Folk köper ofta färdigbehandlat rostfritt stål, vilket ökar komplexiteten hos materialet som operatörerna måste ta hänsyn till.
Liksom de flesta material har rostfritt stål många fördelar och nackdelar. Ett stål anses vara "rostfritt stål" om legeringen innehåller minst 10,5 % krom, vilket bildar ett oxidskikt som gör det syra- och korrosionsbeständigt. Denna korrosionsbeständighet kan förbättras ytterligare genom att öka kromhalten och tillsätta ytterligare legeringstillsatser.
Materialets egenskaper hos "rostfritt stål", låga underhållsbehov, hållbarhet och olika ytbehandlingar gör det lämpligt för industrier som bygg, möbler, livsmedel och dryck, medicin och många andra tillämpningar som kräver stålets styrka och korrosionsbeständighet.
Rostfritt stål tenderar att vara dyrare än andra ståltyper. Det erbjuder dock fördelar i förhållande till vikt genom att möjliggöra tunnare material än konventionella ståltyper, vilket kan resultera i kostnadsbesparingar. På grund av dess totala kostnad måste verkstäder se till att de använder rätt verktyg för att undvika kostsamt avfall och omarbetning av materialet.
Rostfritt stål anses generellt vara svårt att svetsa eftersom det avleder värme snabbt och kräver stor försiktighet under ytbehandling och polering.
Att arbeta med rostfritt stål kräver vanligtvis en mer erfaren svetsare eller operatör än att arbeta med kolstål, vilket tenderar att vara mer stabilt. Dess bredd kan minskas genom att införa vissa parametrar, särskilt vid svetsning. På grund av den höga kostnaden för rostfritt stål är det mer meningsfullt för mer erfarna operatörer att använda det.
”Folk köper vanligtvis rostfritt stål på grund av dess ytbehandling”, säger Jonathan Douville, senior produktchef, R&D International, Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Quebec. ”Folk köper vanligtvis rostfritt stål på grund av dess ytbehandling”, säger Jonathan Douville, senior produktchef, R&D International, Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Quebec. «Люди обычно покупают нержавеющую сталь из-за ее отделки», — сказал Джонатан Доувиленль, старший марший R&D International, Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Que. ”Folk brukar köpa rostfritt stål för dess ytbehandling”, säger Jonathan Douville, Senior Product Manager, R&D International, Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Quebec.”Folk brukar köpa rostfritt stål för sin ytbehandling”, säger Jonathan Douville, chef för internationell forskning och utveckling på Walter Surface Technologies i Pointe Claire, Quebec. ”Detta ytterligare begränsningar som operatörerna måste beakta.”
Oavsett om det är en linjär texturbeläggning i storlek 4 eller en spegelblank yta i storlek 8, måste operatören se till att materialet är skonsamt mot materialet och att beläggningen inte skadas under hantering och bearbetning. Det kan också begränsa förberedelse- och rengöringsmöjligheterna, vilka är avgörande för kvalitetsproduktion av delar.
”När man arbetar med det här materialet är det första man bör göra att se till att det är rent, rent och återigen rent”, säger Rick Hathelt, PFERD Area Manager för Kanada, Ontario, Mississauga, Ontario. ”Det är mycket viktigt att se till att man har en ren (kolfri) atmosfär när man rengör rostfritt stål för att avlägsna föroreningar som senare kan orsaka oxidation (rost) och förhindra att passiveringsskiktet återställs genom att skapa ett skyddande lager för att minimera oxidation.”
Vid användning av rostfritt stål måste materialet och miljön rengöras. Att ta bort olja och plastrester från material är en bra början. Föroreningar på rostfritt stål kan orsaka oxidation, men de kan också skapa problem vid svetsning och orsaka defekter. Därför är det viktigt att rengöra ytan före lödning.
Verkstadsmiljön är inte alltid den renaste och korskontaminering kan vara ett problem när man arbetar med rostfritt och kolstål. Ofta använder butiken många fläktar eller luftkonditioneringsapparater för att kyla ner arbetarna, vilket kan pressa ut föroreningar på golvet eller orsaka dropp eller kondens på råmaterial. Detta är särskilt svårt när kolstålpartiklar blåses på rostfritt stål. Att separera dessa material och förvara dem i en ren miljö är avgörande för effektiv svetsning.
Det är viktigt att ta bort missfärgningar så att rost inte byggs upp med tiden och försvagar den övergripande strukturen. Det är också bra att ta bort blånering för att jämna ut ytans färg.
