За да осигурят правилно пасивиране, техниците електрохимично почистват надлъжните заварки на валцуваните профили от неръждаема стомана. Изображението е предоставено с любезното съдействие на Walter Surface Technologies
Представете си, че производител сключва договор, включващ ключово производство на неръждаема стомана. Металните ламарини и тръбните секции се нарязват, огъват и заваряват, преди да бъдат пристигнали в крайната станция. Частта се състои от плочи, заварени вертикално към тръбата. Заваръчните шевове изглеждат добре, но това не е перфектната стотинка, която клиентът търси. В резултат на това мелницата прекарва време в премахване на повече заваръчен метал от обикновено. Тогава, уви, се появиха някои отчетливи сини шевове на повърхността – ясен знак за твърде много вложена топлина. В този случай това означава, че детайлът няма да отговаря на изискванията на клиента.
Често извършвани ръчно, шлайфането и финалната обработка изискват сръчност и умения. Грешките при финалната обработка могат да бъдат много скъпи, като се има предвид цялата стойност, която е била придадена на детайла. Добавянето на скъпи чувствителни на топлина материали като неръждаема стомана, преработката и монтажните разходи за скрап могат да бъдат по-високи. В съчетание с усложнения като замърсяване и неуспехи при пасивиране, доходоносната някога работа с неръждаема стомана може да се превърне в загуба на пари или дори в увреждане на репутацията ging злополука.
Как производителите предотвратяват всичко това? Те могат да започнат, като развият знанията си за шлайфане и довършителни работи, като разберат ролите, които играе всеки от тях, и как влияят върху детайлите от неръждаема стомана.
Те не са синоними. Всъщност всеки има фундаментално различна цел. Шлифоването премахва материали като неравности и излишък от заваръчен метал, докато финишната обработка осигурява финиш на металната повърхност. Объркването е разбираемо, като се има предвид, че тези, които шлифоват с големи шлифовъчни колела, премахват много метал много бързо и това може да остави много дълбоки драскотини. Но при шлайфането драскотините са просто последица;целта е бързо отстраняване на материала, особено при работа с чувствителни на топлина метали като неръждаема стомана.
Завършването се извършва на стъпки, като операторът започва с по-едро зърно и напредва към по-фини шлифовъчни дискове, нетъкан абразив и може би филцов плат и полираща паста, за да постигне огледално покритие. Целта е да се постигне определено окончателно покритие (модел на надраскване). Всяка стъпка (по-финото зърно) премахва по-дълбоките драскотини от предишната стъпка и ги заменя с по-малки драскотини.
Тъй като шлайфането и довършването имат различни цели, те често не се допълват взаимно и всъщност могат да се противопоставят, ако се използва грешна стратегия за консумативи. За да отстранят излишния заваръчен метал, операторите използват шлифовъчни колела, за да направят много дълбоки драскотини, след което предават детайла на специалист, който сега трябва да отдели много време за премахване на тези дълбоки драскотини. Тази последователност от шлайфане до довършване може все още да е най-ефективният начин за посрещане на изискванията на клиента за довършителни работи. Но отново, те не са допълващи се процеси.
Повърхностите на детайлите, предназначени за технологичност, обикновено не изискват шлайфане и довършване. Частите, които се шлифоват, правят само това, защото шлайфането е най-бързият начин за премахване на заварки или друг материал, а дълбоките драскотини, оставени от шлифовъчното колело, са точно това, което клиентът иска. Частите, които изискват само довършителни работи, се произвеждат по начин, който не изисква прекомерно отстраняване на материал. Типичен пример е част от неръждаема стомана с красива заварка, защитена от волфрам, която просто трябва да да бъдат смесени и съчетани с крайния модел на субстрата.
Мелничките с колела с ниско отделяне могат да представляват значителни предизвикателства при работа с неръждаема стомана. По същия начин прегряването може да причини посиняване и промяна на свойствата на материала. Целта е неръждаемата стомана да се поддържа възможно най-хладна по време на целия процес.
