ผู้คนมักซื้อสแตนเลสที่ผ่านการกลึงสำเร็จแล้ว ซึ่งทำให้วัสดุมีความซับซ้อนมากขึ้นที่ผู้ปฏิบัติงานต้องพิจารณา
เช่นเดียวกับวัสดุส่วนใหญ่ เหล็กกล้าไร้สนิมมีทั้งข้อดีและข้อเสียหลายประการ เหล็กกล้าจะถือว่าเป็น "เหล็กกล้าไร้สนิม" หากโลหะผสมนั้นมีโครเมียมอย่างน้อย 10.5% ซึ่งจะก่อตัวเป็นชั้นออกไซด์ที่ทำให้ทนต่อกรดและการกัดกร่อน ความทนทานต่อการกัดกร่อนนี้สามารถปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้นได้โดยการเพิ่มปริมาณโครเมียมและเพิ่มสารผสมอื่นๆ
คุณสมบัติของวัสดุที่เป็น "สแตนเลส" การดูแลรักษาง่าย ความทนทาน และการตกแต่งพื้นผิวที่หลากหลาย ทำให้วัสดุนี้เหมาะสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การก่อสร้าง เฟอร์นิเจอร์ อาหารและเครื่องดื่ม การแพทย์ และการใช้งานอื่นๆ อีกมากมายที่ต้องการความแข็งแรงและความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็ก
เหล็กกล้าไร้สนิมมักมีราคาแพงกว่าเหล็กชนิดอื่น อย่างไรก็ตาม มันมีข้อดีในด้านอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนัก ทำให้สามารถใช้แผ่นเหล็กที่มีความหนาบางกว่าเหล็กเกรดทั่วไป ซึ่งสามารถช่วยประหยัดต้นทุนได้ เนื่องจากต้นทุนโดยรวมที่สูง ร้านค้าจึงต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ใช้เครื่องมือที่เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงการสิ้นเปลืองและการแก้ไขงานซ้ำซ้อนที่มีค่าใช้จ่ายสูง
โดยทั่วไปแล้วเหล็กกล้าไร้สนิมถือว่าเชื่อมยาก เนื่องจากระบายความร้อนได้เร็วและต้องใช้ความระมัดระวังอย่างมากในขั้นตอนการตกแต่งและขัดเงาขั้นสุดท้าย
การทำงานกับเหล็กกล้าไร้สนิมโดยทั่วไปแล้วต้องการช่างเชื่อมหรือผู้ปฏิบัติงานที่มีประสบการณ์มากกว่าการทำงานกับเหล็กกล้าคาร์บอน ซึ่งมักมีความทนทานมากกว่า ความยืดหยุ่นของเหล็กกล้าไร้สนิมอาจลดลงเมื่อมีการนำพารามิเตอร์บางอย่างมาใช้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการเชื่อม เนื่องจากเหล็กกล้าไร้สนิมมีราคาสูง จึงเป็นเรื่องสมเหตุสมผลที่ผู้ปฏิบัติงานที่มีประสบการณ์มากกว่าจะเลือกใช้เหล็กกล้าไร้สนิม
“คนส่วนใหญ่มักซื้อสแตนเลสเพราะผิวสัมผัสที่สวยงาม” โจนาธาน ดูวิลล์ ผู้จัดการผลิตภัณฑ์อาวุโสฝ่ายวิจัยและพัฒนาระหว่างประเทศของ Walter Surface Technologies ในเมืองปวงต์-แคลร์ รัฐควิเบก กล่าว “ซึ่งนั่นยิ่งเพิ่มข้อจำกัดที่ผู้ใช้งานต้องพิจารณา”
