby bardziej doświadczeni operatorzy jej używali.
„Ludzie zazwyczaj kupują stal nierdzewną ze względu na jej wykończenie” — powiedział Jonathan Douville, starszy kierownik ds. produktów, R&D International, Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Quebec. „Ludzie zazwyczaj kupują stal nierdzewną ze względu na jej wykończenie” — powiedział Jonathan Douville, starszy kierownik ds. produktów, R&D International, Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Quebec. «Люди обычно покупают нержавеющую сталь из-за ее отделки», — сказал Джонатан Доувилль, старший менеджер по продуктам R&D International, Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Que. „Ludzie zazwyczaj kupują stal nierdzewną ze względu na jej wykończenie” — powiedział Jonathan Douville, starszy kierownik ds. produktów, dział badań i rozwoju międzynarodowego, Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Quebec.„Ludzie zazwyczaj kupują stal nierdzewną ze względu na jej wykończenie” — mówi Jonathan Douville, starszy menedżer ds. międzynarodowych badań i rozwoju w Walter Surface Technologies w Pointe Claire w Quebecu. „To zwiększa ograniczenia, które operatorzy muszą brać pod uwagę”.
Niezależnie od tego, czy jest to powłoka o liniowej teksturze rozmiaru 4, czy też o lustrzanym wykończeniu rozmiaru 8, operator musi upewnić się, że materiał jest delikatny dla materiału i że powłoka nie zostanie uszkodzona podczas obsługi i przetwarzania. Może to również ograniczyć opcje przygotowania i czyszczenia, które są krytyczne dla produkcji wysokiej jakości części.
„Pracując z tym materiałem, pierwszą rzeczą, jaką należy zrobić, jest upewnienie się, że jest on czysty, czysty i jeszcze raz czysty” — powiedział Rick Hathelt, PFERD Area Manager na Kanadę, Ontario, Mississauga, Ontario. „Bardzo ważne jest, aby upewnić się, że podczas czyszczenia stali nierdzewnej panuje czysta (bezwęglowa) atmosfera, aby usunąć zanieczyszczenia, które mogą później powodować utlenianie (rdzewienie) i zapobiec regeneracji warstwy pasywacyjnej poprzez utworzenie warstwy ochronnej w celu zminimalizowania utleniania”.
Podczas używania stali nierdzewnej materiał i otoczenie muszą być czyste. Dobrym początkiem jest usunięcie oleju i pozostałości plastiku z materiałów. Zanieczyszczenia na stali nierdzewnej mogą powodować utlenianie, ale mogą również powodować problemy podczas spawania i powodować wady. Dlatego ważne jest oczyszczenie powierzchni przed lutowaniem.
Środowisko warsztatu nie zawsze jest najczystsze, a zanieczyszczenie krzyżowe może być problemem podczas pracy ze stalą nierdzewną i węglową. Często w sklepie jest wiele wentylatorów lub klimatyzatorów do chłodzenia pracowników, co może wypychać zanieczyszczenia na podłogę lub powodować kapanie lub gromadzenie się kondensatu na surowcach. Jest to szczególnie trudne, gdy cząsteczki stali węglowej są wydmuchiwane na stal nierdzewną. Oddzielenie tych materiałów i przechowywanie ich w czystym środowisku jest niezbędne, jeśli chodzi o wydajne spawanie.
Ważne jest, aby usunąć przebarwienia, aby rdza nie gromadziła się z czasem i nie osłabiała ogólnej struktury. Dobrze jest również usunąć niebieskość, aby wyrównać kolor powierzchni.
W Kanadzie, ze względu na ekstremalnie zimne i zimowe warunki pogodowe, bardzo ważne jest, aby wybrać odpowiedni gatunek stali nierdzewnej. Douville wyjaśnił, że większość sklepów początkowo wybrała 304 ze względu na jego cenę. Ale gdyby sklep miał użyć tego materiału na zewnątrz, zaleciłby przejście na 316, mimo że kosztuje dwa razy więcej. 304 jest podatny na korozję, gdy jest używany lub przechowywany na zewnątrz. Nawet jeśli powierzchnia zostanie wyczyszczona i utworzy się warstwa pasywacyjna, warunki zewnętrzne mogą oddziaływać na powierzchnię, niszcząc warstwę pasywacyjną i ostatecznie powodując ponowną rdzę.
„Przygotowanie do spawania jest ważne z kilku podstawowych powodów” — mówi Gabi Miholix, specjalistka ds. rozwoju aplikacji, dział systemów ściernych, 3M Canada, London, Ontario. „Usunięcie rdzy, farby i faz jest niezbędne do prawidłowego spawania. Powierzchnia spoiny musi być wolna od zanieczyszczeń, które mogłyby osłabić połączenie”.
Hatelt dodaje, że konieczne jest oczyszczenie obszaru, ale przygotowanie przed spawaniem może również obejmować fazowanie materiału w celu zapewnienia odpowiedniej przyczepności i wytrzymałości spoiny.