За тази цел помага да се избере шлифовъчно колело с най-бърза скорост на отстраняване за приложението и бюджета. Циркониевите колела се смилат по-бързо от двуалуминиевия оксид, но в повечето случаи керамичните дискове работят най-добре.
Изключително здравите и остри керамични частици се износват по уникален начин. Тъй като постепенно се разпадат, те не се смилат плоски, но поддържат остър ръб. Това означава, че могат да отстранят материала много бързо, често за част от времето в сравнение с другите шлифовъчни колела. Това обикновено прави керамичните шлифовъчни колела струващи парите си. Те са идеални за приложения от неръждаема стомана, тъй като премахват големи стружки бързо и генерират по-малко топлина и изкривяване.
Без значение кой шлифовъчен диск избира производителят, трябва да се има предвид потенциалното замърсяване. Повечето производители знаят, че не могат да използват едно и също шлифовъчно колело за въглеродна и неръждаема стомана. Много хора физически разделят операциите си по шлифоване на въглеродна и неръждаема стомана. Дори малки искри от въглеродна стомана, падащи върху детайли от неръждаема стомана, могат да причинят проблеми със замърсяване. Много индустрии, като фармацевтичната и ядрената промишленост, изискват консумативи да бъдат оценени като без замърсяване. Това означава, че шлифовъчните дискове за неръждаема стомана трябва да бъдат почти свободни (по-малко от 0,1%) от желязо, сяра и хлор.
Шлифовъчните колела не могат да се шлифоват сами;имат нужда от електроинструмент. Всеки може да рекламира предимствата на шлифовъчните дискове или електрическите инструменти, но реалността е, че електрическите инструменти и техните шлифовъчни дискове работят като система. Керамичните шлифовъчни дискове са предназначени за ъглошлайфи с определено количество мощност и въртящ момент. Докато някои пневматични шлифовъчни машини имат необходимите спецификации, повечето шлайфане на керамични дискове се извършват с електрически инструменти.
Шлифовъчни машини с недостатъчна мощност и въртящ момент могат да причинят сериозни проблеми, дори и с най-модерните абразиви. Липсата на мощност и въртящ момент може да доведе до значително забавяне на инструмента под натиск, като по същество не позволява на керамичните частици върху шлифовъчното колело да правят това, за което са предназначени: бързо премахване на големи парчета метал, като по този начин намалява количеството термичен материал, навлизащ в шлифовъчното колело.
Това изостря порочния кръг: Операторите, които мелят, виждат, че материалът не е отстранен, така че те инстинктивно натискат по-силно, което от своя страна създава излишна топлина и посиняване. В крайна сметка те натискат толкова силно, че остъкляват колелата, което ги кара да работят по-усилено и да генерират повече топлина, преди да разберат, че трябва да сменят колелата. Ако работите по този начин върху тънки тръби или листове, те в крайна сметка преминават направо през материала.
Разбира се, ако операторите не са добре обучени, дори и с най-добрите инструменти, може да се получи този порочен кръг, особено когато става въпрос за натиска, който те оказват върху детайла. Най-добрата практика е да се доближите възможно най-близо до номиналния ток на мелницата. Ако операторът използва мелница от 10 ампера, той трябва да натисне толкова силно, че мелничката да изразходва около 10 ампера.
Използването на амперметър може да помогне за стандартизиране на операциите по шлайфане, ако производителят обработва големи количества скъпа неръждаема стомана. Разбира се, малко операции всъщност използват амперметър редовно, така че най-добре е да слушате внимателно. Ако операторът чуе и почувства оборотите в минута да падат бързо, може да натиска твърде силно.
Слушането на докосвания, които са твърде леки (т.е. твърде малко налягане), може да бъде трудно, така че в този случай обръщането на внимание на потока на искри може да помогне. Шлифоването на неръждаема стомана ще произведе по-тъмни искри от въглеродната стомана, но те все пак трябва да са видими и да излизат от работната зона по последователен начин. Ако операторът внезапно види по-малко искри, това може да е защото не прилага достатъчно натиск или остъклява колелото.
