Les soldadures longitudinals de les barres d'acer inoxidable es desbarben electroquímicament per garantir una passivació adequada.Imatge cortesia de Walter Surface Technologies
Imagineu que un fabricant subscriu un contracte per fabricar un producte clau d'acer inoxidable.Les seccions de xapa i tubs es tallen, es dobleguen i es solden abans de ser enviades a l'estació d'acabat.La peça consta de plaques soldades verticalment a la canonada.Les soldadures es veuen bé, però no és el preu ideal que busca un comprador.Com a resultat, el molinet passa temps eliminant més metall de soldadura de l'habitual.Aleshores, per desgràcia, va aparèixer un blau diferent a la superfície, un signe clar de massa calor.En aquest cas, això significa que la peça no complirà els requisits del client.
Sovint fet a mà, el poliment i l'acabat requereixen destresa i artesania.Els errors d'acabat poden ser molt costosos tenint en compte tot el valor que s'ha donat a la peça.L'addició de materials cars sensibles a la calor, com ara l'acer inoxidable, els costos de reelaboració i instal·lació de ferralla pot ser més elevat.Combinat amb complicacions com ara errors de contaminació i passivació, una operació d'acer inoxidable que abans era rendible pot esdevenir no rendible o fins i tot perjudicial per a la reputació.
Com eviten tot això els fabricants?Poden començar ampliant els seus coneixements sobre rectificat i acabat, entenent les funcions que tenen i com afecten les peces d'acer inoxidable.
Aquests no són sinònims.De fet, cadascú té objectius fonamentalment diferents.La mòlta elimina materials com ara rebaves i l'excés de metall de soldadura, mentre que l'acabat proporciona un acabat fi a la superfície metàl·lica.La confusió és comprensible, atès que els que triten amb moles grans treuen molt de metall molt ràpidament, i es poden deixar rascades molt profundes en el procés.Però quan es tritura, les ratllades són només una conseqüència, l'objectiu és eliminar ràpidament el material, especialment quan es treballa amb metalls sensibles a la calor com l'acer inoxidable.
L'acabat es fa per etapes a mesura que l'operador comença amb un gra més gruixut i avança cap a moles més fines, abrasius no teixits i possiblement tela de feltre i pasta de poliment per aconseguir un acabat mirall.L'objectiu és aconseguir un cert acabat final (scratch pattern).Cada pas (grana més fina) elimina les ratllades més profundes del pas anterior i les substitueix per esgarrapades més petites.
Atès que la mòlta i l'acabat tenen finalitats diferents, sovint no es complementen i poden jugar un contra l'altre si s'utilitza l'estratègia de consumibles incorrecta.Per eliminar l'excés de metall de soldadura, l'operari fa rascades molt profundes amb una mola, i després passa la peça a l'aparador, que ara ha de dedicar molt de temps a eliminar aquestes rascades profundes.Aquesta seqüència des de la mòlta fins a l'acabat encara pot ser la forma més eficient de satisfer els requisits d'acabat del client.Però de nou, aquests no són processos addicionals.
Les superfícies de les peces dissenyades per a la treballabilitat generalment no requereixen mòlta ni acabat.Les peces que es polien només ho fan perquè el poliment és la manera més ràpida d'eliminar soldadures o altres materials, i les ratllades profundes que deixa la mola són exactament el que volia el client.Les peces que només requereixen un acabat es fabriquen de manera que no es requereixi una eliminació excessiva de material.Un exemple típic és una peça d'acer inoxidable amb una bonica soldadura protegida per un elèctrode de tungstè que simplement s'ha de barrejar i combinar amb el patró d'acabat del substrat.
Les rectificadores amb discs d'eliminació de material baix poden suposar problemes greus quan es treballa amb acer inoxidable.De la mateixa manera, el sobreescalfament pot provocar un blau i un canvi en les propietats del material.L'objectiu és mantenir l'acer inoxidable el més fred possible durant tot el procés.
