Oft wird vorbearbeiteter Edelstahl gekauft, was die Komplexität des Materials, das die Bediener berücksichtigen müssen, erhöht.
Edelstahl hat wie die meisten Materialien viele Vor- und Nachteile. Als „Edelstahl“ gilt ein Stahl, wenn die Legierung mindestens 10,5 % Chrom enthält, das eine Oxidschicht bildet, die ihn säure- und korrosionsbeständig macht. Diese Korrosionsbeständigkeit kann durch Erhöhung des Chromgehalts und Zugabe zusätzlicher Legierungsmittel noch weiter verbessert werden.
Die „Edelstahl“-Eigenschaften, der geringe Wartungsaufwand, die Haltbarkeit und die verschiedenen Oberflächenveredelungen des Materials machen es für Branchen wie Bauwesen, Möbel, Lebensmittel und Getränke, Medizin und viele andere Anwendungen geeignet, die die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Stahl erfordern.
Edelstahl ist tendenziell teurer als andere Stähle. Er bietet jedoch Vorteile im Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und ermöglicht die Verwendung dünnerer Materialstärken im Vergleich zu herkömmlichen Sorten, was zu Kosteneinsparungen führen kann. Aufgrund der Gesamtkosten müssen Geschäfte sicherstellen, dass sie die richtigen Werkzeuge verwenden, um kostspieligen Abfall und Nacharbeit dieses Materials zu vermeiden.
Edelstahl gilt im Allgemeinen als schwierig zu schweißen, da er Wärme schnell ableitet und große Sorgfalt bei der Endbearbeitung und dem Polieren erfordert.
Die Arbeit mit Edelstahl erfordert im Allgemeinen einen erfahreneren Schweißer oder Bediener als die Arbeit mit Kohlenstoffstahl, der tendenziell widerstandsfähiger ist. Sein Spielraum kann eingeschränkt sein, wenn bestimmte Parameter eingeführt werden, insbesondere beim Schweißen. Aufgrund der hohen Kosten von Edelstahl ist es für erfahrenere Bediener sinnvoll, ihn zu verwenden.
„Die Leute kaufen Edelstahl normalerweise wegen seiner Oberfläche“, sagt Jonathan Douville, leitender Produktmanager für internationale Forschung und Entwicklung bei Walter Surface Technologies in Pointe-Claire, Quebec. „Dadurch kommen die Einschränkungen hinzu, die Betreiber berücksichtigen müssen.“
Unabhängig davon, ob es sich um eine lineare Strukturoberfläche der Größe 4 oder eine Spiegeloberfläche der Größe 8 handelt, muss der Bediener sicherstellen, dass das Material geschont wird und die Oberfläche bei der Handhabung und Verarbeitung nicht beschädigt wird. Dies kann auch die Optionen für Vorbereitung und Reinigung einschränken, die für die Gewährleistung einer guten Teileproduktion von entscheidender Bedeutung sind.
„Wenn Sie mit diesem Material arbeiten, müssen Sie zunächst sicherstellen, dass es sauber, sauber und sauber ist“, sagte Rick Hatelt, Country Manager für Kanada bei PFERD Ontario, Mississauga, Ontario. „Es ist sehr wichtig, sicherzustellen, dass Sie eine saubere (kohlenstofffreie) Atmosphäre haben, indem Sie den Edelstahl reinigen, um Verunreinigungen zu entfernen, die später zu Oxidation (Rosten) führen könnten, und um den Wiederaufbau der Passivierungsschicht zu verhindern, wodurch eine Schutzschicht zur Minimierung der Oxidation entsteht.“
Bei der Verwendung von Edelstahl müssen das Material und die Umgebung gereinigt werden. Das Entfernen von Öl- und Kunststoffrückständen von Materialien ist ein guter Anfang. Verunreinigungen auf Edelstahl können Oxidation verursachen, aber auch beim Schweißen problematisch sein und Defekte verursachen. Daher ist es wichtig, die Oberfläche zu reinigen, bevor mit dem Löten begonnen wird.
Werkstattumgebungen sind nicht immer die saubersten, und bei der Arbeit mit Edelstahl und Kohlenstoffstahl kann eine Kreuzkontamination ein Problem sein. Oftmals verfügt ein Geschäft über viele Ventilatoren oder Klimaanlagen, um die Arbeiter zu kühlen, was Verunreinigungen auf den Boden drücken oder dazu führen kann, dass Kondenswasser tropft oder sich auf Rohmaterialien ansammelt. Dies ist besonders schwierig, wenn Kohlenstoffstahlpartikel auf Edelstahl geblasen werden. Die Trennung dieser Materialien und deren Aufbewahrung in einer sauberen Umgebung macht einen großen Unterschied, wenn es um effektives Schweißen geht.