Podczas spawania stali nierdzewnej ważne jest, aby wybrać właściwy spoiwo do używanego gatunku. Stal nierdzewna jest szczególnie wrażliwa i wymaga, aby spoiny były certyfikowane dla tego samego rodzaju materiału. Na przykład metal bazowy 316 wymaga spoiwa 316. Spawacze nie mogą po prostu używać dowolnego rodzaju spoiwa, każdy gatunek stali nierdzewnej wymaga określonego spoiwa, aby prawidłowo spawać.
„Podczas spawania stali nierdzewnej spawacz musi naprawdę zwracać uwagę na temperaturę” — powiedział Michael Radaelli, product manager w Norton | Saint-Gobain Abrasives, Worcester, Massachusetts. „Istnieje wiele różnych urządzeń, których można użyć do pomiaru temperatury spoiny i części podczas nagrzewania się spawacza, ponieważ jeśli w stali nierdzewnej pojawi się pęknięcie, część ulega praktycznie zniszczeniu”.
Radaelli dodał, że spawacz musi uważać, aby nie pozostawać w tym samym miejscu przez długi czas. Spawanie wielowarstwowe to świetny sposób, aby zapobiec przegrzaniu podłoża. Długotrwałe spawanie bazowej stali nierdzewnej może spowodować jej przegrzanie i pęknięcie.
„Spawanie stali nierdzewnej może zająć więcej czasu, ale jest to sztuka wymagająca wprawnego rąk” – powiedział Radaelli.
Przygotowanie po spawaniu zależy w dużej mierze od produktu końcowego i jego zastosowania. W niektórych przypadkach, jak wyjaśnił Miholix, spoina nigdy nie jest widoczna, więc wymagane jest jedynie ograniczone czyszczenie po spawaniu, a wszelkie widoczne odpryski są szybko usuwane. Albo spoina może wymagać wyrównania lub oczyszczenia, ale nie jest wymagane specjalne przygotowanie powierzchni. Jeśli wymagane jest wykończenie drobne lub lustrzane, mogą być wymagane bardziej zaawansowane kroki polerowania. To zależy tylko od zastosowania.
„Problemem nie jest kolor” – powiedział Miholic. „To przebarwienie powierzchni wskazuje, że właściwości metalu uległy zmianie i teraz może się utleniać/rdzewieć”.
Wybór narzędzia wykańczającego o zmiennej prędkości pozwoli zaoszczędzić czas i pieniądze, a także umożliwi operatorowi dostosowanie wykończenia do własnych potrzeb.
Ważne jest, aby usunąć przebarwienia, aby rdza nie gromadziła się z czasem i nie osłabiała ogólnej struktury. Dobrze jest również usunąć niebieskość, aby wyrównać kolor powierzchni.
Proces czyszczenia może uszkodzić powierzchnie, zwłaszcza przy użyciu agresywnych środków chemicznych. Nieprawidłowe czyszczenie może zapobiec tworzeniu się warstwy pasywacyjnej. Dlatego wielu ekspertów zaleca ręczne czyszczenie tych spawanych części.
„W przypadku czyszczenia ręcznego, jeśli nie pozwolisz tlenowi zareagować z powierzchnią przez 24 lub 48 godzin, nie masz czasu na stworzenie pasywnej powierzchni” – powiedział Douville. Wyjaśnił, że powierzchnia potrzebuje tlenu, aby zareagować z chromem w stopie i utworzyć warstwę pasywacyjną. W niektórych sklepach zwyczajowo czyści się, pakuje części i wysyła je od razu, co spowalnia proces i zwiększa ryzyko korozji.
Producenci i spawacze zazwyczaj używają wielu materiałów. Jednak, jak wspomniano wcześniej, użycie stali nierdzewnej nakłada pewne ograniczenia. Poświęcenie czasu na oczyszczenie części to dobry pierwszy krok, ale jest ona tak dobra, jak środowisko, w którym się znajduje.
Hatelt powiedział, że nadal widzi skażone miejsca pracy. Kluczem jest wyeliminowanie obecności węgla w środowisku pracy ze stali nierdzewnej. Nie jest niczym niezwykłym, że warsztaty używające stali przechodzą na stal nierdzewną bez odpowiedniego przygotowania środowiska pracy dla tego materiału. To błąd, zwłaszcza jeśli nie mogą oddzielić tych dwóch materiałów lub kupić własnego zestawu narzędzi.
„Jeśli masz szczotkę drucianą do szlifowania lub przygotowywania stali nierdzewnej i używasz jej do stali węglowej, nie możesz już używać stali nierdzewnej” – powiedział Radaelli. „Szczotki są teraz zanieczyszczone węglem i rdzą. Jeśli szczotki są zanieczyszczone krzyżowo, nie można ich wyczyścić”.
Jak powiedział Hatelt, sklepy muszą używać oddzielnych narzędzi do przygotowywania materiałów, ale muszą również oznaczać narzędzia „tylko stal nierdzewna”, aby uniknąć niepotrzebnych zanieczyszczeń.
Wybierając narzędzia do spawania stali nierdzewnej, warsztaty powinny wziąć pod uwagę wiele czynników, w tym opcje odprowadzania ciepła, rodzaj minerału, prędkość i wielkość ziarna.