Per a això, ajuda a seleccionar la mola amb la taxa d'eliminació més ràpida per a l'aplicació i el pressupost.Les rodes de zirconi es molen més ràpidament que l'alúmina, però les rodes de ceràmica funcionen millor en la majoria dels casos.
Les partícules de ceràmica extremadament fortes i afilades es porten d'una manera única.A mesura que es desintegren gradualment, no es tornen plans, sinó que conserven una vora afilada.Això significa que poden treure material molt ràpidament, sovint diverses vegades més ràpid que altres moles.En general, això fa que les moles de ceràmica valguin la pena els diners.Són ideals per mecanitzar acer inoxidable, ja que eliminen ràpidament les estelles grans i generen menys calor i deformació.
Independentment de quina mola tria un fabricant, cal tenir en compte la contaminació potencial.La majoria dels fabricants saben que no poden utilitzar la mateixa mola tant per a l'acer al carboni com per a l'acer inoxidable.Moltes persones separen físicament les operacions de mòlta de carboni i d'acer inoxidable.Fins i tot petites espurnes d'acer al carboni que cauen sobre peces d'acer inoxidable poden causar problemes de contaminació.Moltes indústries, com la farmacèutica i la nuclear, requereixen que els consumibles siguin classificats com a no contaminants.Això vol dir que les moles d'acer inoxidable han d'estar pràcticament lliures (menys del 0,1%) de ferro, sofre i clor.
Les moles no es triten per si soles, necessiten una eina elèctrica.Qualsevol pot anunciar els avantatges de les moles o les eines elèctriques, però la realitat és que les eines elèctriques i les seves moles funcionen com un sistema.Les moles de ceràmica estan dissenyades per a esmoladores angulars amb una certa potència i parell.Tot i que algunes rectificadores pneumàtiques tenen les especificacions requerides, en la majoria dels casos la mòlta de rodes ceràmiques es fa amb eines elèctriques.
Les rectificadores amb potència i parell insuficients poden causar problemes greus fins i tot amb els abrasius més moderns.La manca de potència i parell pot fer que l'eina s'alentiri significativament sota pressió, evitant essencialment que les partícules de ceràmica de la mola facin el que estan dissenyades per fer: eliminar ràpidament grans trossos de metall, reduint així la quantitat de material tèrmic que entra a la mola.Mola.
Això agreuja el cercle viciós: els polidors veuen que no s'elimina cap material, de manera que instintivament pressionen més fort, la qual cosa al seu torn crea un excés de calor i blau.Acaben empenyent tant que esmalteixen les rodes, cosa que els obliga a treballar més i generar més calor abans que s'adonin que necessiten canviar les rodes.Si treballeu d'aquesta manera amb tubs o làmines primes, acaben passant pel material.
Per descomptat, si els operaris no estan degudament entrenats, fins i tot amb les millors eines, es pot produir aquest cercle viciós, sobretot pel que fa a la pressió que exerceixen sobre la peça.La millor pràctica és apropar-se el més possible al corrent nominal del molinet.Si l'operador està utilitzant una mòlta de 10 amperes, ha de prémer tan fort que la mòlta consumeixi uns 10 amperes.
L'ús d'un amperímetre pot ajudar a estandarditzar les operacions de mòlta si un fabricant processa una gran quantitat d'acer inoxidable car.Per descomptat, poques operacions fan servir un amperímetre de manera regular, així que és millor escoltar amb atenció.Si l'operador escolta i sent que les RPM cauen ràpidament, pot estar pressionant massa fort.
Escoltar tocs massa lleugers (és a dir, massa poca pressió) pot ser difícil, de manera que l'atenció al flux d'espurnes pot ajudar en aquest cas.El poliment de l'acer inoxidable produeix espurnes més fosques que l'acer al carboni, però encara haurien de ser visibles i sobresortir uniformement de l'àrea de treball.Si de sobte l'operador veu menys espurnes, pot ser que no s'aplica prou força o que no envidra la roda.
