Langsvejsninger i rustfri stålstænger afgrates elektrokemisk for at sikre korrekt passivering.Billede udlånt af Walter Surface Technologies
Forestil dig, at en producent indgår en kontrakt om at fremstille et nøgleprodukt i rustfrit stål.Plader og rørsektioner skæres, bukkes og svejses, inden de sendes til efterbehandlingsstationen.Delen består af plader svejset lodret til røret.Svejsningerne ser godt ud, men det er ikke den ideelle pris, som en køber leder efter.Som følge heraf bruger sliberen tid på at fjerne mere svejsemetal end normalt.Så kom der desværre en tydelig blå farve på overfladen - et tydeligt tegn på for meget varmetilførsel.I dette tilfælde betyder det, at delen ikke opfylder kundens krav.
Ofte udført i hånden kræver slibning og efterbehandling fingerfærdighed og håndværk.Fejl i efterbehandlingen kan være meget kostbare i betragtning af al den værdi, der er lagt på emnet.Tilføjelse af dyre varmefølsomme materialer såsom rustfrit stål, efterbearbejdning og skrotinstallationsomkostninger kan være højere.Kombineret med komplikationer såsom forurening og passiveringsfejl, kan en engang rentabel drift af rustfrit stål blive urentabel eller endda skade omdømmet.
Hvordan forhindrer producenterne alt dette?De kan starte med at udvide deres viden om slibning og efterbehandling, forstå de roller, de spiller, og hvordan de påvirker emner i rustfrit stål.
Disse er ikke synonymer.Faktisk har alle grundlæggende forskellige mål.Slibning fjerner materialer som grater og overskydende svejsemetal, mens efterbehandling giver en fin finish til metaloverfladen.Forvirringen er forståelig, da de, der sliber med store slibeskiver, fjerner meget metal meget hurtigt, og der kan efterlades meget dybe ridser i processen.Men ved slibning er ridser kun en konsekvens, målet er hurtigt at fjerne materiale, især når man arbejder med varmefølsomme metaller som fx rustfrit stål.
Efterbehandling udføres i etaper, efterhånden som operatøren starter med et grovere korn og går videre til finere slibeskiver, non-woven slibemidler og eventuelt filt og polerpasta for at opnå en spejlfinish.Målet er at opnå en vis endelig finish (ridsemønster).Hvert trin (finere grus) fjerner de dybere ridser fra det forrige trin og erstatter dem med mindre ridser.
Da slibning og efterbehandling har forskellige formål, supplerer de ofte ikke hinanden og kan spille mod hinanden, hvis den forkerte forbrugsstofstrategi anvendes.For at fjerne overskydende svejsemetal laver operatøren meget dybe ridser med en slibeskive, og sender derefter delen videre til kommoden, som nu skal bruge meget tid på at fjerne disse dybe ridser.Denne sekvens fra slibning til efterbehandling kan stadig være den mest effektive måde at imødekomme kundernes efterbehandlingskrav.Men igen, det er ikke yderligere processer.
Emneoverflader, der er designet til bearbejdelighed, kræver generelt ikke slibning eller efterbehandling.Dele, der slibes, gør det kun, fordi slibning er den hurtigste måde at fjerne svejsninger eller andet materiale på, og de dybe ridser, som slibeskiven efterlader, er præcis, hvad kunden ønskede.Dele, der kun kræver efterbehandling, er fremstillet på en sådan måde, at overdreven materialefjernelse ikke er nødvendig.Et typisk eksempel er en rustfri ståldel med en smuk svejsning beskyttet af en wolframelektrode, der blot skal blandes og matches til underlagets finishmønster.
Slibemaskiner med lavt materialefjernelsesskiver kan give alvorlige problemer ved arbejde med rustfrit stål.Ligeledes kan overophedning forårsage blåfarvning og ændringer i materialeegenskaber.Målet er at holde det rustfrie stål så koldt som muligt under hele processen.
Til dette formål hjælper det at vælge den slibeskive med den hurtigste fjernelseshastighed for anvendelsen og budgettet.Zirkoniumskiver sliber hurtigere end aluminiumoxid, men keramiske hjul fungerer bedst i de fleste tilfælde.