I Kanada är det på grund av extrem kyla och vinterväder mycket viktigt att välja rätt kvalitet av rostfritt stål. Douville förklarade att de flesta butiker initialt valde 304 på grund av dess pris. Men om butiken skulle använda detta material på utsidan skulle de rekommendera att byta till 316 trots att det kostar dubbelt så mycket. 304 är känsligt för korrosion vid användning eller förvaring utomhus. Även om ytan rengörs och ett passiveringsskikt bildas kan yttre förhållanden påverka ytan, förstöra passiveringsskiktet och så småningom orsaka rost igen.
”Förberedelser inför svetsning är viktiga av ett antal grundläggande skäl”, säger Gabi Miholix, applikationsutvecklingsspecialist, Abrasive Systems Division, 3M Canada, London, Ontario. ”Att ta bort rost, färg och fasningar är avgörande för korrekt svetsning. Svetsytan måste vara fri från föroreningar som kan försvaga fogen.”
Hatelt tillägger att rengöring av området är nödvändig, men förberedelser före svetsning kan också innefatta avfasning av materialet för att säkerställa korrekt vidhäftning och svetsstyrka.
Vid svetsning av rostfritt stål är det viktigt att välja rätt tillsatsmaterial för den sort som används. Rostfritt stål är särskilt känsligt och kräver att svetsarna är certifierade för samma typ av material. Till exempel kräver basmetall 316 tillsatsmaterial 316. Svetsare kan inte bara använda vilken typ av tillsatsmaterial som helst, varje sort av rostfritt stål kräver ett specifikt tillsatsmaterial för att svetsa korrekt.
”Vid svetsning av rostfritt stål måste svetsaren verkligen hålla koll på temperaturen”, säger Michael Radaelli, produktchef för Norton | Saint-Gobain Abrasives, Worcester, Massachusetts. ”Det finns många olika apparater som kan användas för att mäta temperaturen på svetsen och detaljen allt eftersom svetsen värms upp, för om en spricka uppstår i det rostfria stålet är detaljen praktiskt taget förstörd.”
Radaelli tillade att svetsaren måste se till att inte stanna kvar på samma plats under lång tid. Flerskiktssvetsning är ett bra sätt att förhindra att underlaget överhettas. Långvarig svetsning av rostfritt stål kan orsaka överhettning och sprickbildning.
”Att svetsa rostfritt stål kan ta längre tid, men det är också en konst som kräver skickliga händer”, sa Radaelli.
Förberedelserna efter svetsning beror verkligen på slutprodukten och dess tillämpning. I vissa fall, förklarade Miholix, är svetsen aldrig synlig, så endast begränsad rengöring efter svetsning krävs, och allt synligt stänk avlägsnas snabbt. Eller så kan svetsen behöva jämnas ut eller rengöras, men ingen speciell ytförberedelse krävs. Om en fin eller spegelblank yta krävs kan mer avancerade poleringssteg krävas. Det beror helt enkelt på tillämpningen.
”Problemet är inte färgen”, sa Miholic. ”Denna missfärgning av ytan indikerar att metallens egenskaper har förändrats och nu kan oxidera/rosta.”
Att välja ett verktyg med variabel hastighet sparar tid och pengar och gör det möjligt för operatören att anpassa finishen.
Det är viktigt att ta bort missfärgningar så att rost inte byggs upp med tiden och försvagar den övergripande strukturen. Det är också bra att ta bort blånering för att jämna ut ytans färg.
Rengöringsprocessen kan skada ytor, särskilt vid användning av starka kemikalier. Felaktig rengöring kan förhindra bildandet av ett passiveringsskikt. Det är därför många experter rekommenderar manuell rengöring av dessa svetsade delar.
”Vid manuell rengöring, om du inte låter syre reagera med ytan i 24 eller 48 timmar, har du inte tid att skapa en passiv yta”, sa Douville. Han förklarade att ytan behöver syre för att reagera med kromet i legeringen och bilda ett passiveringsskikt. I vissa butiker är det vanligt att rengöra, packa delar och skicka dem direkt, vilket saktar ner processen och ökar risken för korrosion.
Tillverkare och svetsare använder vanligtvis flera olika material. Men som tidigare nämnts medför användningen av rostfritt stål vissa begränsningar. Att ta sig tid att rengöra delen är ett bra första steg, men det är bara så bra som miljön den befinner sig i.
Hatelt sa att han fortsätter att se förorenade jobb. Nyckeln är att eliminera förekomsten av kol i arbetsmiljön för rostfritt stål. Det är inte ovanligt att verkstäder som använder stål byter till rostfritt stål utan att ordentligt förbereda arbetsmiljön för detta material. Detta är ett misstag, särskilt om de inte kan separera de två materialen eller köpa en egen uppsättning verktyg.
”Om du har en stålborste för slipning eller bearbetning av rostfritt stål och använder den på kolstål kan du inte längre använda rostfritt stål”, sa Radaelli. ”Borstarna är nu förorenade med kol och rost. Om borstarna är korskontaminerade kan de inte rengöras.”