Els operadors també han de mantenir un angle de treball constant.Si s'apropen a la peça de treball gairebé en angle recte (gairebé paral·lel a la peça de treball), poden provocar un sobreescalfament important;si s'acosten amb un angle massa gran (gairebé vertical), corren el risc de xocar la vora de la roda contra el metall.Si fan servir una roda tipus 27, haurien d'apropar-se al treball en un angle de 20 a 30 graus.Si tenen rodes tipus 29, el seu angle de treball hauria de ser d'uns 10 graus.
Les moles de mòlta tipus 28 (cònics) s'utilitzen normalment per rectificar superfícies planes per eliminar material en camins de mòlta més amples.Aquestes rodes afilades també funcionen millor amb angles de mòlta més baixos (al voltant de 5 graus), de manera que ajuden a reduir la fatiga de l'operador.
Això introdueix un altre factor important: escollir el tipus adequat de mola.La roda tipus 27 té un punt de contacte de superfície metàl·lica, la roda tipus 28 té una línia de contacte a causa de la seva forma cònica, la roda tipus 29 té una superfície de contacte.
Les rodes de tipus 27 més habituals actuals poden fer la feina en moltes àrees, però la seva forma dificulta el treball amb peces i corbes de perfil profund, com ara conjunts de tubs d'acer inoxidable soldats.La forma del perfil de la roda Type 29 facilita el treball dels operaris que necessiten rectificar superfícies planes i corbes combinades.La roda de tipus 29 ho fa augmentant l'àrea de contacte superficial, cosa que significa que l'operador no ha de passar molt de temps triturant a cada lloc, una bona estratègia per reduir l'acumulació de calor.
De fet, això s'aplica a qualsevol mola.Durant la mòlta, l'operador no ha de romandre al mateix lloc durant molt de temps.Suposem que un operador està traient metall d'un filet de diversos peus de llarg.Pot conduir la roda amb moviments curts cap amunt i cap avall, però això pot provocar que la peça es sobreescalfi, ja que manté la roda en una àrea petita durant un llarg període de temps.Per reduir l'entrada de calor, l'operador pot executar tota la soldadura en una direcció en un nas, després aixecar l'eina (permetent que la peça es refredi) i passar la peça en la mateixa direcció a l'altre nas.Altres mètodes funcionen, però tots tenen una cosa en comú: eviten el sobreescalfament mantenint la mola en moviment.
Això també s'ajuda amb mètodes de "pentinació" àmpliament utilitzats.Suposem que l'operador està rectificant una soldadura a tope en una posició plana.Per reduir l'estrès tèrmic i l'excavació excessiva, va evitar empènyer el molinet al llarg de la junta.En canvi, comença al final i fa passar el molinet per l'articulació.Això també evita que la roda s'enfonsi massa en el material.
Per descomptat, qualsevol tècnica pot sobreescalfar el metall si l'operador treballa massa lentament.Treballeu massa lentament i l'operador sobreescalfarà la peça;si et mous massa ràpid, el poliment pot trigar molt de temps.Trobar el punt dolç per a la velocitat d'alimentació sol necessitar experiència.Però si l'operador no està familiaritzat amb la feina, pot triturar la ferralla per "sentir" la velocitat d'alimentació adequada per a la peça de treball.
L'estratègia d'acabat depèn de l'estat de la superfície del material a mesura que entra i surt del departament d'acabat.Determineu un punt inicial (condició de la superfície obtinguda) i un punt final (cal finalitzar), i després feu un pla per trobar el millor camí entre aquests dos punts.
Sovint, el millor camí no comença amb un abrasiu molt agressiu.Això pot semblar contraintuïtiu.Després de tot, per què no començar amb sorra gruixuda per obtenir una superfície rugosa i després passar a una sorra més fina?No seria molt ineficient començar amb un gra més fi?
