Paslanmaz çelik çubuklardaki boyuna kaynaklar, uygun pasivasyonu sağlamak için elektrokimyasal olarak çapaklardan arındırılır. Görsel, Walter Surface Technologies'in izniyle kullanılmıştır.
Bir üreticinin, paslanmaz çelikten yapılmış önemli bir ürünün imalatı için sözleşme imzaladığını hayal edin. Sac levhalar ve boru parçaları kesilir, bükülür ve kaynaklanır, ardından son işlem istasyonuna gönderilir. Parça, boruya dikey olarak kaynaklanmış plakalardan oluşur. Kaynaklar iyi görünür, ancak alıcının aradığı ideal fiyat değildir. Sonuç olarak, taşlama makinesi normalden daha fazla kaynak metalini çıkarmak için zaman harcar. Sonra, ne yazık ki, yüzeyde belirgin bir mavi renk belirir – aşırı ısı girişinin açık bir işareti. Bu durumda, bu, parçanın müşterinin gereksinimlerini karşılamayacağı anlamına gelir.
Genellikle elle yapılan zımparalama ve son işlem, el becerisi ve ustalık gerektirir. İş parçasına verilen tüm değer göz önüne alındığında, son işlemdeki hatalar çok maliyetli olabilir. Paslanmaz çelik gibi pahalı ısıya duyarlı malzemelerin eklenmesiyle, yeniden işleme ve hurda montaj maliyetleri daha yüksek olabilir. Kirlenme ve pasivasyon arızaları gibi komplikasyonlarla birleştiğinde, bir zamanlar karlı olan paslanmaz çelik işletmesi karsız hale gelebilir veya hatta itibara zarar verebilir.
Üreticiler tüm bunları nasıl önleyebilir? Taşlama ve son işlem konusundaki bilgilerini genişleterek, bu işlemlerin oynadığı rolleri ve paslanmaz çelik iş parçalarını nasıl etkilediğini anlayarak işe başlayabilirler.
Bunlar eş anlamlı kelimeler değildir. Aslında, her birinin temelde farklı hedefleri vardır. Taşlama, çapak ve fazla kaynak metali gibi malzemeleri uzaklaştırırken, son işlem metal yüzeyine ince bir son işlem sağlar. Büyük taşlama diskleriyle taşlama yapanların çok hızlı bir şekilde çok fazla metal çıkardığı ve bu süreçte çok derin çizikler bırakabileceği göz önüne alındığında, karışıklık anlaşılabilir. Ancak taşlamada çizikler sadece bir sonuçtur, amaç özellikle paslanmaz çelik gibi ısıya duyarlı metallerle çalışırken malzemeyi hızlı bir şekilde uzaklaştırmaktır.
İşlem, operatörün daha kaba taneli zımpara ile başlayıp daha ince zımpara disklerine, dokusuz aşındırıcılara ve muhtemelen keçe bezine ve parlatma macununa geçerek ayna gibi bir yüzey elde etmek için aşamalar halinde gerçekleştirilir. Amaç, belirli bir nihai yüzey (çizik deseni) elde etmektir. Her adım (daha ince taneli zımpara), önceki adımdan kalan daha derin çizikleri giderir ve bunların yerine daha küçük çizikler bırakır.
Taşlama ve son işlem farklı amaçlara hizmet ettiğinden, genellikle birbirlerini tamamlamazlar ve yanlış sarf malzemesi stratejisi kullanılırsa birbirlerine karşı çalışabilirler. Fazla kaynak metalini çıkarmak için operatör taşlama diskiyle çok derin çizikler açar ve ardından parçayı, bu derin çizikleri gidermek için çok zaman harcamak zorunda kalan son işlem ustasına teslim eder. Taşlamadan son işleme kadar olan bu sıra, müşteri son işlem gereksinimlerini karşılamanın en verimli yolu olabilir. Ancak tekrar belirtmek gerekirse, bunlar ek işlemler değildir.