ไม่ว่าจะเป็นพื้นผิวที่มีลวดลายเชิงเส้นขนาดเบอร์ 4 หรือพื้นผิวขัดเงาขนาดเบอร์ 8 ผู้ปฏิบัติงานต้องมั่นใจว่าวัสดุได้รับการดูแลอย่างเหมาะสมและพื้นผิวจะไม่เสียหายระหว่างการจัดการและการประมวลผล ซึ่งอาจจำกัดตัวเลือกในการเตรียมและการทำความสะอาด ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการผลิตชิ้นส่วนที่มีคุณภาพดี
“เมื่อทำงานกับวัสดุนี้ สิ่งแรกที่ต้องทำคือตรวจสอบให้แน่ใจว่ามันสะอาดหมดจด” ริค ฮาเทลต์ ผู้จัดการประจำประเทศแคนาดาของ PFERD ออนแทรีโอ เมืองมิสซิสซอกา รัฐออนแทรีโอ กล่าว “การทำให้แน่ใจว่ามีบรรยากาศที่สะอาด (ปราศจากคาร์บอน) เป็นสิ่งสำคัญมาก การทำความสะอาดสแตนเลสเพื่อกำจัดสิ่งสกปรกที่อาจทำให้เกิดการออกซิเดชัน (สนิม) ในภายหลัง และเพื่อป้องกันการสร้างชั้นพาสซิเวชันขึ้นใหม่ ซึ่งจะสร้างชั้นป้องกันเพื่อลดการออกซิเดชันให้น้อยที่สุด”
เมื่อใช้สแตนเลส วัสดุและสภาพแวดล้อมโดยรอบต้องได้รับการทำความสะอาด การกำจัดคราบน้ำมันและคราบพลาสติกออกจากวัสดุเป็นจุดเริ่มต้นที่ดี สารปนเปื้อนบนสแตนเลสอาจทำให้เกิดการออกซิเดชัน แต่ก็อาจเป็นปัญหาในระหว่างการเชื่อมและทำให้เกิดข้อบกพร่องได้ ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทำความสะอาดพื้นผิวก่อนเริ่มทำการบัดกรี
สภาพแวดล้อมในโรงงานหรือสถานที่ทำงานมักไม่สะอาดเสมอไป และการปนเปื้อนข้ามกันอาจเป็นปัญหาเมื่อทำงานกับเหล็กกล้าไร้สนิมและเหล็กกล้าคาร์บอน บ่อยครั้งที่โรงงานใช้พัดลมหลายตัวหรือเครื่องปรับอากาศเพื่อระบายความร้อนให้กับคนงาน ซึ่งอาจพัดพาสิ่งปนเปื้อนลงบนพื้นหรือทำให้เกิดการควบแน่นหยดหรือสะสมบนวัตถุดิบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออนุภาคเหล็กกล้าคาร์บอนถูกพัดไปโดนเหล็กกล้าไร้สนิม การแยกวัสดุเหล่านี้และเก็บไว้ในสภาพแวดล้อมที่สะอาดจะสร้างความแตกต่างอย่างมากต่อประสิทธิภาพในการเชื่อม
การกำจัดคราบสกปรกเป็นสิ่งสำคัญ เพื่อป้องกันไม่ให้สนิมสะสมและทำให้โครงสร้างโดยรวมอ่อนแอลง นอกจากนี้ การกำจัดคราบสีน้ำเงินออกก็เป็นสิ่งที่ดีเช่นกัน เพื่อให้สีของพื้นผิวสม่ำเสมอขึ้น
ในแคนาดา เนื่องจากสภาพอากาศหนาวจัดและฤดูหนาวที่รุนแรง การเลือกเกรดสแตนเลสที่เหมาะสมจึงมีความสำคัญ ดูวิลล์อธิบายว่า ร้านค้าส่วนใหญ่เลือกใช้เกรด 304 ในตอนแรกเพราะราคาถูกกว่า แต่หากร้านค้าจะนำวัสดุนี้ไปใช้ภายนอกอาคาร เขาจะแนะนำให้เปลี่ยนไปใช้เกรด 316 แม้ว่าจะมีราคาแพงกว่าถึงสองเท่าก็ตาม เกรด 304 มีโอกาสเกิดการกัดกร่อนหากใช้หรือเก็บไว้กลางแจ้ง แม้ว่าจะทำความสะอาดพื้นผิวและเกิดชั้นป้องกันการกัดกร่อนแล้ว สภาพอากาศภายนอกก็ยังสามารถส่งผลกระทบต่อพื้นผิว ทำให้ชั้นป้องกันการกัดกร่อนสึกกร่อนและในที่สุดก็ทำให้เกิดสนิมขึ้นอีก