Es ist wichtig, Verfärbungen zu entfernen, um sicherzustellen, dass sich mit der Zeit kein Rost ansammelt und die Gesamtstruktur schwächt. Es ist auch gut, Bläuungen zu entfernen, um die Oberflächenfarbe auszugleichen.
In Kanada ist es aufgrund der extremen Kälte und des winterlichen Wetters wichtig, die richtige Edelstahlsorte zu wählen. Douville erklärte, dass sich die meisten Geschäfte anfangs wegen des Preises für 304 entschieden hätten. Wenn ein Geschäft das Material jedoch im Freien verwenden würde, würde er empfehlen, auf 316 umzusteigen, auch wenn es doppelt so viel kostet. 304 ist anfällig für Korrosion, wenn es im Freien verwendet oder gelagert wird. Selbst wenn die Oberfläche gereinigt wird und sich eine Passivierungsschicht bildet, können Außenbedingungen die Oberfläche beeinträchtigen, die Passivierungsschicht erodieren und schließlich zu Rost führen wieder.
„Die Schweißnahtvorbereitung ist aus mehreren grundlegenden Gründen wichtig“, sagt Gabi Miholics, Anwendungsentwicklungsspezialistin, Abrasive Systems Division, 3M Kanada, London, Ontario. „Für eine ordnungsgemäße Schweißung ist die Entfernung von Rost, Farbe und Fasen erforderlich.Es dürfen keine Verunreinigungen auf der Schweißfläche vorhanden sein, die die Verbindung schwächen könnten.“
Hatelt fügt hinzu, dass die Reinigung des Bereichs unerlässlich ist, aber zur Vorbereitung vor dem Schweißen kann auch das Anfasen des Materials gehören, um eine ordnungsgemäße Schweißnahthaftung und -festigkeit sicherzustellen.
Beim Schweißen von Edelstahl ist es wichtig, den richtigen Zusatzwerkstoff für die verwendete Sorte auszuwählen. Edelstahl ist besonders empfindlich und erfordert die Zertifizierung von Schweißnähten mit demselben Materialtyp. Beispielsweise erfordert 316-Basismetall 316-Zusatzwerkstoff. Schweißer können nicht einfach jede Art von Zusatzwerkstoff verwenden, jede Edelstahlsorte erfordert einen bestimmten Füllstoff für ordnungsgemäßes Schweißen.
„Beim Schweißen von Edelstahl muss der Schweißer wirklich auf die Temperatur achten“, sagte Michael Radaelli, Produktmanager bei Norton |Saint-Gobain Abrasives, Worcester, MA „Es gibt viele verschiedene Geräte, mit denen man die Temperatur der Schweißnaht und des Teils messen kann, während sich der Schweißer erwärmt, denn wenn es einen Riss im Edelstahl gibt, ist das Teil im Grunde genommen kaputt.“
Radaelli fügte hinzu, dass der Schweißer sicherstellen muss, dass er nicht für längere Zeit an derselben Stelle bleibt. Mehrschichtschweißen ist eine gute Möglichkeit, eine Überhitzung des Substrats zu verhindern. Längeres Schweißen des Basis-Edelstahls kann zu Überhitzung und Rissbildung führen.
„Das Schweißen mit Edelstahl kann zeitaufwändiger sein, ist aber auch eine Kunst, die erfahrene Hände erfordert“, sagte Radaelli.
Die Vorbereitung nach dem Schweißen hängt wirklich vom Endprodukt und seiner Anwendung ab. In einigen Fällen, so Miholics, sei die Schweißnaht nie wirklich sichtbar, so dass nur eine begrenzte Reinigung nach dem Schweißen erforderlich sei und alle erkennbaren Spritzer schnell entfernt würden. Oder die Schweißnaht müsse möglicherweise geebnet oder gereinigt werden, es sei jedoch keine spezielle Oberflächenvorbereitung erforderlich. Wenn eine feine oder hochglänzende Oberfläche erforderlich sei, könnten aufwändigere Polierschritte erforderlich sein. Das hängt nur von der Anwendung ab.
