Надлъжните заварки в пръти от неръждаема стомана се почистват електрохимично, за да се осигури правилна пасивация.Изображението е предоставено с любезното съдействие на Walter Surface Technologies
Представете си, че производител сключи договор за производство на ключов продукт от неръждаема стомана.Секциите от ламарина и тръби се режат, огъват и заваряват преди да бъдат изпратени до крайната станция.Частта се състои от плочи, заварени вертикално към тръбата.Заваръчните шевове изглеждат добре, но това не е идеалната цена, която купувачът търси.В резултат на това мелницата отделя време за отстраняване на повече заваръчен метал от обикновено.Тогава, уви, на повърхността се появи ясно синьо – ясен знак за твърде много вложена топлина.В този случай това означава, че частта няма да отговаря на изискванията на клиента.
Често извършвани на ръка, шлайфането и довършването изискват сръчност и майсторство.Грешките в довършителните работи могат да бъдат много скъпи, като се има предвид цялата стойност, която е поставена на детайла.Добавянето на скъпи чувствителни на топлина материали като неръждаема стомана, разходите за преработка и монтаж на скрап могат да бъдат по-високи.В комбинация с усложнения като замърсяване и неуспехи в пасивирането, някога печеливша операция с неръждаема стомана може да стане нерентабилна или дори да навреди на репутацията.
Как производителите предотвратяват всичко това?Те могат да започнат с разширяване на знанията си за шлайфане и довършителни работи, разбиране на ролите, които играят и как влияят върху детайлите от неръждаема стомана.
Това не са синоними.Всъщност всеки има коренно различни цели.Шлифоването премахва материали като неравности и излишен заваръчен метал, докато финалната обработка осигурява фино покритие на металната повърхност.Объркването е разбираемо, като се има предвид, че тези, които мелят с големи шлифовъчни дискове, премахват много метал много бързо и могат да останат много дълбоки драскотини по време на процеса.Но при шлайфане драскотините са само следствие, целта е бързо отстраняване на материала, особено при работа с чувствителни на топлина метали като неръждаема стомана.
Завършването се извършва на етапи, като операторът започва с по-едро зърно и преминава към по-фини шлифовъчни дискове, нетъкан абразив и евентуално филцов плат и полираща паста, за да постигне огледално покритие.Целта е да се постигне определено финално покритие (скреч шарка).Всяка стъпка (по-фино зърно) премахва по-дълбоките драскотини от предишната стъпка и ги заменя с по-малки драскотини.
Тъй като шлайфането и довършителната обработка имат различни цели, те често не се допълват взаимно и могат да играят един срещу друг, ако се използва грешна стратегия за консумативи.За да отстрани излишния заваръчен метал, операторът прави много дълбоки драскотини с шлифовъчно колело и след това предава частта на специалиста, който сега трябва да отдели много време за отстраняване на тези дълбоки драскотини.Тази последователност от шлайфане до финална обработка все още може да бъде най-ефективният начин за посрещане на изискванията на клиента за финална обработка.Но отново, това не са допълнителни процеси.
Повърхностите на детайлите, предназначени за обработваемост, обикновено не изискват шлайфане или довършителни работи.Частите, които са шлифовани, правят това само 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 такъв начин, че да не се изисква прекомерно отстраняване на материал.Типичен пример е част от неръждаема стомана с красива заварка, защитена от волфрамов електрод, който просто трябва да бъде смесен и съчетан с крайния модел на субстрата.
Шлифовъчни машини с дискове за ниско отнемане на материал могат да създадат сериозни проблеми при работа с неръждаема стомана.По същия начин прегряването може да причини посиняване и промяна в свойствата на материала.Целта е неръждаемата стомана да се поддържа възможно най-студена през целия процес.
За тази цел помага да се избере шлифовъчен диск с най-бърза скорост на отстраняване за приложението и бюджета.Циркониевите колела се смилат по-бързо от двуалуминиевия оксид, но керамичните колела работят най-добре в повечето случаи.
Изключително здравите и остри керамични частици се износват по уникален начин.Тъй като постепенно се разпадат, те не стават плоски, но запазват остър ръб.Това означава, че те могат да отстраняват материала много бързо, често няколко пъти по-бързо от другите шлифовъчни дискове.Като цяло, това прави керамичните шлифовъчни дискове си струва парите.Те са идеални за обработка на неръждаема стомана, тъй като бързо отстраняват големи стружки и генерират по-малко топлина и деформация.