De ekstremt stærke og skarpe keramiske partikler er slidt på en unik måde.Efterhånden som de gradvist går i opløsning, bliver de ikke flade, men bevarer en skarp kant.Det betyder, at de kan fjerne materiale meget hurtigt, ofte flere gange hurtigere end andre slibeskiver.Generelt gør dette keramiske slibeskiver pengene værd.De er ideelle til bearbejdning af rustfrit stål, da de hurtigt fjerner store spåner og genererer mindre varme og deformation.
Uanset hvilken slibeskive en producent vælger, skal potentiel forurening huskes.De fleste producenter ved, at de ikke kan bruge den samme slibeskive til både kulstofstål og rustfrit stål.Mange mennesker adskiller slibning af kulstof og rustfrit stål fysisk.Selv små gnister af kulstofstål, der falder på dele af rustfrit stål, kan forårsage forureningsproblemer.Mange industrier, såsom medicinal- og nuklearindustrien, kræver, at forbrugsstoffer klassificeres som ikke-forurenende.Det betyder, at rustfri slibeskiver skal være praktisk talt fri (mindre end 0,1%) for jern, svovl og klor.
Slibeskiver sliber ikke sig selv, de har brug for et elværktøj.Enhver kan annoncere fordelene ved slibeskiver eller elværktøj, men virkeligheden er, at elværktøj og deres slibeskiver fungerer som et system.Keramiske slibeskiver er designet til vinkelslibere med en vis kraft og drejningsmoment.Mens nogle pneumatiske slibemaskiner har de nødvendige specifikationer, udføres slibning af keramiske hjul i de fleste tilfælde med elværktøj.
Slibemaskiner med utilstrækkelig kraft og drejningsmoment kan forårsage alvorlige problemer med selv de mest moderne slibemidler.Mangel på kraft og drejningsmoment kan få værktøjet til at sænke farten betydeligt under tryk, hvilket i det væsentlige forhindrer de keramiske partikler på slibeskiven i at gøre, hvad de er designet til at gøre: hurtigt fjerne store klumper af metal og derved reducere mængden af ​​termisk materiale, der kommer ind i slibeskiven.slibeskive.
Dette forværrer den onde cirkel: Sandere ser, at intet materiale bliver fjernet, så de presser instinktivt hårdere, hvilket igen skaber overskudsvarme og blåfarvning.De ender med at skubbe så hårdt, at de glaserer hjulene, hvilket tvinger dem til at arbejde hårdere og generere mere varme, før de indser, at de skal skifte hjulene.Hvis du arbejder på denne måde med tynde rør eller plader, ender de med at gå lige igennem materialet.
Selvfølgelig, hvis operatørerne ikke er ordentligt uddannet, selv med de bedste værktøjer, kan denne onde cirkel opstå, især når det kommer til det pres, de lægger på emnet.Bedste praksis er at komme så tæt som muligt på kværnens mærkestrøm.Hvis operatøren bruger en 10 ampere kværn, skal han trykke så hårdt, at kværnen trækker ca. 10 ampere.
Brugen af ​​et amperemeter kan hjælpe med at standardisere slibeoperationer, hvis en producent behandler en stor mængde dyrt rustfrit stål.Selvfølgelig er der kun få operationer, der rent faktisk bruger et amperemeter på regelmæssig basis, så det er bedst at lytte godt efter.Hvis operatøren hører og mærker omdrejningstallet falde hurtigt, kan han skubbe for hårdt.
Det kan være svært at lytte til berøringer, der er for lette (dvs. for lidt tryk), så opmærksomhed på gnistflow kan hjælpe i dette tilfælde.Slibning af rustfrit stål giver mørkere gnister end kulstofstål, men de skal stadig være synlige og stikke jævnt ud fra arbejdsområdet.Hvis operatøren pludselig ser færre gnister, kan det skyldes, at der ikke anvendes nok kraft eller ikke har glaseret hjulet.