İşlenebilirlik için tasarlanmış iş parçası yüzeyleri genellikle taşlama veya son işlem gerektirmez. Sadece zımparalanan parçalar, kaynak izlerini veya diğer malzemeleri çıkarmanın en hızlı yolu olduğu için zımparalanır ve taşlama tekerleğinin bıraktığı derin çizikler tam olarak müşterinin istediği şeydir. Sadece son işlem gerektiren parçalar, aşırı malzeme çıkarılmasına gerek kalmayacak şekilde üretilir. Tipik bir örnek, tungsten elektrotla korunan güzel bir kaynağa sahip paslanmaz çelik bir parçadır; bu parça sadece alt tabakanın son işlem desenine göre harmanlanmalı ve eşleştirilmelidir.
Düşük malzeme kaldırma disklerine sahip taşlama makineleri, paslanmaz çelikle çalışırken ciddi sorunlara yol açabilir. Benzer şekilde, aşırı ısınma mavileşmeye ve malzeme özelliklerinde değişikliğe neden olabilir. Amaç, işlem boyunca paslanmaz çeliği mümkün olduğunca soğuk tutmaktır.
Bu amaçla, uygulama ve bütçe için en hızlı talaş kaldırma oranına sahip taşlama diskini seçmek faydalı olacaktır. Zirkonyum diskler alümina disklerden daha hızlı aşındırma yapar, ancak çoğu durumda seramik diskler en iyi sonucu verir.
Son derece güçlü ve keskin seramik parçacıklar benzersiz bir şekilde aşınır. Yavaş yavaş parçalandıkça düzleşmezler, aksine keskin kenarlarını korurlar. Bu, malzemeyi çok hızlı bir şekilde, genellikle diğer taşlama disklerinden birkaç kat daha hızlı bir şekilde çıkarabilecekleri anlamına gelir. Genel olarak, bu durum seramik taşlama disklerini parasının karşılığını fazlasıyla veren bir özellik haline getirir. Paslanmaz çelik işleme için idealdirler, çünkü büyük talaşları hızla çıkarırlar ve daha az ısı ve deformasyon üretirler.
Üreticinin hangi taşlama diskini seçtiğine bakılmaksızın, potansiyel kirlenme göz önünde bulundurulmalıdır. Çoğu üretici, aynı taşlama diskini hem karbon çeliği hem de paslanmaz çelik için kullanamayacaklarını bilir. Birçok kişi, karbon ve paslanmaz çelik taşlama işlemlerini fiziksel olarak birbirinden ayırır. Paslanmaz çelik parçalara düşen çok küçük karbon çeliği kıvılcımları bile kirlenme sorunlarına neden olabilir. İlaç ve nükleer sanayi gibi birçok sektör, sarf malzemelerinin çevreye zarar vermeyen (non-convergent) olarak derecelendirilmesini gerektirir. Bu, paslanmaz çelik taşlama disklerinin demir, kükürt ve klor açısından neredeyse tamamen arındırılmış (en az %0,1) olması gerektiği anlamına gelir.
Taşlama diskleri kendi kendine taşlama yapmaz, bir güç aletine ihtiyaç duyarlar. Herkes taşlama disklerinin veya güç aletlerinin faydalarını anlatabilir, ancak gerçek şu ki, güç aletleri ve taşlama diskleri bir sistem olarak çalışır. Seramik taşlama diskleri, belirli bir güç ve torka sahip açılı taşlama makineleri için tasarlanmıştır. Bazı pnömatik taşlama makineleri gerekli özelliklere sahip olsa da, çoğu durumda seramik disklerin taşlanması güç aletleriyle yapılır.
Yetersiz güç ve torka sahip taşlama makineleri, en modern aşındırıcılarla bile ciddi sorunlara yol açabilir. Güç ve tork eksikliği, aletin basınç altında önemli ölçüde yavaşlamasına neden olarak, taşlama tekerleğindeki seramik parçacıkların tasarlanma amaçlarını yerine getirmesini engeller: büyük metal parçalarını hızla uzaklaştırmak ve böylece taşlama tekerleğine giren termal malzeme miktarını azaltmak.
Bu durum kısır döngüyü daha da kötüleştiriyor: Zımparacılar hiçbir malzemenin çıkarılmadığını görünce içgüdüsel olarak daha sert bastırıyorlar, bu da aşırı ısıya ve mavileşmeye neden oluyor. Sonunda o kadar sert bastırıyorlar ki zımpara diskleri cilalanıyor, bu da diskleri değiştirmeleri gerektiğini fark etmeden önce daha çok çalışmak ve daha fazla ısı üretmek zorunda kalmalarına yol açıyor. İnce borular veya levhalarla bu şekilde çalışırsanız, malzeme tamamen delinip geçiliyor.