Операторите също трябва да поддържат постоянен работен ъгъл. Ако се доближат до детайла под почти плосък ъгъл (почти успореден на детайла), те могат да причинят значително прегряване;ако се приближават под ъгъл, който е твърде висок (почти вертикален), те рискуват да вкопаят ръба на колелото в метала. Ако използват колело тип 27, те трябва да се доближат до работата под ъгъл от 20 до 30 градуса. Ако имат колела тип 29, работният им ъгъл трябва да бъде около 10 градуса.
Шлифовъчните дискове тип 28 (заострени) обикновено се използват за шлайфане на плоски повърхности за отстраняване на материал по по-широки пътища на шлайфане. Тези заострени дискове работят най-добре и при по-ниски ъгли на шлайфане (около 5 градуса), така че помагат за намаляване на умората на оператора.
Това въвежда друг критичен фактор: избор на правилния тип шлифовъчно колело. Колелото тип 27 има контактна точка върху металната повърхност;колелото тип 28 има контактна линия поради коничната си форма;колелото тип 29 има контактна повърхност.
Най-разпространените колела тип 27 могат да свършат работата в много приложения, но тяхната форма затруднява обработката на части с дълбоки профили и извивки, като например заварени възли от тръби от неръждаема стомана. Формата на профила на колелото тип 29 улеснява операторите, които трябва да шлифоват комбинация от извити и плоски повърхности. Колелото тип 29 прави това чрез увеличаване на контактната площ на повърхността, което означава, че операторът не трябва да прекарва много време в шлайфане на всяко място – добра стратегия за намаляване на натрупването на топлина.
Всъщност това се отнася за всеки шлифовъчен диск. Когато шлайфа, операторът не трябва да остава на едно и също място за дълго време. Да предположим, че операторът отстранява метал от филета с дължина няколко фута. Той може да управлява колелото с кратки движения нагоре и надолу, но това може да прегрее детайла, тъй като той държи колелото в малка зона за дълги периоди от време. За да намали входящата топлина, операторът може да обходи целия заваръчен шев в една посока близо до един пръст, след което да повдигне инструмента ( давайки време на детайла да се охлади) и прекосете детайла в същата посока близо до другия пръст. Други техники работят, но всички те имат една обща характеристика: те избягват прегряването, като поддържат шлифовъчното колело в движение.
Често използваните техники за „кардиране“ също помагат за постигането на това. Да предположим, че операторът шлайфа челно заваръчен шев в плоска позиция. За да намали топлинния стрес и прекомерното копаене, той избягва да бута мелничката по протежение на фугата. Вместо това той започва от края и дърпа шлифовъчната машина по фугата. Това също така предотвратява забиването на колелото твърде много в материала.
Разбира се, всяка техника може да прегрее метала, ако операторът работи твърде бавно. Тръгнете твърде бавно и операторът ще прегрее детайла;вървят твърде бързо и шлайфането може да отнеме много време. Намирането на подходящата скорост на подаване обикновено изисква опит. Но ако операторът не е запознат с работата, той може да смила скрап, за да получи „усещането“ за подходящата скорост на подаване за обработвания детайл.
Стратегията за довършителни работи се върти около състоянието на повърхността на материала, докато той пристига и напуска отдела за довършителни работи. Идентифицирайте началната точка (получено състояние на повърхността) и крайната точка (изисква се завършване), след което направете план за намиране на най-добрия път между тези две точки.
Често най-добрият път не започва със силно агресивен абразив. Това може да звучи контраинтуитивно. В края на краищата, защо не започнете с едър пясък, за да получите грапава повърхност и след това да преминете към по-фин пясък? Няма ли да е много неефективно да започнете с по-фин пясък?
