Αυτό ακούγεται πολύ καλό για να είναι αληθινό, οπότε ποιο είναι το πρόβλημα; Συνήθως απαιτείται συγκόλληση για την κατασκευή σχεδόν οποιουδήποτε υλικού από έναν από τους περισσότερους από 150 τύπους ανοξείδωτου χάλυβα. Η συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα είναι μια σύνθετη εργασία. Μερικά από αυτά τα ζητήματα περιλαμβάνουν την παρουσία οξειδίου του χρωμίου, τον τρόπο ελέγχου της εισερχόμενης θερμότητας, ποια διαδικασία συγκόλλησης πρέπει να χρησιμοποιηθεί, τον τρόπο χειρισμού του εξασθενούς χρωμίου και τον τρόπο σωστής εφαρμογής της.
Παρά τις δυσκολίες της συγκόλλησης και της τελικής επεξεργασίας αυτού του υλικού, ο ανοξείδωτος χάλυβας παραμένει μια δημοφιλής και μερικές φορές η μόνη επιλογή για πολλές βιομηχανίες. Η γνώση του τρόπου ασφαλούς χρήσης του και του πότε να χρησιμοποιείτε κάθε διαδικασία συγκόλλησης είναι κρίσιμη για την επιτυχή συγκόλληση. Αυτό μπορεί να είναι το κλειδί για μια επιτυχημένη καριέρα.
Γιατί λοιπόν η συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα είναι τόσο δύσκολη υπόθεση; Η απάντηση ξεκινά με τον τρόπο δημιουργίας της. Ο μαλακός χάλυβας, γνωστός και ως μαλακός χάλυβας, αναμειγνύεται με τουλάχιστον 10,5% χρώμιο για την παραγωγή ανοξείδωτου χάλυβα. Το προστιθέμενο χρώμιο σχηματίζει ένα στρώμα οξειδίου του χρωμίου στην επιφάνεια του χάλυβα, το οποίο αποτρέπει τους περισσότερους τύπους διάβρωσης και σκουριάς. Οι κατασκευαστές προσθέτουν ποικίλες ποσότητες χρωμίου και άλλων στοιχείων στον χάλυβα για να αλλάξουν την ποιότητα του τελικού προϊόντος και στη συνέχεια χρησιμοποιούν ένα τριψήφιο σύστημα για να διαφοροποιήσουν τις ποιότητες.
Οι συνήθως χρησιμοποιούμενοι ανοξείδωτοι χάλυβες περιλαμβάνουν τους 304 και 316. Ο φθηνότερος από αυτούς είναι ο 304, ο οποίος περιέχει 18% χρώμιο και 8% νικέλιο και χρησιμοποιείται σε όλα, από τα διακοσμητικά αυτοκινήτων μέχρι τις συσκευές κουζίνας. Ο ανοξείδωτος χάλυβας 316 περιέχει λιγότερο χρώμιο (16%) και περισσότερο νικέλιο (10%), αλλά περιέχει επίσης 2% μολυβδαίνιο. Αυτή η ένωση δίνει στον ανοξείδωτο χάλυβα 316 πρόσθετη αντοχή σε χλωρίδια και διαλύματα χλωρίου, καθιστώντας τον την καλύτερη επιλογή για θαλάσσια περιβάλλοντα και τις χημικές και φαρμακευτικές βιομηχανίες.
Ένα στρώμα οξειδίου του χρωμίου μπορεί να διασφαλίσει την ποιότητα του ανοξείδωτου χάλυβα, αλλά αυτό είναι που κάνει τους συγκολλητές τόσο αναστατωμένους. Αυτό το χρήσιμο φράγμα αυξάνει την επιφανειακή τάση του μετάλλου, επιβραδύνοντας τον σχηματισμό μιας υγρής λίμνης συγκόλλησης. Ένα συνηθισμένο λάθος είναι η αύξηση της εισερχόμενης θερμότητας, καθώς περισσότερη θερμότητα αυξάνει τη ρευστότητα της λακκούβας. Ωστόσο, αυτό μπορεί να επηρεάσει αρνητικά τον ανοξείδωτο χάλυβα. Η υπερβολική θερμότητα μπορεί να προκαλέσει περαιτέρω οξείδωση και να παραμορφώσει ή να κάψει το βασικό μέταλλο. Σε συνδυασμό με τα μεταλλικά φύλλα που χρησιμοποιούνται σε μεγάλες βιομηχανίες, όπως τα καυσαέρια αυτοκινήτων, αυτό γίνεται ύψιστη προτεραιότητα.