Elbette, operatörler yeterince eğitilmemişse, en iyi aletlerle bile, özellikle iş parçasına uyguladıkları basınç söz konusu olduğunda, bu kısır döngü oluşabilir. En iyi uygulama, taşlama makinesinin nominal akımına mümkün olduğunca yaklaşmaktır. Operatör 10 amperlik bir taşlama makinesi kullanıyorsa, taşlama makinesinin yaklaşık 10 amper çekmesini sağlayacak kadar sert bastırmalıdır.
Bir üretici büyük miktarda pahalı paslanmaz çelik işliyorsa, ampermetre kullanımı taşlama işlemlerini standartlaştırmaya yardımcı olabilir. Elbette, çok az işletme düzenli olarak ampermetre kullanır, bu nedenle dikkatlice dinlemek en iyisidir. Operatör devir sayısının hızla düştüğünü duyar ve hissederse, çok fazla zorluyor olabilir.
Çok hafif (yani çok az basınçla) yapılan dokunuşları fark etmek zor olabilir, bu nedenle kıvılcım akışına dikkat etmek bu durumda yardımcı olabilir. Paslanmaz çeliği zımparalamak, karbon çeliğine göre daha koyu kıvılcımlar üretir, ancak yine de görünür olmalı ve çalışma alanından eşit şekilde çıkmalıdır. Operatör aniden daha az kıvılcım görürse, bunun nedeni yeterli kuvvet uygulamaması veya zımpara tekerleğini cilalamaması olabilir.
Operatörler ayrıca sabit bir çalışma açısı korumalıdır. İş parçasına neredeyse dik açıyla (iş parçasına neredeyse paralel) yaklaşırlarsa, önemli ölçüde aşırı ısınmaya neden olabilirler; çok büyük bir açıyla (neredeyse dikey) yaklaşırlarsa, tekerleğin kenarını metale çarpma riskiyle karşı karşıya kalırlar. 27 tipi tekerlek kullanıyorlarsa, iş parçasına 20 ila 30 derece açıyla yaklaşmalıdırlar. 29 tipi tekerlekleri varsa, çalışma açıları yaklaşık 10 derece olmalıdır.
Tip 28 (konik) taşlama diskleri genellikle daha geniş taşlama yollarında malzeme çıkarmak için düz yüzeylerin taşlanmasında kullanılır. Bu konik diskler ayrıca daha düşük taşlama açılarında (yaklaşık 5 derece) en iyi performansı gösterir, bu nedenle operatör yorgunluğunu azaltmaya yardımcı olurlar.
Bu da başka bir önemli faktörü ortaya çıkarıyor: doğru taşlama diski tipini seçmek. Tip 27 disk metal yüzeyle temas noktasına sahipken, tip 28 disk konik şekli nedeniyle temas çizgisine, tip 29 disk ise temas yüzeyine sahiptir.
Günümüzde en yaygın kullanılan 27 numaralı taşlama diskleri birçok alanda işe yarasa da, şekilleri nedeniyle kaynaklı paslanmaz çelik boru tertibatları gibi derin profilli parçalar ve kıvrımlarla çalışmayı zorlaştırır. 29 numaralı taşlama diskinin profil şekli, hem kavisli hem de düz yüzeyleri taşlaması gereken operatörlerin işini kolaylaştırır. 29 numaralı taşlama diski, yüzey temas alanını artırarak bunu sağlar; bu da operatörün her bir noktada çok fazla zaman harcamasına gerek kalmaması anlamına gelir ve ısı birikimini azaltmak için iyi bir stratejidir.
Aslında bu, herhangi bir taşlama diski için geçerlidir. Taşlama yaparken, operatör uzun süre aynı yerde kalmamalıdır. Diyelim ki bir operatör birkaç metre uzunluğundaki bir kaynaktan metal çıkarıyor. Diski kısa yukarı ve aşağı hareketlerle sürebilir, ancak bu, diski uzun süre küçük bir alanda tuttuğu için iş parçasının aşırı ısınmasına neden olabilir. Isı girişini azaltmak için, operatör tüm kaynağı tek yönde bir uçtan geçirebilir, ardından aleti kaldırabilir (iş parçasının soğumasına izin vererek) ve iş parçasını aynı yönde diğer uçtan geçirebilir. Başka yöntemler de işe yarar, ancak hepsinin ortak bir noktası vardır: taşlama diskini hareket halinde tutarak aşırı ısınmayı önlerler.