Независимо 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 както за въглеродна, така и за неръждаема стомана.Много хора физически разделят операциите по смилане на въглерод и неръждаема стомана.Дори малки искри от въглеродна стомана, падащи върху части от неръждаема стомана, могат да причинят проблеми със замърсяване.Много индустрии, като фармацевтичната и ядрената, изискват консумативите да бъдат оценени като незамърсяващи.Това означава, че шлифовъчните колела от неръждаема стомана не трябва да съдържат практически (по-малко от 0,1%) желязо, сяра и хлор.
Шлифовъчните дискове не се шлифоват сами, те се нуждаят от електрически инструмент.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 определена мощност и въртящ момент.Докато някои пневматични мелници имат необходимите спецификации, в повечето случаи шлайфането на керамични дискове се извършва с електрически инструменти.
Шлифовъчни машини с недостатъчна мощност и въртящ момент могат да причинят сериозни проблеми дори 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 да отстраняват големи парчета метал, като по този начин намаляват количеството термичен материал, навлизащ в шлифовъчното колело.шлифовъчно колело.
Това изостря порочния кръг: шлифовъчните машини виждат, че не се отстранява материал, така че инстинктивно натискат по-силно, което на свой ред създава излишна топлина и посиняване.В крайна сметка те натискат толкова силно, че остъкляват колелата, което ги принуждава да работят повече и да генерират повече топлина, преди да осъзнаят, че трябва да сменят колелата.Ако работите по този начин с тънки тръби или листове, те в крайна сметка преминават през материала.
Разбира се, ако операторите не са подходящо обучени, дори и с най-добрите инструменти, може да възникне този порочен кръг, особено що се отнася до натиска, който 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 мелницата да черпи около 10 ампера.
Използването на амперметър може да помогне за стандартизиране на операциите по смилане, ако производителят обработва голямо количество скъпа неръждаема стомана.Разбира се, малко операции всъщност използват амперметър редовно, така че е най-добре да слушате внимателно.Ако операторът чуе и почувства оборотите да падат бързо, той може да натиска твърде силно.
Слушането на докосвания, които са твърде леки (т.е. твърде слаб натиск), може да бъде трудно, така че вниманието към потока на искри може да помогне в този случай.Шлифоването на неръждаема стомана произвежда по-тъмни искри от въглеродната стомана, но те все пак трябва да са видими и да стърчат равномерно от работната зона.Ако операторът внезапно види по-малко искри, това може да се дължи на неприлагане на достатъчна сила или неостъкляване на колелото.
Операторите също трябва да поддържат постоянен работен ъгъл.Ако се доближат до детайла под почти прав ъгъл (почти успоредно на детайла), те могат да причинят значително прегряване;ако се приближават под твърде голям ъгъл (почти вертикално), те рискуват да ударят ръба на колелото в метала.Ако използват колело тип 27, те трябва да подходят към работа 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 шлифоване.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 още един важен фактор: изборът на правилния тип шлифовъчно колело.Колело тип 27 има контактна точка с метална повърхност, колело тип 28 има контактна линия поради коничната си форма, колело тип 29 има контактна повърхност.
Днешните най-разпространени колела тип 27 могат да свършат работа в много области, но тяхната форма затруднява работата с дълбоко профилирани части и криви, като например заварени тръбни възли от неръждаема стомана.Профилната форма на колелото тип 29 улеснява работата на операторите, които трябва да шлифоват комбинирани извити и плоски повърхности.Дискът тип 29 прави това чрез увеличаване на контактната площ на повърхността, което означава, че операторът не трябва да прекарва много време в смилане на всяко място – добра стратегия за намаляване на натрупването на топлина.
Всъщност това се отнася за всеки шлифовъчен диск.При смилането операторът не трябва да стои дълго време на едно и също място.Да предположим, че оператор отстранява метал от филе с дължина няколко фута.Той може да задвижва колелото с кратки движения нагоре и надолу, но това може да доведе до прегряване на детайла, тъй като задържа колелото в малка зона за дълъг период от време.За да намали входящата топлина, операторът може да прокара целия заваръчен шев в една посока на единия връх, след това да повдигне инструмента (позволявайки на детайла да се охлади) и да прекара детайла в същата посока на другия връх.Други методи работят, но всички те имат едно общо нещо: избягват прегряването, като поддържат шлифовъчното колело в движение.