Operatører skal også opretholde en konstant arbejdsvinkel.Hvis de nærmer sig emnet i næsten en ret vinkel (næsten parallelt med emnet), kan de forårsage betydelig overophedning;hvis de nærmer sig i en for stor vinkel (næsten lodret), risikerer de at smække kanten af ​​hjulet ind i metallet.Hvis de bruger et type 27 hjul, bør de nærme sig arbejdet i en vinkel på 20 til 30 grader.Hvis de har type 29 hjul, skal deres arbejdsvinkel være omkring 10 grader.
Type 28 (koniske) slibeskiver bruges typisk til slibning af flade overflader for at fjerne materiale på bredere slibebaner.Disse tilspidsede hjul fungerer også bedst ved lavere slibevinkler (omkring 5 grader), så de hjælper med at reducere operatørens træthed.
Dette introducerer en anden vigtig faktor: at vælge den rigtige type slibeskive.Type 27 hjul har et metaloverfladekontaktpunkt, type 28 hjul har en kontaktlinje på grund af sin koniske form, type 29 hjul har en kontaktflade.
Dagens mest almindelige type 27 hjul kan klare opgaven på mange områder, men deres form gør det vanskeligt at arbejde med dybe profilerede dele og kurver, såsom svejsede rustfri stålrørsamlinger.Profilformen på Type 29 hjulet letter arbejdet for operatører, der skal slibe kombinerede buede og flade overflader.Type 29-skiven gør dette ved at øge overfladekontaktarealet, hvilket betyder, at operatøren ikke skal bruge meget tid på at slibe hvert sted – en god strategi til at reducere varmeopbygningen.
Faktisk gælder dette enhver slibeskive.Ved slibning bør operatøren ikke opholde sig på samme sted i lang tid.Antag, at en operatør fjerner metal fra en filet, der er flere meter lang.Den kan drive hjulet i korte op- og nedadgående bevægelser, men det kan få emnet til at overophedes, da det holder hjulet på et lille område i længere tid.For at reducere varmetilførslen kan operatøren køre hele svejsningen i én retning ved den ene næse, derefter hæve værktøjet (så at emnet kan køle af) og føre emnet i samme retning ved den anden næse.Andre metoder virker, men de har alle én ting til fælles: De undgår overophedning ved at holde slibeskiven i gang.
Dette er også hjulpet af udbredte metoder til "kæmning".Antag, at operatøren sliber en stødsvejsning i en flad position.For at reducere termisk stress og overdreven gravning undgik han at skubbe kværnen langs samlingen.I stedet starter han for enden og kører kværnen langs samlingen.Dette forhindrer også hjulet i at synke for langt ned i materialet.
Selvfølgelig kan enhver teknik overophede metallet, hvis operatøren arbejder for langsomt.Arbejd for langsomt, og operatøren vil overophede emnet;hvis du bevæger dig for hurtigt, kan slibningen tage lang tid.At finde det søde sted for foderhastighed kræver normalt erfaring.Men hvis operatøren ikke er bekendt med jobbet, kan han slibe skrotet for at "føle" den passende tilspændingshastighed for emnet.
Efterbehandlingsstrategien afhænger af materialets overfladetilstand, når det kommer ind og ud af efterbehandlingsafdelingen.Bestem et startpunkt (opnået overfladetilstand) og et slutpunkt (påkrævet finish), og lav derefter en plan for at finde den bedste vej mellem disse to punkter.
Ofte starter den bedste vej ikke med et meget aggressivt slibemiddel.Dette kan virke kontraintuitivt.Når alt kommer til alt, hvorfor ikke starte med groft sand for at få en ru overflade og derefter gå videre til finere sand?Ville det ikke være meget ineffektivt at starte med et finere korn?