“การเตรียมพื้นผิวสำหรับการเชื่อมมีความสำคัญด้วยเหตุผลพื้นฐานหลายประการ” กาบี มิโฮลิคส์ ผู้เชี่ยวชาญด้านการพัฒนาผลิตภัณฑ์ แผนกระบบขัดถู บริษัท 3M แคนาดา เมืองลอนดอน รัฐออนแทรีโอ กล่าว “การกำจัดสนิม สี และการลบคมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเชื่อมที่ถูกต้อง พื้นผิวสำหรับการเชื่อมต้องปราศจากสิ่งปนเปื้อนใดๆ ที่อาจทำให้การยึดติดอ่อนแอลง”
ฮาเทลต์กล่าวเสริมว่า การทำความสะอาดพื้นที่เป็นสิ่งสำคัญ แต่การเตรียมการก่อนเชื่อมยังอาจรวมถึงการลบคมวัสดุเพื่อให้แน่ใจว่าการเชื่อมจะยึดเกาะและมีความแข็งแรงเหมาะสม
สำหรับการเชื่อมสแตนเลส สิ่งสำคัญคือต้องเลือกลวดเชื่อมที่ถูกต้องสำหรับเกรดที่ใช้ สแตนเลสเป็นวัสดุที่ไวต่อความเสียหายเป็นพิเศษ และต้องใช้ลวดเชื่อมที่ได้รับการรับรองจากวัสดุประเภทเดียวกัน ตัวอย่างเช่น โลหะพื้นฐาน 316 ต้องใช้ลวดเชื่อม 316 ช่างเชื่อมไม่สามารถใช้ลวดเชื่อมชนิดใดก็ได้ สแตนเลสแต่ละเกรดต้องการลวดเชื่อมเฉพาะสำหรับการเชื่อมที่ถูกต้อง
“เมื่อทำการเชื่อมสแตนเลส ช่างเชื่อมต้องคอยสังเกตอุณหภูมิอย่างใกล้ชิด” ไมเคิล ราดาเอลลี ผู้จัดการผลิตภัณฑ์ของ Norton | Saint-Gobain Abrasives เมืองวูสเตอร์ รัฐแมสซาชูเซตส์ กล่าว “มีอุปกรณ์หลายชนิดที่สามารถใช้วัดอุณหภูมิของรอยเชื่อมและชิ้นงานขณะที่ช่างเชื่อมให้ความร้อน เพราะหากมีรอยแตกในสแตนเลส ชิ้นงานนั้นก็จะเสียหายโดยสิ้นเชิง”
ราดาเอลลีกล่าวเสริมว่า ช่างเชื่อมต้องแน่ใจว่าตนเองไม่ได้อยู่บริเวณเดิมนานเกินไป การเชื่อมแบบหลายชั้นเป็นวิธีที่ดีในการป้องกันไม่ให้วัสดุร้อนเกินไป การเชื่อมสแตนเลสฐานเป็นเวลานานอาจทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปและแตกร้าวได้
ราดาเอลลีกล่าวว่า “การเชื่อมด้วยสแตนเลสอาจใช้เวลานานกว่า แต่ก็เป็นศิลปะที่ต้องอาศัยฝีมือของผู้ที่มีประสบการณ์”
การเตรียมพื้นผิวหลังการเชื่อมนั้นขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายและการใช้งาน ในบางกรณี มิโฮลิคส์อธิบายว่า รอยเชื่อมนั้นแทบจะไม่ถูกมองเห็นเลย ดังนั้นจึงต้องการการทำความสะอาดหลังการเชื่อมเพียงเล็กน้อย และเศษโลหะที่กระเด็นออกมาก็จะถูกกำจัดออกอย่างรวดเร็ว หรืออาจจำเป็นต้องปรับระดับหรือทำความสะอาดรอยเชื่อม แต่ไม่จำเป็นต้องมีการเตรียมพื้นผิวเฉพาะใดๆ หากต้องการพื้นผิวที่ละเอียดหรือเงาวาวเหมือนกระจก อาจต้องมีขั้นตอนการขัดเงาที่ซับซ้อนมากขึ้น ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการใช้งาน