За това спомагат и широко използваните методи на „сресване“.Да предположим, че операторът шлайфа челна заварка в плоска позиция.За да намали топлинния стрес и прекомерното копаене, той избягваше да бута мелницата по фугата.Вместо това той започва от края и пуска мелницата по фугата.Това също така предотвратява потъването на колелото твърде дълбоко в материала.
Разбира се, всяка техника може да прегрее метала, ако операторът работи твърде бавно.Работете твърде бавно и операторът ще прегрее детайла;ако се движите твърде бързо, шлайфането може да отнеме много време.Намирането на най-доброто място за скоростта на подаване обикновено изисква опит.Но ако операторът не е запознат с работата, той може да смила скрап, за да „усети“ подходящата скорост на подаване за детайла.
Стратегията за довършителни работи зависи от повърхностното състояние на материала, докато влиза и излиза от отдела за довършителни работи.Определете начална точка (получено състояние на повърхността) и крайна точка (изисква се завършване) и след това 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 изглежда нелогично.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-фино зърно?
Не е задължително, това отново е свързано с естеството на сравнението.Тъй като във всяка стъпка се постига по-фино зърно, балсамът замества по-дълбоките драскотини с по-фини, по-фини.Ако започнат с шкурка с 40 песъчинки или флип тиган, те ще оставят дълбоки драскотини по метала.Би било чудесно, ако тези драскотини доближат повърхността до желания завършек, поради което има налични финишни материали с 40 песъчинки.Въпреки това, ако клиент поиска покритие #4 (насочено шлайфане), дълбоките драскотини, оставени от песъчинки #40, отнемат много време за отстраняване.Занаятчиите или използват различни размери на зърното, или прекарват много време, използвайки фини абразиви, за да премахнат тези големи драскотини и да ги заменят с по-малки.Всичко това е не само неефективно, но и загрява детайла твърде много.
Разбира се, използването на фини абразиви върху груби повърхности може да бъде бавно и в комбинация с лоша техника води до твърде много топлина.Дисковете две в едно или шахматно разположените могат да помогнат за това.Тези дискове включват абразивни кърпи, комбинирани с материали за повърхностна обработка.Те ефективно позволяват на майстора да използва абразиви за отстраняване на материала, като същевременно оставя по-гладко покритие.
Следващата стъпка в довършването може да включва използването на нетъкан текстил, което илюстрира друга уникална характеристика на довършване: процесът работи най-добре с електрически инструменти с променлива скорост.Ъглошлайф, работещ при 10 000 оборота в минута, може да работи с някои абразивни материали, но напълно ще разтопи някои нетъкани материали.Поради тази причина финишърите забавят до 3 000-6 000 оборота в минута преди финиширане на нетъкан текстил.Разбира се, точната скорост зависи от приложението и консумативите.Например барабаните от нетъкан текстил обикновено се въртят с 3000 до 4000 об./мин., докато дисковете за повърхностна обработка обикновено се въртят с 4000 до 6000 об./мин.
Наличието на правилните инструменти (мелнички с променлива скорост, различни довършителни материали) и определянето на оптималния брой стъпки основно осигурява карта, която показва най-добрия път между входящия и готовия материал.Точният път зависи от приложението, но опитни тримери следват този път, използвайки подобни методи за подстригване.
Нетъканите ролки допълват повърхността от неръждаема стомана.За ефективно довършване и оптимален живот на консумативите, различните довършителни материали се движат при различни скорости на въртене.
Първо, те отнемат време.Ако видят, че тънко парче неръждаема стомана се нагрява, спират да довършват на едно място и започват на друго.Или може да работят върху два различни артефакта едновременно.Работете малко върху едното и след това върху другото, като дадете време на другото парче да изстине.
Когато полирате до огледално покритие, полиращата машина може да полира кръстосано с полиращия барабан или полиращия диск в посока, перпендикулярна на предишната стъпка.Кръстосаното шлайфане подчертава зоните, които трябва да се слеят с предишния модел на надраскване, но все още не довежда повърхността до #8 огледално покритие.След като всички драскотини бъдат отстранени, ще са необходими филцова кърпа и полираща подложка, за да се създаде желаното лъскаво покритие.