Bu durum, yaygın olarak kullanılan "taraklama" yöntemleriyle de desteklenir. Örneğin, operatör düz bir pozisyonda alın kaynağı taşlıyor olsun. Isıl stresi ve aşırı kazmayı azaltmak için, taşlama makinesini birleşim boyunca itmekten kaçınır. Bunun yerine, uçtan başlar ve taşlama makinesini birleşim boyunca hareket ettirir. Bu aynı zamanda tekerleğin malzemeye çok fazla batmasını da önler.
Elbette, operatör çok yavaş çalışırsa herhangi bir teknik metalin aşırı ısınmasına neden olabilir. Çok yavaş çalışırsanız iş parçası aşırı ısınır; çok hızlı hareket ederseniz zımparalama çok uzun sürebilir. İlerleme hızı için en uygun noktayı bulmak genellikle deneyim gerektirir. Ancak operatör işe aşina değilse, uygun ilerleme hızını "hissetmek" için hurda malzemeyi zımparalayabilir.
Son işlem stratejisi, malzemenin son işlem bölümüne giriş ve çıkış anındaki yüzey durumuna bağlıdır. Bir başlangıç ​​noktası (elde edilen yüzey durumu) ve bir bitiş noktası (gerekli son işlem) belirleyin ve ardından bu iki nokta arasında en iyi yolu bulmak için bir plan yapın.
Genellikle en iyi yol, oldukça agresif bir aşındırıcıyla başlamaz. Bu, sezgisel olarak ters gibi görünebilir. Sonuçta, pürüzlü bir yüzey elde etmek için kaba kumla başlayıp daha sonra daha ince kuma geçmek neden olmasın? Daha ince taneli bir malzemeyle başlamak çok verimsiz olmaz mıydı?
Mutlaka öyle değil, bu yine karşılaştırmanın doğasıyla ilgili. Her adımda daha ince tanecik elde edildikçe, şartlandırıcı daha derin çizikleri daha ince, daha ince olanlarla değiştirir. 40 kum zımpara kağıdı veya çevirme tavası ile başlarlarsa, metal üzerinde derin çizikler bırakacaklardır. Bu çiziklerin yüzeyi istenen bitişe yaklaştırması harika olurdu, bu yüzden 40 kumlu son işlem malzemeleri mevcuttur. Ancak, bir müşteri #4 (yönlü zımparalama) bir bitiş isterse, #40 kumun bıraktığı derin çiziklerin giderilmesi uzun zaman alır. Ustalar ya birden fazla kum boyutu kullanırlar ya da bu büyük çizikleri gidermek ve yerine daha küçüklerini koymak için çok zaman harcayarak ince taneli aşındırıcılar kullanırlar. Tüm bunlar sadece verimsiz olmakla kalmaz, aynı zamanda iş parçasını da çok fazla ısıtır.
Elbette, pürüzlü yüzeylerde ince taneli aşındırıcılar kullanmak yavaş olabilir ve kötü teknikle birleştiğinde aşırı ısıya neden olabilir. İki işlevli veya kademeli diskler bu konuda yardımcı olabilir. Bu diskler, aşındırıcı bezleri yüzey işleme malzemeleriyle birleştirir. Bu sayede, usta, daha pürüzsüz bir yüzey elde ederken aşındırıcıları kullanarak malzemeyi etkili bir şekilde çıkarabilir.
Bitirme işleminde bir sonraki adım, dokuma olmayan kumaşların kullanımını içerebilir; bu da benzersiz bir bitirme özelliğini gösterir: işlem, değişken hızlı elektrikli aletlerle en iyi sonucu verir. 10.000 rpm'de çalışan bir açılı taşlama makinesi bazı aşındırıcı malzemeleri işleyebilir, ancak bazı dokuma olmayan malzemeleri tamamen eritebilir. Bu nedenle, bitirme makineleri dokuma olmayan malzemeleri bitirmeden önce hızı 3.000-6.000 rpm'ye düşürür. Elbette, kesin hız uygulamaya ve sarf malzemelerine bağlıdır. Örneğin, dokuma olmayan tamburlar tipik olarak 3.000 ila 4.000 rpm'de dönerken, yüzey işleme diskleri tipik olarak 4.000 ila 6.000 rpm'de döner.