„Es ist nicht die Farbe, die das Problem ist“, sagte Miholics. „Diese Oberflächenverfärbung weist darauf hin, dass sich die Metalleigenschaften verändert haben und nun oxidieren/rosten können.“
Die Wahl eines Endbearbeitungswerkzeugs mit variabler Geschwindigkeit spart Zeit und Geld und ermöglicht es dem Bediener, das Finish anzupassen.
Es ist wichtig, Verfärbungen zu entfernen, um sicherzustellen, dass sich mit der Zeit kein Rost ansammelt und die Gesamtstruktur schwächt. Es ist auch gut, Bläuungen zu entfernen, um die Oberflächenfarbe auszugleichen.
Durch den Reinigungsprozess können Oberflächen beschädigt werden, insbesondere wenn scharfe Chemikalien verwendet werden. Eine unsachgemäße Reinigung kann die Bildung einer Passivierungsschicht verhindern. Deshalb empfehlen viele Experten die manuelle Reinigung dieser Schweißteile.
„Wenn Sie bei der manuellen Reinigung 24 oder 48 Stunden lang keinen Sauerstoff mit der Oberfläche reagieren lassen, haben Sie keine Zeit, eine passive Oberfläche aufzubauen“, sagte Douville. Er erklärte, dass die Oberfläche Sauerstoff benötigt, um mit dem Chrom in der Legierung zu reagieren und eine Passivierungsschicht zu bilden. Einige Geschäfte neigen dazu, Teile zu reinigen, zu verpacken und sofort zu versenden, was den Prozess verlangsamt und das Korrosionsrisiko erhöht.
Es ist üblich, dass Hersteller und Schweißer mehrere Materialien verwenden. Allerdings bringt die Verwendung von Edelstahl, wie bereits erwähnt, einige Einschränkungen mit sich. Sich die Zeit zu nehmen, das Teil zu reinigen, ist ein guter erster Schritt, aber es ist nur so gut wie die Umgebung, in der es sich befindet.
Hatelt sagte, er sehe immer wieder kontaminierte Arbeitsbereiche. Die Eliminierung von Kohlenstoff in der Arbeitsumgebung aus Edelstahl ist von entscheidender Bedeutung. Es ist nicht ungewöhnlich, dass Betriebe, die Stahl verwenden, auf Edelstahl umsteigen, ohne die Arbeitsumgebung ordnungsgemäß für dieses Material vorzubereiten. Dies ist ein Fehler, insbesondere wenn sie die beiden Materialien nicht trennen oder kein eigenes Werkzeugset kaufen können.
„Wenn Sie eine Drahtbürste zum Schleifen oder Vorbereiten von Edelstahl haben und diese auf Kohlenstoffstahl verwenden, können Sie keinen Edelstahl mehr verwenden“, sagte Radaelli. „Die Bürsten sind jetzt mit Kohlenstoff verunreinigt und rosten.“Sobald die Bürsten kreuzkontaminiert sind, können sie nicht mehr gereinigt werden.“
Geschäfte sollten für die Materialvorbereitung separate Werkzeuge verwenden, sie sollten die Werkzeuge aber auch als „nur Edelstahl“ kennzeichnen, um unnötige Kontamination zu vermeiden, sagte Hatelt.
Werkstätten sollten bei der Auswahl von Schweißvorbereitungswerkzeugen aus Edelstahl viele Faktoren berücksichtigen, darunter Wärmeableitungsoptionen, Mineraltyp, Geschwindigkeit und Korngröße.
„Die Wahl eines Schleifmittels mit einer wärmeableitenden Beschichtung ist ein guter Anfang“, sagte Miholics. „Edelstahl ist sehr hart und erzeugt beim Schleifen mehr Wärme als Baustahl.“Die Wärme muss irgendwo hin, also gibt es eine Beschichtung, die dafür sorgt, dass die Wärme zum Rand der Scheibe strömt, anstatt nur dort zu bleiben, wo geschliffen wird. Damals war es ideal.“
Die Wahl eines Schleifmittels hänge auch davon ab, wie das Gesamtfinish aussehen soll, fügt sie hinzu. Es liege wirklich im Auge des Betrachters. Aluminiumoxidmineralien in Schleifmitteln sind bei weitem die am häufigsten in der Endbearbeitung verwendete Art. Um Edelstahl auf der Oberfläche blau erscheinen zu lassen, sollte das Mineral Siliziumkarbid verwendet werden. Es ist schärfer und hinterlässt tiefere Schnitte, die das Licht anders reflektieren und dadurch blau machen. Wenn der Bediener nach einer bestimmten oder einzigartigen Oberflächenbearbeitung sucht, ist es am besten, mit dem Lieferanten zu sprechen.