“ปัญหาไม่ได้อยู่ที่สี” มิโฮลิคส์กล่าว “การเปลี่ยนสีของพื้นผิวนี้บ่งชี้ว่าคุณสมบัติของโลหะเปลี่ยนไป และสามารถเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน/สนิมได้”
การเลือกใช้เครื่องมือตกแต่งผิวแบบปรับความเร็วได้จะช่วยประหยัดเวลาและค่าใช้จ่าย และช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถปรับความเรียบของผิวงานให้สม่ำเสมอได้
การกำจัดคราบสกปรกเป็นสิ่งสำคัญ เพื่อป้องกันไม่ให้สนิมสะสมและทำให้โครงสร้างโดยรวมอ่อนแอลง นอกจากนี้ การกำจัดคราบสีน้ำเงินออกก็เป็นสิ่งที่ดีเช่นกัน เพื่อให้สีของพื้นผิวสม่ำเสมอขึ้น
กระบวนการทำความสะอาดอาจทำให้พื้นผิวเสียหายได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้สารเคมีรุนแรง การทำความสะอาดที่ไม่เหมาะสมอาจขัดขวางการก่อตัวของชั้นพาสซิเวชัน นี่คือเหตุผลที่ผู้เชี่ยวชาญหลายคนแนะนำให้ทำความสะอาดชิ้นส่วนเชื่อมเหล่านี้ด้วยมือ
“เมื่อคุณทำความสะอาดด้วยมือ หากคุณไม่ปล่อยให้ออกซิเจนทำปฏิกิริยากับพื้นผิวเป็นเวลา 24 หรือ 48 ชั่วโมง คุณจะไม่มีเวลาสร้างพื้นผิวป้องกันการกัดกร่อน” ดูวิลล์กล่าว เขาอธิบายว่าพื้นผิวต้องการออกซิเจนเพื่อทำปฏิกิริยากับโครเมียมในโลหะผสมเพื่อสร้างชั้นป้องกันการกัดกร่อน ร้านค้าบางแห่งมักจะทำความสะอาด บรรจุชิ้นส่วน และจัดส่งทันที ซึ่งทำให้กระบวนการช้าลงและเพิ่มความเสี่ยงต่อการกัดกร่อน
เป็นเรื่องปกติที่ผู้ผลิตและช่างเชื่อมจะใช้วัสดุหลายชนิด อย่างไรก็ตาม ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น การใช้สแตนเลสก็มีข้อจำกัดบางประการ การใช้เวลาในการทำความสะอาดชิ้นส่วนเป็นขั้นตอนแรกที่ดี แต่ประสิทธิภาพก็ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมด้วย
ฮาเทลต์กล่าวว่าเขาพบเห็นพื้นที่ทำงานปนเปื้อนอยู่บ่อยครั้ง การกำจัดคาร์บอนในสภาพแวดล้อมการทำงานของสแตนเลสเป็นสิ่งสำคัญ ไม่ใช่เรื่องแปลกที่โรงงานที่ใช้เหล็กจะเปลี่ยนมาใช้สแตนเลสโดยไม่ได้เตรียมสภาพแวดล้อมการทำงานสำหรับวัสดุนี้อย่างเหมาะสม นี่เป็นความผิดพลาด โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากพวกเขาไม่สามารถแยกวัสดุทั้งสองชนิดออกจากกันหรือซื้อชุดเครื่องมือของตนเองได้