Η θερμότητα καταστρέφει τέλεια την αντοχή του ανοξείδωτου χάλυβα στη διάβρωση. Χρησιμοποιείται υπερβολική θερμότητα όταν η συγκόλληση ή η περιβάλλουσα ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα (HAZ) γίνεται ιριδίζουσα. Ο οξειδωμένος ανοξείδωτος χάλυβας παράγει εκπληκτικά χρώματα που κυμαίνονται από απαλό χρυσό έως σκούρο μπλε και μοβ. Αυτά τα χρώματα αποτελούν μια ωραία απεικόνιση, αλλά μπορεί να υποδεικνύουν συγκολλήσεις που ενδέχεται να μην πληρούν ορισμένες απαιτήσεις συγκόλλησης. Οι πιο αυστηρές προδιαγραφές δεν συμπαθούν τον χρωματισμό της συγκόλλησης.
Είναι γενικά αποδεκτό ότι η συγκόλληση με τόξο βολφραμίου με θωράκιση αερίου (GTAW) είναι η καταλληλότερη για τον ανοξείδωτο χάλυβα. Ιστορικά, αυτό ισχύει γενικά. Αυτό εξακολουθεί να ισχύει όταν προσπαθούμε να φέρουμε αυτά τα έντονα χρώματα στην καλλιτεχνική ύφανση για να ανταποκριθούμε στα υψηλότερα πρότυπα ποιότητας σε βιομηχανίες όπως η πυρηνική ενέργεια και η αεροδιαστημική. Ωστόσο, η σύγχρονη τεχνολογία συγκόλλησης με αναστροφέα έχει καταστήσει τη συγκόλληση με τόξο αερίου μετάλλου (GMAW) το πρότυπο για την παραγωγή ανοξείδωτου χάλυβα, όχι μόνο για τα αυτοματοποιημένα ή ρομποτικά συστήματα.
Δεδομένου ότι η GMAW είναι μια ημιαυτόματη διαδικασία τροφοδοσίας σύρματος, παρέχει υψηλό ρυθμό εναπόθεσης, ο οποίος βοηθά στη μείωση της εισερχόμενης θερμότητας. Ορισμένοι επαγγελματίες λένε ότι είναι πιο εύκολη στη χρήση από την GTAW επειδή βασίζεται λιγότερο στην ικανότητα του συγκολλητή και περισσότερο στην ικανότητα της πηγής ενέργειας συγκόλλησης. Αυτό είναι ένα αμφιλεγόμενο σημείο, αλλά τα περισσότερα σύγχρονα τροφοδοτικά GMAW χρησιμοποιούν προγραμματισμένες γραμμές συνέργειας. Αυτά τα προγράμματα έχουν σχεδιαστεί για να ορίζουν παραμέτρους όπως το ρεύμα και η τάση, ανάλογα με το μέταλλο πλήρωσης που εισάγει ο χρήστης, το πάχος του υλικού, τον τύπο αερίου και τη διάμετρο του σύρματος.
Ορισμένοι μετατροπείς μπορούν να ρυθμίσουν το τόξο καθ' όλη τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης για να παράγουν με συνέπεια ένα ακριβές τόξο, να χειρίζονται τα κενά μεταξύ των εξαρτημάτων και να διατηρούν υψηλές ταχύτητες κίνησης για να πληρούν τα πρότυπα παραγωγής και ποιότητας. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για την αυτοματοποιημένη ή ρομποτική συγκόλληση, αλλά ισχύει και για τη χειροκίνητη συγκόλληση. Ορισμένα τροφοδοτικά στην αγορά προσφέρουν μια διεπαφή οθόνης αφής και χειριστήρια πυρσού για εύκολη εγκατάσταση.