Не е задължително, това отново е свързано с естеството на подреждането. Тъй като всяка стъпка достига по-малка зърнистост, балсамът заменя по-дълбоките драскотини с по-плитки, по-фини драскотини. Ако започнат с шкурка с 40 песъчинки или флип диск, те ще оставят дълбоки драскотини върху метала. Би било чудесно, ако тези драскотини приближат повърхността до желаното покритие;ето защо съществуват тези консумативи за довършителни работи с 40 песъчинки. Въпреки това, ако клиентът поиска покритие № 4 (насочено четкано покритие), дълбоките драскотини, създадени от абразив № 40, ще отнеме много време, за да бъдат премахнати. Скриновете или преминават през различни размери на песъчинките, или прекарват дълго време, използвайки фино зърнести абразиви, за да премахнат тези големи драскотини и да ги заменят с по-малки драскотини. Всичко това не само е неефективно cient, но също така въвежда твърде много топлина в детайла.
Разбира се, използването на фини абразиви върху грапави повърхности може да бъде бавно и, в комбинация с лоша техника, да доведе до твърде много топлина. Това е мястото, където дискът две в едно или шахматно разположеният диск може да помогне. Тези дискове включват абразивни кърпи, комбинирани с материали за повърхностна обработка. Те ефективно позволяват на тоалетката да използва абразиви за отстраняване на материала, като същевременно оставя по-гладко покритие.
Следващата стъпка в крайното довършване може да включва използването на нетъкан текстил, което илюстрира друга уникална характеристика на довършителната обработка: процесът работи най-добре с електроинструменти с променлива скорост. Правоъгълна шлайфмашина, работеща при 10 000 RPM, може да работи с някои шлифовъчни среди, но ще разтопи напълно някои нетъкани текстилни материали. Поради тази причина финиширащите машини намаляват скоростта до между 3000 и 6000 RPM, преди да започнат довършителната стъпка с нетъкан текстил vens. Разбира се, точната скорост зависи от приложението и консумативите. Например барабаните от нетъкан текстил обикновено се въртят между 3000 и 4000 RPM, докато дисковете за повърхностна обработка обикновено се въртят между 4000 и 6000 RPM.
Наличието на правилните инструменти (шлифовъчни машини с променлива скорост, различни довършителни медии) и определянето на оптималния брой стъпки основно предоставя карта, която разкрива най-добрия път между входящия и готовия материал. Точният път варира в зависимост от приложението, но опитни тримери следват този път, използвайки подобни техники за подстригване.
Нетъканите ролки завършват повърхността от неръждаема стомана. За ефективно довършване и оптимален живот на консумативите, различните довършителни медии се движат при различни обороти в минута.
Първо, те не бързат. Ако видят, че тънък детайл от неръждаема стомана се нагрява, те спират да завършват в една област и започват в друга. Или може да работят върху два различни артефакта едновременно. Те работят малко върху единия и след това върху другия, давайки време на другия детайл да изстине.
Когато полира до огледално покритие, полиращата машина може да полира кръстосано с полировъчен барабан или полиращ диск в посока, перпендикулярна на предишната стъпка. Кръстосаното шлайфане подчертава зоните, които трябва да се слеят с предишния модел на надраскване, но все още няма да доведе повърхността до огледално покритие № 8. След като всички драскотини бъдат отстранени, са необходими филцов плат и полиращо колело, за да се създаде желаното гланцово покритие.
За да постигнат правилното покритие, производителите трябва да осигурят на довършителите правилните инструменти, включително действителни инструменти и медии, както и средства за комуникация, като например установяване на стандартни проби, за да се определи как трябва да изглежда определено покритие. Тези проби (публикувани близо до отдела за довършителни работи, в документи за обучение и в литература за продажби) помагат на всички да бъдат на една и съща страница.
По отношение на действителните инструменти (включително електрически инструменти и абразивни среди), геометрията на определени части може да представлява предизвикателство дори за най-опитните служители в отдела за довършителни работи. Тук професионалните инструменти могат да помогнат.
Да предположим, че един оператор трябва да завърши тънкостенен тръбен възел от неръждаема стомана. Използването на ламелни дискове или дори барабани може да причини проблеми, да причини прегряване и понякога дори да създаде плоско петно ​​върху самата тръба. Тук могат да помогнат лентови шлифовъчни машини, предназначени за тръби. Транспортната лента обвива по-голямата част от диаметъра на тръбата, разпръсквайки точките на контакт, увеличавайки ефективността и намалявайки входящата топлина. Това каза, както при всичко друго, скринът все още трябва да премести лентата шлифовъчна машина в друга зона, за да намалите натрупването на излишна топлина и да избегнете посиняване.