Butiker måste använda separata verktyg för materialberedning, men de måste också märka verktygen med "endast rostfritt stål" för att undvika onödig kontaminering, sa Hatelt.
Verkstäder bör beakta många faktorer när de väljer svetsverktyg för rostfritt stål, inklusive värmeavledningsalternativ, mineraltyp, hastighet och kornstorlek.
”Att välja ett värmeavledande belagt slipmedel är en bra början”, sa Miholix. ”Rostfritt stål är mycket hårt och genererar mer värme vid slipning än kolstål. Värmen måste ta vägen någonstans, så det finns en beläggning som gör att värmen kan flöda till skivans kant, snarare än att stanna exakt där du slipar. Vid den tidpunkten var det perfekt.”
Valet av slipmedel beror också på hur den övergripande finishen ska se ut, tillägger hon. Det ligger verkligen i betraktarens öga. Aluminiummineraler i slipmedel är den absolut vanligaste typen som används i ytbehandlingsstegen. För att få rostfritt stål att se blått ut på ytan bör mineralet kiselkarbid användas. Det är vassare och lämnar djupare skärningar som reflekterar ljuset annorlunda, vilket gör det blått. Om operatören letar efter en specifik eller unik ytfinish är det bäst att prata med leverantören.
”Varvtalet är ett stort problem”, sa Hatelt. ”Olika verktyg kräver olika varvtal och går ofta för fort. Att använda rätt varvtal ger bästa möjliga resultat, både vad gäller hur snabbt jobbet blir gjort och vad gäller kvalitet. Ta reda på vilken finish du vill ha och hur du mäter den.”
Douville tillade att investeringar i verktyg för finbearbetning med variabel hastighet är ett sätt att lösa hastighetsproblem. Många operatörer provar en vanlig slipmaskin för finbearbetning, men den har bara hög hastighet för skärning. För att slutföra processen krävs det att man saktar ner. Att välja ett verktyg för finbearbetning med variabel hastighet sparar tid och pengar och gör det möjligt för operatören att anpassa finishen.
Kornstorlek är också viktig när man väljer ett slipmedel. Operatören bör börja med den kornstorlek som är bäst lämpad för tillämpningen.
Om man börjar med 60 eller 80 grit (medium) kan operatören nästan omedelbart gå över till 120 grit (fin) och 220 grit (mycket fin), vilket ger rostfritt stål en fjärdeplats.
”Det kan vara så lite som tre steg”, sa Radaelli. ”Men om operatören arbetar med stora svetsar kan hen inte börja med en kornstorlek på 60 eller 80 och kan välja en kornstorlek på 24 (mycket grov) eller 36 (grov). Detta lägger till ett extra steg och kan vara svårt att ta bort djupa repor i materialet.”
Att tillsätta ett stänkskyddsspray eller gel kan också vara svetsarens bästa vän, men det förbises ofta vid svetsning av rostfritt stål, säger Douville. Stänkta delar måste tas bort, vilket kan repa ytan, kräva ytterligare slipningssteg och ta mer tid. Detta steg kan enkelt elimineras med ett stänkskyddssystem.
Lindsay Luminoso, biträdande redaktör, medverkar i både Canadian Metalworking och Canadian Fabricating & Welding. Lindsay Luminoso, biträdande redaktör, medverkar i både Canadian Metalworking och Canadian Fabricating & Welding. Линдси Луминосо, помощник редактора, вносит свой вклад как i Canadian Metalworking, och i Canadian Fabricating & Welding. Lindsey Luminoso, biträdande redaktör, bidrar till både Canadian Metalworking och Canadian Fabricating & Welding.Lindsey Luminoso, biträdande redaktör, medverkar i Metal Fabrication Canada och Fabrication and Welding Canada. Hon var biträdande redaktör/webbredaktör på Metal Fabrication Canada från 2014 till 2016 och senast biträdande redaktör på designavdelningen.
Luminoso har en kandidatexamen i humaniora från Carleton University, en kandidatexamen i pedagogik från University of Ottawa och ett examensbevis i böcker, tidskrifter och digital publicering från Centennial College.
Håll dig uppdaterad med de senaste nyheterna, evenemangen och teknikerna inom alla metaller från våra två månatliga nyhetsbrev som skrivs exklusivt för kanadensiska tillverkare!
Nu med full tillgång till den digitala utgåvan av Canadian Metalworking, enkel tillgång till värdefulla branschresurser.
Nu med fullständig digital åtkomst till Made in Canada och Weld har du enkel tillgång till värdefulla branschresurser.
Vi presenterar ett smartare sätt att spruta. Vi presenterar det bästa från 3M:s vetenskap i en av världens smartaste och lättaste sprutpistoler.