Doğru aletlere (değişken hızlı taşlama makineleri, çeşitli son işlem malzemeleri) sahip olmak ve optimum adım sayısını belirlemek, temelde gelen malzeme ile bitmiş malzeme arasında en iyi yolu gösteren bir harita oluşturur. Tam yol uygulamaya bağlıdır, ancak deneyimli kesimciler benzer kesim yöntemlerini kullanarak bu yolu izlerler.
Dokumasız rulolar, paslanmaz çelik yüzeyi tamamlar. Verimli son işlem ve optimum sarf malzemesi ömrü için, farklı son işlem malzemeleri farklı dönüş hızlarında çalıştırılır.
Öncelikle, zaman ayırırlar. İnce bir paslanmaz çelik parçasının ısındığını görürlerse, bir yerdeki işi bitirip başka bir yerde devam ederler. Ya da aynı anda iki farklı eser üzerinde çalışıyor olabilirler. Bir parça üzerinde biraz çalışıp sonra diğerine geçerler ve diğer parçanın soğumasına zaman tanırlar.
Ayna gibi bir yüzey elde etmek için, parlatıcı, parlatma tamburu veya parlatma diskiyle önceki adıma dik yönde çapraz parlatma yapabilir. Çapraz zımparalama, önceki çizik deseniyle birleşmesi gereken alanları belirginleştirir, ancak yüzeyi yine de #8 ayna parlaklığına getirmez. Tüm çizikler giderildikten sonra, istenen parlak yüzeyi oluşturmak için keçe bez ve parlatma pedi gerekecektir.
Doğru sonucu elde etmek için, üreticilerin son işlem uygulayıcılarına gerçek aletler ve malzemeler de dahil olmak üzere doğru araçları sağlamaları gerekir; ayrıca belirli bir sonucun nasıl görünmesi gerektiğini belirlemek için standart örnekler oluşturmak gibi iletişim araçları da sunmalıdırlar. Bu örnekler (son işlem departmanının yanında, eğitim belgelerinde ve satış broşürlerinde sergilenir) herkesin aynı doğrultuda ilerlemesine yardımcı olur.
Gerçek takım ekipmanları (elektrikli aletler ve aşındırıcılar dahil) söz konusu olduğunda, bazı parçaların geometrisi, en deneyimli son işlem ekipleri için bile zorlayıcı olabilir. Bu, profesyonel aletlere yardımcı olacaktır.
İnce cidarlı paslanmaz çelik bir boruyu monte etmesi gereken bir operatörü ele alalım. Kanatlı diskler veya hatta tamburlar kullanmak sorunlara, aşırı ısınmaya ve hatta bazen borunun kendisinde düz bir nokta oluşmasına yol açabilir. İşte burada borular için tasarlanmış bant zımpara makineleri devreye giriyor. Konveyör bant, boru çapının büyük bir bölümünü kaplayarak temas noktalarını dağıtır, verimliliği artırır ve ısı girişini azaltır. Ancak, her şeyde olduğu gibi, usta yine de aşırı ısı birikimini azaltmak ve mavileşmeyi önlemek için bant zımpara makinesini farklı bir yere taşımalıdır.
Aynı durum diğer profesyonel son işlem aletleri için de geçerlidir. Ulaşılması zor yerler için tasarlanmış bir bant zımpara makinesini düşünün. Bir son işlem ustası, bu makineyi kullanarak iki tahta arasında keskin bir açıyla köşe kaynağı yapabilir. Teknisyen, parmak bant zımparasını dikey olarak hareket ettirmek yerine (diş fırçalamak gibi), köşe kaynağının üst kenarı boyunca ve ardından alt kenarı boyunca yatay olarak hareket ettirir ve parmak zımparasının çok uzun süre tek bir yerde kalmamasına dikkat eder.
