Người ta thường mua thép không gỉ đã được hoàn thiện sẵn, điều này làm tăng thêm độ phức tạp của vật liệu mà người vận hành phải xem xét.
Cũng giống như hầu hết các vật liệu khác, thép không gỉ có nhiều ưu điểm và nhược điểm. Một loại thép được coi là “thép không gỉ” nếu hợp kim của nó chứa ít nhất 10,5% crom, tạo thành một lớp oxit giúp nó chống lại axit và ăn mòn. Khả năng chống ăn mòn này có thể được cải thiện hơn nữa bằng cách tăng hàm lượng crom và thêm các chất phụ gia hợp kim khác.
Các đặc tính vật liệu "thép không gỉ", khả năng bảo trì thấp, độ bền cao và nhiều loại bề mặt hoàn thiện khác nhau khiến nó phù hợp với các ngành công nghiệp như xây dựng, nội thất, thực phẩm và đồ uống, y tế và nhiều ứng dụng khác đòi hỏi độ bền và khả năng chống ăn mòn của thép.
Thép không gỉ thường đắt hơn các loại thép khác. Tuy nhiên, nó mang lại lợi ích về độ bền trên trọng lượng nhờ cho phép sử dụng vật liệu mỏng hơn so với các loại thép thông thường, từ đó tiết kiệm chi phí. Do chi phí tổng thể cao, các xưởng cần đảm bảo sử dụng đúng dụng cụ để tránh lãng phí và phải gia công lại vật liệu này.
Thép không gỉ thường được coi là khó hàn vì nó tản nhiệt nhanh và đòi hỏi sự cẩn thận cao trong các bước hoàn thiện và đánh bóng.
Gia công thép không gỉ thường đòi hỏi người thợ hàn hoặc người vận hành có kinh nghiệm hơn so với gia công thép carbon, loại thép thường ổn định hơn. Độ rộng của thép không gỉ có thể được thu hẹp bằng cách điều chỉnh một số thông số nhất định, đặc biệt là khi hàn. Do chi phí cao của thép không gỉ, việc sử dụng loại vật liệu này sẽ hợp lý hơn đối với những người vận hành có kinh nghiệm.
“Mọi người thường mua thép không gỉ vì bề mặt hoàn thiện của nó,” Jonathan Douville, quản lý sản phẩm cấp cao, bộ phận Nghiên cứu và Phát triển Quốc tế, Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Quebec cho biết. “Mọi người thường mua thép không gỉ vì bề mặt hoàn thiện của nó,” Jonathan Douville, quản lý sản phẩm cấp cao, bộ phận Nghiên cứu và Phát triển Quốc tế, Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Quebec cho biết. «Люди обычно покупают нержавеющую сталь из-за ее отделки», — сказал Джонатан Доувилль, старший người bán hàng là R&D International, Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Que. “Mọi người thường mua thép không gỉ vì bề mặt hoàn thiện của nó,” Jonathan Douville, Giám đốc sản phẩm cấp cao, Nghiên cứu và Phát triển Quốc tế, Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Quebec cho biết.“Mọi người thường mua thép không gỉ vì bề mặt hoàn thiện của nó,” Jonathan Douville, quản lý cấp cao về nghiên cứu và phát triển quốc tế tại Walter Surface Technologies ở Pointe Claire, Quebec, cho biết. “Điều này làm tăng thêm những hạn chế mà các nhà vận hành phải cân nhắc.”
Cho dù đó là lớp phủ kết cấu tuyến tính cỡ 4 hay lớp phủ bóng như gương cỡ 8, người vận hành phải đảm bảo rằng vật liệu được sử dụng nhẹ nhàng và lớp phủ không bị hư hại trong quá trình xử lý và gia công. Điều này cũng có thể hạn chế các lựa chọn chuẩn bị và làm sạch, vốn rất quan trọng đối với việc sản xuất các bộ phận chất lượng cao.