Същото важи и за други професионални инструменти за довършителни работи. Помислете за шлифовъчна машина с пръсти, предназначена за тесни пространства. Довършителят може да я използва, за да следва ъглова заварка между две дъски под остър ъгъл. Вместо да движите шлифовъчната машина с лентова лента вертикално (нещо като миене на зъбите), скринът я премества хоризонтално по горния пръст на ъгловата заварка, след това по долния пръст, като същевременно се уверява, че шлифовъчната машина с пръсти не остава в нея твърде дълго .
Заваряването, шлайфането и довършването на неръждаема стомана въвежда още едно усложнение: осигуряване на подходяща пасивация. След всички тези смущения на повърхността на материала, има ли останали замърсители, които биха попречили на естественото образуване на хромовия слой на неръждаемата стомана по цялата повърхност? Последното нещо, което производителят иска, е ядосан клиент да се оплаква от ръждясали или замърсени части. Това е мястото, където правилното почистване и проследимостта влизат в действие.
Електрохимичното почистване може да помогне за премахване на замърсителите, за да се осигури правилна пасивация, но кога трябва да се извърши това почистване? Зависи от приложението. Ако производителите почистват неръждаема стомана, за да насърчат пълната пасивация, те обикновено го правят веднага след заваряването. Неуспехът да го направят означава, че довършителната среда може да поеме повърхностните замърсители от детайла и да ги разпространи другаде. Въпреки това, за някои критични приложения, производителите могат да изберат да вмъкнат допълнителни стъпки за почистване - може би дори тестване за правилно пасивиране преди неръждаемата стомана да напусне завода.
Да предположим, че производител заварява критичен компонент от неръждаема стомана за ядрената промишленост. Професионален заварчик с газова волфрамова дъга полага шев от стотинки, който изглежда перфектно. Но отново, това е критично приложение. Служител в отдела за довършителни работи използва четка, свързана към система за електрохимично почистване, за да почисти повърхността на заваръчния шев. След това той изглади пръста на заваръчния шев с помощта на нетъкан абразив и кърпа за обличане и направи всичко до равномерно четкано покритие. След това идва последната четка с електрохимична почистваща система. След като престоят ден или два, използвайте ръчно тестово устройство, за да тествате частта за правилно пасивиране. Резултатите, записани и запазени заедно с работата, показват, че частта е била напълно пасивирана, преди да напусне фабриката.
В повечето производствени предприятия шлайфането, довършването и почистването на пасивирането на неръждаема стомана обикновено се извършва надолу по веригата. Всъщност те обикновено се изпълняват малко преди доставката на заданието.
Неправилно завършените части генерират едни от най-скъпите скрап и преработка, така че има смисъл производителите да погледнат отново своите отдели за шлайфане и довършителни работи. Подобренията в шлайфането и довършителните работи спомагат за облекчаване на основните тесни места, подобряване на качеството, премахване на главоболия и най-важното, повишаване на удовлетвореността на клиентите.
FABRICATOR е водещото списание в индустрията за формоване и производство на метали в Северна Америка. Списанието предоставя новини, технически статии и истории на случаи, които позволяват на производителите да вършат работата си по-ефективно. FABRICATOR обслужва индустрията от 1970 г.
Сега с пълен достъп до дигиталното издание на The FABRICATOR, лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Дигиталното издание на The Tube & Pipe Journal вече е напълно достъпно, осигурявайки лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Насладете се на пълен достъп до дигиталното издание на STAMPING Journal, което предоставя най-новите технологични постижения, най-добри практики и новини в индустрията за пазара на метално щамповане.
Сега с пълен достъп до дигиталното издание на The Fabricator en Español, лесен достъп до ценни индустриални ресурси.