Paslanmaz çeliğin kaynaklanması, taşlanması ve son işlem görmesi başka bir zorluk daha beraberinde getirir: uygun pasivasyonun sağlanması. Tüm bu işlemlerden sonra, malzemenin yüzeyinde, tüm yüzey boyunca doğal bir paslanmaz çelik krom tabakasının oluşmasını engelleyecek herhangi bir kirlilik kalmış mıdır? Bir üreticinin en son isteyeceği şey, paslı veya kirli parçalardan şikayet eden kızgın bir müşteridir. İşte burada uygun temizlik ve izlenebilirlik devreye giriyor.
Elektrokimyasal temizleme, uygun pasivasyonu sağlamak için kirleticileri uzaklaştırmaya yardımcı olabilir, ancak bu temizleme ne zaman yapılmalıdır? Bu, uygulamaya bağlıdır. Üreticiler, tam pasivasyonu sağlamak için paslanmaz çeliği temizlerlerse, bunu genellikle kaynak işleminden hemen sonra yaparlar. Bunu yapmamak, son işlem ortamının iş parçasından yüzey kirleticilerini emip diğer bölgelere dağıtmasına neden olabilir. Bununla birlikte, bazı kritik uygulamalar için üreticiler ek temizleme adımları ekleyebilirler; hatta paslanmaz çelik fabrikadan çıkmadan önce uygun pasivasyon için test bile yapabilirler.
Diyelim ki bir üretici, nükleer endüstri için önemli bir paslanmaz çelik parçayı kaynaklıyor. Profesyonel bir tungsten ark kaynakçısı, mükemmel görünen pürüzsüz bir kaynak dikişi oluşturuyor. Ancak bu, kritik bir uygulama. Bitirme bölümünden bir üye, elektrokimyasal temizleme sistemine bağlı bir fırça kullanarak kaynak yüzeyini temizliyor. Ardından, kaynak yüzeyini dokusuz bir aşındırıcı ve bir bezle zımparalayarak pürüzsüz bir yüzey elde ediyor. Son olarak, elektrokimyasal temizleme sistemine bağlı son fırçalama işlemi gerçekleşiyor. Bir veya iki günlük bekleme süresinden sonra, parçanın uygun şekilde pasifleştirilip pasifleştirilmediğini kontrol etmek için taşınabilir bir test cihazı kullanılıyor. Kaydedilen ve iş ile birlikte saklanan sonuçlar, parçanın fabrikadan çıkmadan önce tamamen pasifleştirildiğini gösteriyor.
Çoğu üretim tesisinde, paslanmaz çeliğin taşlanması, son işlem görmesi ve pasivasyonunun temizlenmesi genellikle ardışık adımlarda gerçekleştirilir. Aslında, bu işlemler genellikle iş teslim edilmeden kısa bir süre önce yapılır.
Yanlış işlenmiş parçalar en pahalı hurda ve yeniden işleme maliyetlerinden bazılarını oluşturur; bu nedenle üreticilerin zımparalama ve son işlem departmanlarını yeniden gözden geçirmeleri mantıklıdır. Taşlama ve son işlemdeki iyileştirmeler, önemli darboğazları ortadan kaldırmaya, kaliteyi artırmaya, sorunları çözmeye ve en önemlisi müşteri memnuniyetini artırmaya yardımcı olur.
FABRICATOR, Kuzey Amerika'nın önde gelen çelik imalat ve şekillendirme dergisidir. Dergi, üreticilerin işlerini daha verimli bir şekilde yapmalarını sağlayan haberler, teknik makaleler ve başarı öyküleri yayınlamaktadır. FABRICATOR, 1970 yılından beri sektörde faaliyet göstermektedir.
Artık The FABRICATOR dijital baskısına tam erişimle, değerli sektör kaynaklarına kolayca ulaşabilirsiniz.
Tube & Pipe Journal'ın dijital baskısına artık tamamen erişilebilir ve değerli sektör kaynaklarına kolay erişim sağlanmaktadır.
Metal damgalama pazarı için en son teknolojiyi, en iyi uygulamaları ve sektör haberlerini içeren STAMPING Journal'a tam dijital erişim elde edin.
Artık The Fabricator en Español'a tam dijital erişimle, değerli sektör kaynaklarına kolayca ulaşabilirsiniz.