Ikke nødvendigvis, dette har igen at gøre med karakteren af ​​sammenligningen.Da der opnås finere korn i hvert trin, erstatter balsamen dybere ridser med finere, finere.Hvis de starter med 40 grit sandpapir eller en flip pande, vil de efterlade dybe ridser på metallet.Det ville være fantastisk, hvis disse ridser ville bringe overfladen tættere på den ønskede finish, hvorfor der er 40 kornfinish materialer til rådighed.Men hvis en kunde anmoder om en #4-finish (retningsbestemt slibning), tager de dybe ridser efter #40-korn lang tid at fjerne.Håndværkere går enten til flere kornstørrelser eller bruger meget tid på at bruge fine slibemidler til at fjerne de store ridser og erstatte dem med mindre.Alt dette er ikke kun ineffektivt, men opvarmer også emnet for meget.
Naturligvis kan det være langsomt at bruge fine slibemidler på ru overflader, og kombineret med dårlig teknik resulterer det i for meget varme.To-i-en eller forskudte diske kan hjælpe med dette.Disse skiver inkluderer slibende klude kombineret med overfladebehandlingsmaterialer.De giver effektivt håndværkeren mulighed for at bruge slibemidler til at fjerne materiale, mens de efterlader en glattere finish.
Det næste trin i efterbehandlingen kan omfatte brugen af ​​ikke-vævede stoffer, hvilket illustrerer en anden unik efterbehandlingsfunktion: processen fungerer bedst med elværktøj med variabel hastighed.En vinkelsliber, der kører med 10.000 rpm, kan klare nogle slibende materialer, men den vil fuldstændig smelte nogle ikke-vævede materialer.Af denne grund sænker efterbehandlere ned til 3.000-6.000 rpm, før de efterbehandler nonwovens.Den nøjagtige hastighed afhænger naturligvis af applikationen og forbrugsstofferne.For eksempel roterer nonwoven tromler typisk med 3.000 til 4.000 rpm, mens overfladebehandlingsskiver typisk roterer med 4.000 til 6.000 rpm.
At have det rigtige værktøj (slibere med variabel hastighed, forskellige efterbehandlingsmaterialer) og at bestemme det optimale antal trin giver grundlæggende et kort, der viser den bedste vej mellem indgående og færdigt materiale.Den nøjagtige vej afhænger af applikationen, men erfarne trimmere følger denne vej ved at bruge lignende trimningsmetoder.
Ikke-vævede ruller fuldender overfladen af ​​rustfrit stål.For effektiv efterbehandling og optimal levetid for forbrugsstoffer kører forskellige efterbehandlingsmaterialer med forskellige omdrejningshastigheder.
For det første tager de tid.Hvis de ser, at et tyndt stykke rustfrit stål varmer op, stopper de med at afslutte et sted og starter et andet.Eller de arbejder måske på to forskellige artefakter på samme tid.Arbejd lidt på det ene og derefter på det andet, så det andet stykke tid kan køle af.
Ved polering til en spejlfinish kan polermaskinen krydspolere med poleretromlen eller polerskiven i retningen vinkelret på det foregående trin.Krydsslibning fremhæver områder, der burde smelte sammen med det tidligere ridsemønster, men bringer stadig ikke overfladen til en #8 spejlfinish.Når alle ridser er blevet fjernet, skal du bruge en filtklud og polerpude for at skabe den ønskede blanke finish.
For at få den rigtige finish skal producenterne give efterbehandlere det rigtige værktøj, herunder rigtige værktøjer og materialer, samt kommunikationsværktøjer, såsom at lave standardprøver for at bestemme, hvordan en bestemt finish skal se ud.Disse prøver (opslået ved siden af ​​efterbehandlingsafdelingen, i træningspapirer og i salgslitteratur) hjælper med at holde alle på samme bølgelængde.
Hvad angår faktisk værktøj (inklusive elværktøj og slibemidler), kan geometrien af ​​nogle dele være udfordrende selv for det mest erfarne efterbehandlingsteam.Dette vil hjælpe professionelle værktøjer.
Antag, at en operatør skal samle et tyndvægget rustfrit stålrør.Brug af klapskiver eller endda tromler kan føre til problemer, overophedning og nogle gange endda en flad plet på selve røret.Det er her båndslibere designet til rør kan hjælpe.Transportbåndet dækker det meste af rørdiameteren, fordeler kontaktpunkter, øger effektiviteten og reducerer varmetilførslen.Men som med alt andet skal håndværkeren stadig flytte båndsliberen til et andet sted for at reducere overskydende varmeopbygning og undgå blåfarvning.