“ถ้าคุณมีแปรงลวดสำหรับขัดหรือเตรียมพื้นผิวสแตนเลส แล้วนำไปใช้กับเหล็กกล้าคาร์บอน คุณก็ไม่สามารถใช้กับสแตนเลสได้อีกต่อไป” ราดาเอลลีกล่าว “แปรงเหล่านั้นปนเปื้อนด้วยคาร์บอนและเป็นสนิมแล้ว เมื่อแปรงปนเปื้อนแล้ว ก็ไม่สามารถทำความสะอาดได้”
ฮาเทลต์กล่าวว่า ร้านค้าควรใช้เครื่องมือที่แยกกันในการเตรียมวัสดุ แต่ควรติดป้ายกำกับเครื่องมือว่า "สแตนเลสเท่านั้น" เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนโดยไม่จำเป็น
เมื่อเลือกใช้เครื่องมือเตรียมงานเชื่อมสแตนเลส ร้านค้าควรพิจารณาปัจจัยหลายประการ รวมถึงตัวเลือกการระบายความร้อน ประเภทแร่ ความเร็ว และขนาดของเม็ดขัด
“การเลือกใช้แผ่นขัดที่มีสารเคลือบระบายความร้อนเป็นจุดเริ่มต้นที่ดี” มิโฮลิคส์กล่าว “เหล็กกล้าไร้สนิมมีความแข็งมากและจะสร้างความร้อนมากกว่าเหล็กอ่อนเมื่อทำการขัด ความร้อนต้องระบายออกไป ดังนั้นจึงมีสารเคลือบที่ช่วยให้ความร้อนไหลไปยังขอบของแผ่นขัดแทนที่จะอยู่แค่บริเวณที่กำลังขัด ซึ่งในจุดนั้นถือว่าเหมาะสมที่สุด”
เธอเสริมว่า การเลือกสารขัดถูยังขึ้นอยู่กับลักษณะผิวงานโดยรวมที่ต้องการด้วย มันขึ้นอยู่กับความชอบส่วนบุคคล แร่แอลูมินาในสารขัดถูเป็นชนิดที่ใช้กันมากที่สุดในขั้นตอนการขัดผิว หากต้องการให้สแตนเลสมีสีน้ำเงินบนพื้นผิว ควรใช้แร่ซิลิคอนคาร์ไบด์ มันคมกว่าและทำให้เกิดรอยตัดที่ลึกกว่า ซึ่งสะท้อนแสงแตกต่างกัน ทำให้เกิดสีน้ำเงิน หากผู้ใช้งานต้องการผิวงานที่เฉพาะเจาะจงหรือพิเศษ ควรปรึกษากับผู้จำหน่าย
“รอบต่อนาที (RPM) เป็นปัญหาใหญ่” ฮาเทลต์กล่าว “เครื่องมือแต่ละชนิดต้องการรอบต่อนาทีที่แตกต่างกัน และมักจะหมุนเร็วเกินไป การใช้รอบต่อนาทีที่เหมาะสมจะช่วยให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ทั้งในแง่ของความเร็วและคุณภาพของงาน รู้ว่าคุณต้องการผิวงานแบบไหนและต้องวัดขนาดอย่างไร”
ดูวิลล์กล่าวเสริมว่า การลงทุนในเครื่องมือตกแต่งผิวงานที่ปรับความเร็วได้เป็นวิธีหนึ่งที่จะเอาชนะปัญหาเรื่องความเร็วได้ ผู้ใช้งานหลายคนพยายามใช้เครื่องเจียรแบบธรรมดาในการตกแต่งผิวงาน แต่เครื่องเจียรแบบนั้นมีความเร็วสูงเฉพาะสำหรับการตัดเท่านั้น การทำงานให้เสร็จสมบูรณ์จึงต้องลดความเร็วลง การเลือกใช้เครื่องมือตกแต่งผิวงานที่ปรับความเร็วได้จะช่วยประหยัดเวลาและเงิน และช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถปรับความเรียบของผิวงานให้ได้ตามต้องการ
นอกจากนี้ ความละเอียดของเม็ดทรายก็มีความสำคัญเช่นกันเมื่อเลือกใช้สารขัดถู ผู้ใช้งานควรเริ่มต้นด้วยเม็ดทรายที่มีความละเอียดเหมาะสมกับงาน