“Khi làm việc với vật liệu này, điều đầu tiên cần làm là đảm bảo nó thật sạch, sạch và sạch hơn nữa,” ông Rick Hathelt, Giám đốc khu vực PFERD tại Canada, Ontario, Mississauga, Ontario cho biết. “Điều rất quan trọng là phải đảm bảo môi trường sạch (không có carbon) khi làm sạch thép không gỉ để loại bỏ các tạp chất có thể gây ra quá trình oxy hóa (gỉ sét) sau này và ngăn cản lớp thụ động phục hồi bằng cách tạo ra một lớp bảo vệ để giảm thiểu quá trình oxy hóa.”
Khi sử dụng thép không gỉ, vật liệu và môi trường xung quanh phải được làm sạch. Loại bỏ dầu mỡ và cặn nhựa khỏi vật liệu là bước khởi đầu tốt. Các chất gây ô nhiễm trên thép không gỉ có thể gây ra quá trình oxy hóa, đồng thời cũng có thể tạo ra vấn đề trong quá trình hàn và gây ra các khuyết tật. Do đó, việc làm sạch bề mặt trước khi hàn là rất quan trọng.
Môi trường xưởng không phải lúc nào cũng sạch sẽ và sự nhiễm chéo có thể là vấn đề khi làm việc với thép không gỉ và thép carbon. Thường thì xưởng sử dụng nhiều quạt hoặc máy điều hòa để làm mát cho công nhân, điều này có thể đẩy các chất gây ô nhiễm xuống sàn hoặc gây ra hiện tượng nhỏ giọt hoặc ngưng tụ trên nguyên liệu thô. Điều này đặc biệt khó khăn khi các hạt thép carbon bị thổi vào thép không gỉ. Việc tách riêng các vật liệu này và bảo quản chúng trong môi trường sạch sẽ là điều cần thiết để hàn hiệu quả.
Việc loại bỏ vết ố rất quan trọng để tránh rỉ sét tích tụ theo thời gian và làm suy yếu cấu trúc tổng thể. Việc loại bỏ lớp mạ xanh cũng giúp làm đều màu bề mặt.
Tại Canada, do điều kiện thời tiết mùa đông khắc nghiệt và lạnh giá, việc lựa chọn loại thép không gỉ phù hợp là rất quan trọng. Ông Douville giải thích rằng hầu hết các cửa hàng ban đầu chọn loại 304 vì giá thành. Nhưng nếu cửa hàng sử dụng vật liệu này ở ngoài trời, họ sẽ khuyên nên chuyển sang loại 316 mặc dù giá gấp đôi. Thép 304 dễ bị ăn mòn khi sử dụng hoặc bảo quản ngoài trời. Ngay cả khi bề mặt được làm sạch và hình thành lớp thụ động, các điều kiện bên ngoài vẫn có thể tác động lên bề mặt, phá hủy lớp thụ động và cuối cùng gây ra gỉ sét trở lại.
“Công tác chuẩn bị hàn rất quan trọng vì nhiều lý do cơ bản,” Gabi Miholix, Chuyên gia Phát triển Ứng dụng, Bộ phận Hệ thống Mài mòn, 3M Canada, London, Ontario cho biết. “Loại bỏ rỉ sét, sơn và các cạnh vát là điều cần thiết để hàn đúng cách. Bề mặt mối hàn phải không có các chất gây ô nhiễm có thể làm suy yếu mối nối.”
Hatelt nói thêm rằng việc làm sạch khu vực là cần thiết, nhưng việc chuẩn bị trước khi hàn cũng có thể bao gồm việc vát cạnh vật liệu để đảm bảo độ bám dính và độ bền của mối hàn.