Det samme gælder andre professionelle efterbehandlingsværktøjer.Overvej en båndsliber designet til svært tilgængelige steder.En efterbehandler kan bruge den til at lave en filetsvejsning mellem to brædder i en skarp vinkel.I stedet for at flytte båndsliberen lodret (lignende som at børste tænder), flytter teknikeren den vandret langs den øverste kant af filetsvejsningen og derefter langs bunden, og sørger for, at fingersliberen ikke bliver for meget på ét sted.i lang tid.lang.
Svejsning, slibning og efterbehandling af rustfrit stål kommer med en anden udfordring: at sikre korrekt passivering.Efter alle disse forstyrrelser, var der nogen forurening tilbage på overfladen af ​​materialet, der ville forhindre den naturlige dannelse af et rustfrit stål kromlag over hele overfladen?Det sidste, en producent har brug for, er en vred kunde, der klager over rustne eller snavsede dele.Det er her, at ordentlig rengøring og sporbarhed spiller ind.
Elektrokemisk rengøring kan hjælpe med at fjerne forurenende stoffer for at sikre korrekt passivering, men hvornår skal denne rengøring udføres?Det afhænger af applikationen.Hvis producenter renser rustfrit stål for at sikre fuldstændig passivering, gør de det normalt umiddelbart efter svejsning.Hvis dette ikke gøres, betyder det, at efterbehandlingsmediet kan absorbere overfladeforurening fra arbejdsemnet og distribuere dem til andre steder.Til nogle kritiske applikationer kan producenterne dog tilføje yderligere rengøringstrin - måske endda test for korrekt passivering, før det rustfri stål forlader fabriksgulvet.
Antag, at en producent svejser en vigtig rustfri stålkomponent til den nukleare industri.En professionel wolframbuesvejser skaber en glat søm, der ser perfekt ud.Men igen, dette er en kritisk applikation.Et medlem af efterbehandlingsafdelingen bruger en børste forbundet til et elektrokemisk rensesystem til at rense overfladen af ​​en svejsning.Han sleb derefter svejsningen ned med et non-woven slibemiddel og en aftørringsklud og afsluttede det hele til en glat overflade.Så kommer den sidste børste med et elektrokemisk rensesystem.Efter en dag eller to med nedetid skal du bruge en bærbar tester til at kontrollere delen for korrekt passivering.Resultaterne, der blev registreret og gemt med jobbet, viste, at delen var fuldt passiveret, inden den forlod fabrikken.
I de fleste produktionsanlæg sker slibning, efterbehandling og rengøring typisk passivering af rustfrit stål i efterfølgende trin.Faktisk udføres de normalt kort før jobbet indsendes.
Forkert bearbejdede dele skaber noget af det dyreste skrot og efterbearbejdning, så det giver mening for producenterne at tage et nyt kig på deres slibe- og efterbehandlingsafdelinger.Forbedringer i slibning og efterbehandling hjælper med at eliminere vigtige flaskehalse, forbedre kvaliteten, eliminere hovedpine og, vigtigst af alt, øge kundetilfredsheden.
FABRICATOR er Nordamerikas førende magasin til fremstilling og formgivning af stål.Magasinet udgiver nyheder, tekniske artikler og succeshistorier, der gør det muligt for producenterne at udføre deres arbejde mere effektivt.FABRICATOR har været i branchen siden 1970.
Nu med fuld adgang til FABRICATOR digitale udgave, nem adgang til værdifulde industriressourcer.
Den digitale udgave af The Tube & Pipe Journal er nu fuldt tilgængelig og giver nem adgang til værdifulde industriressourcer.
Få fuld digital adgang til STAMPING Journal, der byder på den nyeste teknologi, bedste praksis og industrinyheder til metalstemplingsmarkedet.
Nu med fuld digital adgang til The Fabricator en Español, har du nem adgang til værdifulde industriressourcer.