No necessàriament, això de nou té a veure amb la naturalesa de la comparació.A mesura que s'aconsegueix una gra més fina en cada pas, l'acondicionador substitueix les ratllades més profundes per unes de més fines i més fines.Si comencen amb paper de vidre de gra 40 o una paella, deixaran rascades profundes al metall.Seria fantàstic que aquestes esgarrapades apropessin la superfície a l'acabat desitjat, per això hi ha 40 materials d'acabat de granalla disponibles.Tanmateix, si un client sol·licita un acabat núm. 4 (polit direccional), les rascades profundes que deixa el gra núm. 40 triguen molt de temps a eliminar-se.Els artesans opten a diverses mides de gra o passen molt de temps utilitzant abrasius de gra fi per eliminar aquestes grans esgarrapades i substituir-les per altres més petites.Tot això no només és ineficient, sinó que també escalfa massa la peça.
Per descomptat, l'ús d'abrasius de gra fi en superfícies rugoses pot ser lent i, combinat amb una tècnica deficient, produeix massa calor.Els discos dos en un o esglaonats poden ajudar amb això.Aquests discs inclouen draps abrasius combinats amb materials de tractament superficial.Permeten eficaçment a l'artesà utilitzar abrasius per eliminar el material alhora que deixen un acabat més suau.
El següent pas en l'acabat pot incloure l'ús de teixits no teixits, que il·lustra una altra característica única d'acabat: el procés funciona millor amb eines elèctriques de velocitat variable.Una esmoladora angular que funciona a 10.000 rpm pot manejar alguns materials abrasius, però fondrà completament alguns materials no teixits.Per aquest motiu, els acabadors disminueixen la velocitat a 3.000-6.000 rpm abans d'acabar els no teixits.Per descomptat, la velocitat exacta depèn de l'aplicació i dels consumibles.Per exemple, els tambors no teixits solen girar entre 3.000 i 4.000 rpm, mentre que els discos de tractament de superfícies solen girar entre 4.000 i 6.000 rpm.
Disposar de les eines adequades (esmoladores de velocitat variable, diversos materials d'acabat) i determinar el nombre òptim de passos proporciona bàsicament un mapa que mostra el millor camí entre el material entrant i el material acabat.El camí exacte depèn de l'aplicació, però els talladors experimentats segueixen aquest camí utilitzant mètodes de retall similars.
Els rotlles no teixits completen la superfície d'acer inoxidable.Per a un acabat eficient i una vida útil òptima dels consumibles, diferents materials d'acabat funcionen a diferents velocitats de rotació.
Primer, necessiten temps.Si veuen que s'està escalfant una peça fina d'acer inoxidable, deixen d'acabar en un lloc i comencen en un altre.O podrien estar treballant en dos artefactes diferents al mateix temps.Treballeu una mica sobre una i després sobre l'altra, donant temps a l'altra peça perquè es refredi.
Quan poliu amb un acabat mirall, el polidor pot polir en creu amb el tambor de poliment o el disc de poliment en la direcció perpendicular al pas anterior.El poliment creuat destaca les àrees que haurien de fusionar-se amb el patró de rascades anterior, però encara no porta la superfície a un acabat mirall número 8.Un cop s'hagin eliminat totes les ratllades, caldrà un drap de feltre i un coixinet de poliment per crear l'acabat brillant desitjat.
Per obtenir l'acabat correcte, els fabricants han de proporcionar als acabadors les eines adequades, incloses eines i materials reals, així com eines de comunicació, com ara la creació de mostres estàndard per determinar com hauria de ser un determinat acabat.Aquestes mostres (publicades al costat del departament d'acabat, als documents de formació i a la literatura de vendes) ajuden a mantenir tots en la mateixa longitud d'ona.
Pel que fa a les eines reals (incloses les eines elèctriques i els abrasius), la geometria d'algunes peces pot ser un repte fins i tot per a l'equip d'acabat més experimentat.Això ajudarà les eines professionals.
Suposem que un operador necessita muntar una canonada d'acer inoxidable de parets primes.L'ús de discos de solapa o fins i tot tambors pot provocar problemes, sobreescalfament i, de vegades, fins i tot un punt pla al propi tub.Aquí és on poden ajudar les rectificadores de cinturó dissenyades per a canonades.La cinta transportadora cobreix la major part del diàmetre de la canonada, distribueix els punts de contacte, augmenta l'eficiència i redueix l'entrada de calor.Tanmateix, com amb tota la resta, l'artesà encara ha de moure la polidora de cinturó a un lloc diferent per reduir l'acumulació de calor excessiva i evitar el blau.