„Wybór materiału ściernego rozpraszającego ciepło to dobry początek” — powiedział Miholix. „Stal nierdzewna jest bardzo twarda i generuje więcej ciepła podczas szlifowania niż stal miękka. Ciepło musi gdzieś odpłynąć, więc jest powłoka, która pozwala ciepłu przepływać do krawędzi tarczy, zamiast pozostawać dokładnie w miejscu szlifowania. W tym momencie było idealnie”.
Wybór materiału ściernego zależy również od tego, jak ma wyglądać ogólne wykończenie, dodaje. To naprawdę zależy od oka patrzącego. Minerały glinu w materiałach ściernych są zdecydowanie najczęściej używanym typem w etapach wykańczania. Aby stal nierdzewna wyglądała na niebieską na powierzchni, należy użyć minerału węglika krzemu. Jest on ostrzejszy i pozostawia głębsze nacięcia, które odbijają światło inaczej, nadając mu niebieski kolor. Jeśli operator szuka konkretnego lub wyjątkowego wykończenia powierzchni, najlepiej porozmawiać z dostawcą.
„RPM to duży problem” — powiedział Hatelt. „Różne narzędzia wymagają różnych RPM i często pracują zbyt szybko. Użycie właściwych RPM zapewnia najlepsze możliwe rezultaty, zarówno pod względem szybkości wykonania pracy, jak i jakości. Dowiedz się, jakiego wykończenia chcesz i jak je zmierzyć”.
Douville dodał, że inwestowanie w narzędzia wykańczające o zmiennej prędkości jest jednym ze sposobów rozwiązania problemów z prędkością. Wielu operatorów próbuje zwykłej szlifierki do wykańczania, ale ma ona tylko dużą prędkość do cięcia. Zakończenie procesu wymaga zwolnienia. Wybór narzędzia wykańczającego o zmiennej prędkości pozwoli zaoszczędzić czas i pieniądze oraz umożliwi operatorowi dostosowanie wykończenia.
Ziarnistość jest również ważna przy wyborze materiału ściernego. Operator powinien zacząć od najlepszej ziarnistości dla danego zastosowania.
Zaczynając od papieru ściernego o gradacji 60 lub 80 (średniej), operator może niemal natychmiast przejść na papier o gradacji 120 (drobnej) i 220 (bardzo drobnej), co pozwoli uzyskać stal nierdzewną na czwartym miejscu.
„Może to być zaledwie trzy kroki” — powiedział Radaelli. „Jednak jeśli operator ma do czynienia z dużymi spoinami, nie może zacząć od gradacji 60 lub 80 i może wybrać gradację 24 (bardzo gruba) lub 36 (gruba). To dodaje dodatkowy krok i może być trudne. usunąć głębokie rysy w materiale”.
Ponadto dodanie sprayu lub żelu antyodpryskowego może być najlepszym przyjacielem spawacza, ale często jest pomijane podczas spawania stali nierdzewnej, mówi Douville. Rozpryskane części muszą zostać usunięte, co może zarysować powierzchnię, wymagać dodatkowych kroków szlifowania i zająć więcej czasu. Ten krok można łatwo wyeliminować dzięki systemowi ochrony przed rozpryskami.
Lindsay Luminoso, zastępca redaktora naczelnego, pisze artykuły do ​​Canadian Metalworking i Canadian Fabricating & Welding. Lindsay Luminoso, zastępca redaktora naczelnego, pisze artykuły do ​​Canadian Metalworking i Canadian Fabricating & Welding. Линдси Луминосо, помощник редактора, вносит свой вклад как w Canadian Metalworking, a także w Canadian Fabricating & Welding. Lindsey Luminoso, zastępca redaktora naczelnego, pisze artykuły do ​​Canadian Metalworking i Canadian Fabricating & Welding.Lindsey Luminoso, Associate Editor, współpracuje z Metal Fabrication Canada i Fabrication and Welding Canada. Była Associate Editor/Web Editor w Metal Fabrication Canada od 2014 do 2016 roku, a ostatnio Associate Editor w Design Department.
Luminoso posiada tytuł licencjata sztuk pięknych z Carleton University, tytuł licencjata edukacji z University of Ottawa oraz certyfikat ukończenia studiów podyplomowych w zakresie książek, czasopism i publikacji cyfrowych z Centennial College.
Bądź na bieżąco z najnowszymi wiadomościami, wydarzeniami i technologiami w zakresie obróbki wszystkich metali dzięki naszym dwóm miesięcznym newsletterom pisanym wyłącznie dla kanadyjskich producentów!
Teraz, dzięki pełnemu dostępowi do cyfrowej edycji Canadian Metalworking, masz łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.
Dzięki pełnemu dostępowi cyfrowemu do Made in Canada i Weld masz łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.
Przedstawiamy inteligentniejszy sposób natryskiwania. Przedstawiamy najlepsze osiągnięcia naukowe 3M w jednym z najinteligentniejszych i najlżejszych pistoletów na świecie.