За да получат правилния завършек, производителите трябва да осигурят на довършителите правилните инструменти, включително реални инструменти и материали, както и средства за комуникация, като например създаване на стандартни мостри, за да се определи как трябва да изглежда определен завършек.Тези образци (публикувани до отдела за довършителни работи, в документите за обучение и в литературата за продажби) помагат да поддържате всички на една и съща дължина на вълната.
Що се отнася до действителните инструменти (включително електрически инструменти и абразиви), геометрията на някои части може да бъде предизвикателство дори за най-опитния екип за довършителни работи.Това ще помогне на професионални инструменти.
Да предположим, че един оператор трябва да сглоби тънкостенна тръба от неръждаема стомана.Използването на дискове с клапи или дори барабани може да доведе до проблеми, прегряване и понякога дори до плоско петно ​​върху самата тръба.Това е мястото, където лентовите мелници, предназначени за тръби, могат да помогнат.Транспортната лента покрива по-голямата част от диаметъра на тръбата, разпределяйки контактните точки, повишавайки ефективността и намалявайки входящата топлина.Въпреки това, както при всичко останало, майсторът все още трябва да премести лентовия шлайф на друго място, за да намали излишното натрупване на топлина и да избегне посиняване.
Същото важи и за други професионални инструменти за довършителни работи.Помислете за лентов шлайф, предназначен за труднодостъпни места.Довършителят може да го използва, за да направи ъглова заварка между две дъски под остър ъгъл.Вместо да движи пръстовата шлифовъчна машина вертикално (нещо като миене на зъбите), техникът я движи хоризонтално по горния ръб на ъгловата заварка и след това по дъното, като се увери, че шлифовъчната машина не остава на едно място твърде много.за дълго време.дълго .
Заваряването, шлайфането и довършването на неръждаема стомана идва с още едно предизвикателство: осигуряване на правилно пасивиране.След всички тези смущения остана ли някакво замърсяване на повърхността на материала, което би попречило на естественото образуване на хромов слой от неръждаема стомана по цялата повърхност?Последното нещо, от което се нуждае един производител, е ядосан клиент, който се оплаква от ръждясали или мръсни 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 направи това почистване?Зависи от приложението.Ако производителите почистват неръждаема стомана, за да осигурят пълна пасивация, те обикновено го правят веднага след заваряването.Неспазването на това означава, че довършителната среда може да абсорбира повърхностни замърсители от детайла и да ги разпредели на други места.Въпреки това, за някои критични приложения, производителите могат да добавят допълнителни стъпки за почистване - може би дори тестване за правилно пасивиране, преди неръждаемата стомана да напусне завода.
Да предположим, че производител заварява важен компонент от неръждаема стомана за ядрената индустрия.Професионален заварчик с волфрамова дъга създава гладък шев, който изглежда перфектно.Но отново, това е критично приложение.Член на отдела за довършителни работи използва четка, свързана към електрохимична система за почистване, за да почисти повърхността на заваръчния шев.След това той шлайфа заваръчния шев с нетъкан абразив и кърпа и завършва всичко до гладка повърхност.След това идва последната четка с електрохимична система за почистване.След ден или два престой използвайте преносим тестер, за да проверите частта за правилна пасивация.Резултатите, записани и запазени с работата, показаха, че частта е била напълно пасивирана преди да напусне фабриката.
В повечето производствени предприятия шлайфането, довършването и почистването, пасивирането на неръждаема стомана обикновено се извършват в следващите стъпки.Всъщност те обикновено се изпълняват малко преди да бъде изпратена работата.
Неправилно обработените части създават едни от най-скъпите скрап и преработки, така че е логично производителите да погледнат отново своите отдели за шлифоване и довършителни работи.Подобренията в шлайфането и финалната обработка помагат за елиминиране на ключови пречки, подобряване на качеството, премахване на главоболия и, най-важното, повишаване на удовлетвореността на клиентите.
FABRICATOR е водещото списание за производство и формоване на стомана в Северна Америка.Списанието публикува новини, технически статии и истории за успех, които позволяват на производителите да вършат работата си по-ефективно.FABRICATOR е в индустрията от 1970 г.
Сега с пълен достъп до дигиталното издание на 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.
Получете пълен цифров достъп до STAMPING Journal, включващ най-новите технологии, най-добри практики и новини в индустрията за пазара на метално щамповане.
Сега с пълен цифров достъп до The Fabricator en Español имате лесен достъп до ценни индустриални ресурси.