Khi hàn thép không gỉ, điều quan trọng là phải chọn đúng loại que hàn phù hợp với mác thép đang sử dụng. Thép không gỉ đặc biệt nhạy cảm và yêu cầu các mối hàn phải được chứng nhận cho cùng loại vật liệu. Ví dụ, kim loại nền 316 yêu cầu que hàn 316. Thợ hàn không thể tùy tiện sử dụng bất kỳ loại que hàn nào, mỗi mác thép không gỉ đều yêu cầu một loại que hàn cụ thể để hàn đúng cách.
“Khi hàn thép không gỉ, người thợ hàn thực sự phải theo dõi nhiệt độ,” Michael Radaelli, quản lý sản phẩm của Norton | Saint-Gobain Abrasives, Worcester, Massachusetts cho biết. “Có nhiều thiết bị khác nhau có thể được sử dụng để đo nhiệt độ của mối hàn và chi tiết khi máy hàn nóng lên, bởi vì nếu xuất hiện vết nứt trong thép không gỉ, chi tiết đó gần như bị phá hủy.”
Radaelli nói thêm rằng người thợ hàn phải đảm bảo không ở cùng một vị trí quá lâu. Hàn nhiều lớp là một cách tuyệt vời để ngăn vật liệu nền bị quá nóng. Hàn thép không gỉ cơ bản trong thời gian dài có thể khiến nó quá nóng và nứt.
“Hàn thép không gỉ có thể mất nhiều thời gian hơn, nhưng đó cũng là một nghệ thuật đòi hỏi đôi bàn tay khéo léo,” Radaelli nói.
Việc chuẩn bị sau hàn thực sự phụ thuộc vào sản phẩm cuối cùng và ứng dụng của nó. Trong một số trường hợp, như Miholix giải thích, mối hàn không bao giờ nhìn thấy được, vì vậy chỉ cần làm sạch sau hàn ở mức độ hạn chế, và bất kỳ vết bắn tóe nào có thể nhìn thấy đều được loại bỏ nhanh chóng. Hoặc mối hàn có thể cần được làm phẳng hoặc làm sạch, nhưng không cần chuẩn bị bề mặt đặc biệt nào. Nếu cần bề mặt nhẵn bóng hoặc như gương, có thể cần các bước đánh bóng nâng cao hơn. Điều đó chỉ phụ thuộc vào ứng dụng.
“Vấn đề không nằm ở màu sắc,” Miholic nói. “Sự đổi màu trên bề mặt này cho thấy các đặc tính của kim loại đã thay đổi và giờ đây có thể bị oxy hóa/gỉ sét.”
Việc lựa chọn dụng cụ hoàn thiện có tốc độ điều chỉnh được sẽ tiết kiệm thời gian và tiền bạc, đồng thời cho phép người vận hành tùy chỉnh độ hoàn thiện.
Việc loại bỏ vết ố rất quan trọng để tránh rỉ sét tích tụ theo thời gian và làm suy yếu cấu trúc tổng thể. Việc loại bỏ lớp mạ xanh cũng giúp làm đều màu bề mặt.
Quá trình làm sạch có thể làm hỏng bề mặt, đặc biệt khi sử dụng hóa chất mạnh. Làm sạch không đúng cách có thể ngăn cản sự hình thành lớp thụ động. Đó là lý do tại sao nhiều chuyên gia khuyên nên làm sạch thủ công các bộ phận hàn này.
“Với phương pháp làm sạch thủ công, nếu bạn không cho phép oxy phản ứng với bề mặt trong 24 hoặc 48 giờ, bạn sẽ không có đủ thời gian để tạo ra một lớp bề mặt thụ động,” Douville nói. Ông giải thích rằng bề mặt cần oxy để phản ứng với crom trong hợp kim để tạo thành một lớp thụ động. Ở một số cửa hàng, thông lệ là làm sạch, đóng gói các bộ phận và vận chuyển ngay lập tức, điều này làm chậm quá trình và tăng nguy cơ ăn mòn.