เริ่มต้นด้วยกระดาษทรายเบอร์ 60 หรือ 80 (ปานกลาง) ผู้ใช้งานสามารถเปลี่ยนไปใช้กระดาษทรายเบอร์ 120 (ละเอียด) และเบอร์ 220 (ละเอียดมาก) ได้เกือบจะในทันที ซึ่งจะทำให้สแตนเลสมีผิวเรียบระดับเบอร์ 4
ราดาเอลลีกล่าวว่า “มันอาจจะง่ายแค่สามขั้นตอนก็ได้ อย่างไรก็ตาม หากผู้ปฏิบัติงานกำลังจัดการกับรอยเชื่อมขนาดใหญ่ เขาไม่สามารถเริ่มต้นด้วยกระดาษทรายเบอร์ 60 หรือ 80 ได้ และอาจต้องใช้กระดาษทรายเบอร์ 24 (หยาบมาก) หรือ 36 (หยาบ) แทน ซึ่งจะเพิ่มขั้นตอนพิเศษและอาจยากต่อการกำจัดรอยขีดข่วนลึกบนวัสดุ”
นอกจากนี้ การใช้สเปรย์หรือเจลป้องกันการกระเด็นของโลหะก็เป็นสิ่งสำคัญสำหรับช่างเชื่อม แต่หลายคนมักมองข้ามไปเมื่อเชื่อมสแตนเลส ดอว์วิลล์กล่าว ชิ้นส่วนที่มีเศษโลหะกระเด็นจะต้องถูกกำจัดออก ซึ่งอาจทำให้พื้นผิวเป็นรอย ต้องทำการขัดเพิ่มเติม และเสียเวลามากขึ้น ขั้นตอนนี้สามารถกำจัดได้อย่างง่ายดายด้วยระบบป้องกันการกระเด็นของโลหะ
ลินด์เซย์ ลูมิโนโซ บรรณาธิการร่วม มีส่วนร่วมในการเขียนบทความให้กับนิตยสาร Metal Fabrication Canada และ Fabrication and Welding Canada ตั้งแต่ปี 2014-2016 เธอเป็นบรรณาธิการร่วม/บรรณาธิการเว็บไซต์ของ Metal Fabrication Canada และล่าสุดดำรงตำแหน่งบรรณาธิการร่วมด้านวิศวกรรมการออกแบบ
ลูมิโนโซ สำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรีศิลปศาสตรบัณฑิตจากมหาวิทยาลัยคาร์ลตัน ปริญญาตรีครุศาสตร์จากมหาวิทยาลัยออตตาวา และประกาศนียบัตรบัณฑิตด้านหนังสือ นิตยสาร และสิ่งพิมพ์ดิจิทัลจากวิทยาลัยเซนเทนเนียล
ติดตามข่าวสาร กิจกรรม และเทคโนโลยีล่าสุดเกี่ยวกับโลหะทุกประเภทได้จากจดหมายข่าวรายเดือนสองฉบับของเรา ซึ่งจัดทำขึ้นโดยเฉพาะสำหรับผู้ผลิตในแคนาดา!
ขณะนี้สามารถเข้าถึงนิตยสาร Canadian Metalworking ฉบับดิจิทัลได้อย่างเต็มรูปแบบ เข้าถึงแหล่งข้อมูลอันมีค่าในอุตสาหกรรมได้อย่างง่ายดาย
ขณะนี้สามารถเข้าถึงนิตยสาร Made in Canada และ Welding ฉบับดิจิทัลได้อย่างเต็มรูปแบบ เข้าถึงแหล่งข้อมูลอุตสาหกรรมที่มีค่าได้อย่างง่ายดาย
แรนดี้ แมคโดนัลด์ อดีตผู้จัดการผลิตภัณฑ์ของ Overtone ที่เกษียณแล้ว แบ่งปันเคล็ดลับและคำแนะนำจากประสบการณ์ 40 ปีของเขา โดยใช้เครื่องขัดเงาแบบปรับความเร็วได้ FEIN WPO 14-25E และอุปกรณ์เสริมสำหรับการขัดเงาและตกแต่งผิวจากกลุ่มผลิตภัณฑ์อุปกรณ์ขัดเงามากมายของ FEIN Canada แรนดี้จะพาเราชมกระบวนการทีละขั้นตอน