El mateix s'aplica a altres eines d'acabat professionals.Penseu en una polidora de cinta dissenyada per a llocs de difícil accés.Un acabador pot utilitzar-lo per fer una soldadura de filet entre dues taules amb un angle agut.En lloc de moure la polidora de cinturó de dits verticalment (com ara raspallar-se les dents), el tècnic la mou horitzontalment per la vora superior de la soldadura de filet i després per la part inferior, assegurant-se que la polidora de dits no es quedi massa en un lloc.durant molt de temps.llarg.
La soldadura, el rectificat i l'acabat d'acer inoxidable comporta un altre repte: garantir una passivació adequada.Després de totes aquestes pertorbacions, va quedar alguna contaminació a la superfície del material que impediria la formació natural d'una capa de crom d'acer inoxidable sobre tota la superfície?L'últim que necessita un fabricant és un client enfadat que es queixa de peces rovellades o brutes.Aquí és on entra en joc la neteja adequada i la traçabilitat.
La neteja electroquímica pot ajudar a eliminar els contaminants per garantir una passivació adequada, però quan s'ha de fer aquesta neteja?Depèn de l'aplicació.Si els fabricants netegen l'acer inoxidable per garantir una passivació completa, solen fer-ho immediatament després de la soldadura.Si no ho feu, el medi d'acabat pot absorbir contaminants superficials de la peça de treball i distribuir-los a altres llocs.Tanmateix, per a algunes aplicacions crítiques, els fabricants poden afegir passos de neteja addicionals, potser fins i tot provant la passivació adequada abans que l'acer inoxidable surti de la fàbrica.
Suposem que un fabricant està soldant un component important d'acer inoxidable per a la indústria nuclear.Un soldador d'arc de tungstè professional crea una costura llisa que sembla perfecta.Però de nou, aquesta és una aplicació crítica.Un membre del departament d'acabat utilitza un raspall connectat a un sistema de neteja electroquímic per netejar la superfície d'una soldadura.A continuació, va polir la soldadura amb un abrasiu no teixit i un drap i ho va acabar tot fins a una superfície llisa.Després ve l'últim raspall amb un sistema de neteja electroquímica.Després d'un o dos dies d'inactivitat, utilitzeu un provador portàtil per comprovar la passivació adequada de la peça.Els resultats, enregistrats i guardats amb el treball, van demostrar que la peça estava totalment passivada abans de sortir de la fàbrica.
A la majoria de les plantes de fabricació, la mòlta, l'acabat i la neteja de la passivació de l'acer inoxidable solen produir-se en passos posteriors.De fet, normalment es realitzen poc abans de la presentació del treball.
Les peces mecanitzades incorrectament creen algunes de les ferralla i reelaboració més cares, de manera que té sentit que els fabricants facin una altra mirada als seus departaments de poliment i acabat.Les millores en la mòlta i l'acabat ajuden a eliminar colls d'ampolla clau, millorar la qualitat, eliminar els mals de cap i, el més important, augmentar la satisfacció del client.
FABRICATOR és la revista líder de fabricació i conformació d'acer d'Amèrica del Nord.La revista publica notícies, articles tècnics i casos d'èxit que permeten als fabricants fer la seva feina de manera més eficient.FABRICATOR ha estat en la indústria des de 1970.
Ara amb accés complet a l'edició digital de The FABRICATOR, accés fàcil a recursos valuosos de la indústria.
L'edició digital de The Tube & Pipe Journal és ara totalment accessible i ofereix un fàcil accés a recursos valuosos de la indústria.
Aconsegueix accés digital complet a STAMPING Journal, que inclou les últimes tecnologies, les millors pràctiques i les notícies del sector per al mercat de l'estampació de metalls.
Ara, amb accés digital complet a The Fabricator en Español, teniu fàcil accés a recursos valuosos de la indústria.