Các nhà sản xuất và thợ hàn thường sử dụng nhiều loại vật liệu khác nhau. Tuy nhiên, như đã đề cập trước đó, việc sử dụng thép không gỉ có một số hạn chế. Dành thời gian để làm sạch chi tiết là một bước đầu tốt, nhưng hiệu quả của nó phụ thuộc vào môi trường làm việc.
Ông Hatelt cho biết ông vẫn tiếp tục thấy các công việc bị nhiễm bẩn. Mấu chốt là phải loại bỏ sự hiện diện của carbon trong môi trường làm việc với thép không gỉ. Không hiếm trường hợp các xưởng sử dụng thép chuyển sang thép không gỉ mà không chuẩn bị môi trường làm việc đúng cách cho vật liệu này. Đây là một sai lầm, đặc biệt nếu họ không thể tách hai vật liệu hoặc mua bộ dụng cụ riêng.
“Nếu bạn có bàn chải sắt dùng để mài hoặc chuẩn bị thép không gỉ và bạn dùng nó để chà thép carbon, thì bạn không thể dùng thép không gỉ nữa,” Radaelli nói. “Các bàn chải giờ đã bị nhiễm bẩn bởi carbon và gỉ sét. Nếu bàn chải bị nhiễm bẩn chéo, chúng không thể được làm sạch.”
Ông Hatelt cho biết, các cửa hàng phải sử dụng các dụng cụ riêng biệt để chuẩn bị nguyên liệu, nhưng họ cũng phải dán nhãn các dụng cụ đó là “chỉ dùng thép không gỉ” để tránh ô nhiễm không cần thiết.
Các xưởng cần xem xét nhiều yếu tố khi lựa chọn dụng cụ chuẩn bị hàn thép không gỉ, bao gồm các tùy chọn tản nhiệt, loại khoáng chất, tốc độ và kích thước hạt.
“Việc lựa chọn vật liệu mài có lớp phủ tản nhiệt là một khởi đầu tốt,” Miholix nói. “Thép không gỉ rất cứng và tạo ra nhiều nhiệt hơn khi mài so với thép mềm. Nhiệt phải được tản đi đâu đó, vì vậy lớp phủ giúp nhiệt truyền đến mép đĩa, thay vì tập trung chính xác tại vị trí mài. Ở điểm đó, nó hoàn hảo.”
Bà ấy nói thêm rằng việc lựa chọn chất mài mòn cũng phụ thuộc vào kết quả hoàn thiện tổng thể mong muốn. Thực sự thì nó phụ thuộc vào cảm nhận của mỗi người. Khoáng chất alumina trong chất mài mòn là loại phổ biến nhất được sử dụng trong các bước hoàn thiện. Để làm cho thép không gỉ có màu xanh lam trên bề mặt, nên sử dụng khoáng chất silicon carbide. Nó sắc bén hơn và tạo ra các vết cắt sâu hơn, phản chiếu ánh sáng khác nhau, tạo nên màu xanh lam. Nếu người vận hành đang tìm kiếm một bề mặt hoàn thiện cụ thể hoặc độc đáo, tốt nhất nên liên hệ với nhà cung cấp.
“Tốc độ quay (RPM) là một vấn đề lớn,” Hatelt nói. “Các công cụ khác nhau yêu cầu tốc độ quay khác nhau và thường chạy quá nhanh. Sử dụng tốc độ quay chính xác sẽ mang lại kết quả tốt nhất, cả về tốc độ hoàn thành công việc và chất lượng. Hãy tìm hiểu xem bạn muốn đạt được độ hoàn thiện như thế nào và cách đo lường nó.”
Ông Douville nói thêm rằng đầu tư vào các dụng cụ hoàn thiện có tốc độ điều chỉnh được là một cách để giải quyết vấn đề tốc độ. Nhiều người vận hành thử dùng máy mài thông thường để hoàn thiện, nhưng máy này chỉ có tốc độ cao để cắt. Việc hoàn thành quy trình đòi hỏi phải giảm tốc độ. Lựa chọn dụng cụ hoàn thiện có tốc độ điều chỉnh được sẽ tiết kiệm thời gian và tiền bạc, đồng thời cho phép người vận hành tùy chỉnh độ hoàn thiện.