„Die Drehzahl ist ein großes Problem“, sagte Hatelt. „Verschiedene Werkzeuge erfordern unterschiedliche Drehzahlen und laufen oft zu schnell.Die Verwendung der richtigen Drehzahl gewährleistet die besten Ergebnisse, sowohl im Hinblick auf die Arbeitsgeschwindigkeit als auch auf die Arbeitsqualität.Wissen Sie, welches Finish Sie wünschen und wie die Messung erfolgt.“
Douville fügte hinzu, dass die Investition in Endbearbeitungswerkzeuge mit variabler Geschwindigkeit eine Möglichkeit sei, Geschwindigkeitsprobleme zu überwinden. Viele Bediener versuchen es mit einer normalen Schleifmaschine für die Endbearbeitung, aber diese hat nur eine hohe Geschwindigkeit zum Schneiden. Der Abschluss des Prozesses erfordert eine Verlangsamung. Die Wahl eines Endbearbeitungswerkzeugs mit variabler Geschwindigkeit spart Zeit und Geld und ermöglicht es dem Bediener, das Finish anzupassen.
Auch die Körnung ist bei der Auswahl eines Schleifmittels wichtig. Der Bediener sollte mit der besten Körnung für die Anwendung beginnen.
Beginnend mit einer Körnung von 60 oder 80 (mittel) kann der Bediener fast sofort zu einer Körnung von 120 (fein) und dann zu einer Körnung von 220 (sehr fein) wechseln, was dem Edelstahl ein Finish Nr. 4 verleiht.
„Es kann aus nur drei Schritten bestehen“, sagte Radaelli. „Wenn der Bediener jedoch mit großen Schweißnähten zu tun hat, kann er nicht mit einer Körnung von 60 oder 80 beginnen und könnte sich für eine Körnung von 24 (sehr grob) oder 36 (grob) entscheiden.Dadurch entsteht ein zusätzlicher Schritt und es kann schwierig sein, das Material zu entfernen. Es sind tiefe Kratzer darauf.“
Darüber hinaus kann die Zugabe eines Anti-Spritzer-Sprays oder -Gels der beste Freund eines Schweißers sein, wird aber beim Schweißen von Edelstahl oft übersehen, sagt Douville. Teile mit Spritzern müssen entfernt werden, was die Oberfläche zerkratzen, zusätzliche Schleifschritte erfordern und mehr Zeit verschwenden kann. Dieser Schritt kann mit einem Anti-Spritzer-System leicht vermieden werden.
Lindsay Luminoso, Associate Editor, schreibt Beiträge für Metal Fabrication Canada und Fabrication and Welding Canada. Von 2014 bis 2016 war sie Associate Editor/Web Editor bei Metal Fabrication Canada, zuletzt Associate Editor für Design Engineering.
Luminoso hat einen Bachelor of Arts der Carleton University, einen Bachelor of Education der University of Ottawa und ein Graduate Certificate in Büchern, Zeitschriften und digitalem Publizieren vom Centennial College.
Bleiben Sie mit unseren zwei monatlichen Newslettern, die exklusiv für kanadische Hersteller verfasst werden, über die neuesten Nachrichten, Ereignisse und Technologien zu allen Metallen auf dem Laufenden!
Jetzt mit vollem Zugriff auf die digitale Ausgabe von Canadian Metalworking und einfachem Zugriff auf wertvolle Branchenressourcen.
Jetzt mit vollem Zugriff auf die digitale Ausgabe von Made in Canada and Welding und einfachem Zugriff auf wertvolle Branchenressourcen.
Bohren Sie mehr Löcher an einem Tag mit weniger Aufwand. Der Slugger JCM200 Auto verfügt über einen automatischen Vorschub für Serienbohrungen, einen leistungsstarken umschaltbaren Magnetbohrer mit zwei Geschwindigkeiten, 2 Zoll Kapazität, ¾ Zoll Schweißnaht, MT3-Schnittstelle und vielen Sicherheitsfunktionen.Kernbohrer, Spiralbohrer, Gewindebohrer, Senker und andere.