Độ nhám cũng rất quan trọng khi lựa chọn vật liệu mài mòn. Người vận hành nên bắt đầu với độ nhám phù hợp nhất cho ứng dụng.
Bắt đầu với giấy nhám có độ nhám 60 hoặc 80 (trung bình), người vận hành có thể chuyển sang giấy nhám có độ nhám 120 (mịn) và 220 (rất mịn) gần như ngay lập tức, giúp thép không gỉ đạt được vị trí thứ 4 về độ mịn.
“Quá trình này có thể chỉ cần ba bước,” Radaelli nói. “Tuy nhiên, nếu người thợ đang xử lý các mối hàn lớn, họ không thể bắt đầu với giấy nhám có độ nhám 60 hoặc 80 mà có thể chọn loại 24 (rất thô) hoặc 36 (thô). Điều này làm tăng thêm một bước và có thể gây khó khăn trong việc loại bỏ các vết xước sâu trên vật liệu.”
Ngoài ra, việc thêm chất xịt hoặc gel chống bắn tóe có thể là trợ thủ đắc lực của thợ hàn, nhưng thường bị bỏ qua khi hàn thép không gỉ, Douville cho biết. Các bộ phận bị bắn tóe phải được loại bỏ, điều này có thể làm xước bề mặt, đòi hỏi thêm các bước chà nhám và tốn nhiều thời gian hơn. Bước này có thể dễ dàng loại bỏ bằng hệ thống chắn bắn tóe.
Lindsay Luminoso, biên tập viên cộng tác, đóng góp bài viết cho cả hai tạp chí Canadian Metalworking và Canadian Fabricating & Welding. Lindsay Luminoso, biên tập viên cộng tác, đóng góp bài viết cho cả hai tạp chí Canadian Metalworking và Canadian Fabricating & Welding. Bạn đang làm việc tại Canada, bạn có thể nói về Công việc Gia công kim loại của Canada, đó là và Chế tạo & Hàn của Canada. Lindsey Luminoso, biên tập viên cộng tác, đóng góp bài viết cho cả hai tạp chí Canadian Metalworking và Canadian Fabricating & Welding.Lindsey Luminoso, Biên tập viên cộng tác, đóng góp bài viết cho Metal Fabrication Canada và Fabrication and Welding Canada. Cô từng là Biên tập viên cộng tác/Biên tập viên trang web tại Metal Fabrication Canada từ năm 2014 đến 2016 và gần đây nhất là Biên tập viên cộng tác tại Ban Thiết kế.
Luminoso có bằng Cử nhân Nghệ thuật từ Đại học Carleton, bằng Cử nhân Giáo dục từ Đại học Ottawa và Chứng chỉ Sau đại học về Sách, Tạp chí và Xuất bản Kỹ thuật số từ Cao đẳng Centennial.
Luôn cập nhật những tin tức, sự kiện và công nghệ mới nhất về tất cả các loại kim loại thông qua hai bản tin hàng tháng được biên soạn dành riêng cho các nhà sản xuất Canada!
Giờ đây, với quyền truy cập đầy đủ vào phiên bản kỹ thuật số của tạp chí Canadian Metalworking, bạn có thể dễ dàng tiếp cận các nguồn tài liệu quý giá của ngành.
Giờ đây, với quyền truy cập kỹ thuật số đầy đủ vào Made in Canada và Weld, bạn có thể dễ dàng tiếp cận các nguồn tài nguyên quý giá của ngành.
Giới thiệu một cách phun sơn thông minh hơn. Giới thiệu những tinh hoa khoa học của 3M trong một trong những khẩu súng phun sơn thông minh và nhẹ nhất thế giới.