Η συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα είναι μια σύνθετη εργασία. Μερικά από αυτά τα ζητήματα περιλαμβάνουν την παρουσία οξειδίου του χρωμίου, τον τρόπο ελέγχου της εισερχόμενης θερμότητας, τη μέθοδο συγκόλλησης που πρέπει να χρησιμοποιηθεί, τον τρόπο χειρισμού του εξασθενούς χρωμίου και τον σωστό τρόπο.
Η επιλογή του σωστού αερίου για GTAW εξαρτάται συνήθως από την εμπειρία ή την εφαρμογή της δοκιμής συγκόλλησης. Το GTAW, επίσης γνωστό ως αδρανές αέριο βολφραμίου (TIG), στις περισσότερες περιπτώσεις χρησιμοποιεί μόνο ένα αδρανές αέριο, συνήθως αργό, ήλιο ή ένα μείγμα και των δύο. Η ακατάλληλη έγχυση προστατευτικού αερίου ή θερμότητας μπορεί να προκαλέσει υπερβολική θολωτή ή σχοινοειδή συγκόλληση σε οποιαδήποτε συγκόλληση, και αυτό θα την εμποδίσει να αναμειχθεί με το περιβάλλον μέταλλο, με αποτέλεσμα μια αντιαισθητική ή ακατάλληλη συγκόλληση. Ο προσδιορισμός του μείγματος που είναι καλύτερο για κάθε συγκόλληση μπορεί να σημαίνει πολλές δοκιμές και λάθη. Οι κοινές γραμμές παραγωγής GMAW βοηθούν στη μείωση του χαμένου χρόνου σε νέες εφαρμογές, αλλά όταν απαιτείται η πιο αυστηρή ποιότητα, η μέθοδος συγκόλλησης GTAW παραμένει η προτιμώμενη μέθοδος.
Η συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα αποτελεί κίνδυνο για την υγεία όσων χρησιμοποιούν πυρσό. Ο μεγαλύτερος κίνδυνος προέρχεται από τους ατμούς που απελευθερώνονται κατά τη διαδικασία συγκόλλησης. Το θερμαινόμενο χρώμιο παράγει μια ένωση που ονομάζεται εξασθενές χρώμιο, η οποία είναι γνωστό ότι βλάπτει το αναπνευστικό σύστημα, τα νεφρά, το συκώτι, το δέρμα και τα μάτια και προκαλεί καρκίνο. Οι συγκολλητές πρέπει πάντα να φορούν προστατευτικό εξοπλισμό, συμπεριλαμβανομένου αναπνευστήρα, και να διασφαλίζουν ότι ο χώρος αερίζεται καλά πριν ξεκινήσουν τη συγκόλληση.
Τα προβλήματα με τον ανοξείδωτο χάλυβα δεν τελειώνουν μετά την ολοκλήρωση της συγκόλλησης. Ο ανοξείδωτος χάλυβας απαιτεί επίσης ιδιαίτερη προσοχή στη διαδικασία φινιρίσματος. Η χρήση χαλύβδινης βούρτσας ή σφουγγαριού γυαλίσματος που έχει μολυνθεί με ανθρακούχο χάλυβα μπορεί να προκαλέσει ζημιά στο προστατευτικό στρώμα οξειδίου του χρωμίου. Ακόμα και αν η ζημιά δεν είναι ορατή, αυτοί οι ρύποι μπορούν να κάνουν το τελικό προϊόν ευάλωτο σε σκουριά ή άλλη διάβρωση.
Ο Terrence Norris είναι Ανώτερος Μηχανικός Εφαρμογών στην Fronius USA LLC, 6797 Fronius Drive, Portage, IN 46368, 219-734-5500, www.fronius.us.
Η Rhonda Zatezalo είναι ανεξάρτητη συγγραφέας για την Crearies Marketing Design LLC, 248-783-6085, www.crearies.com.
Η σύγχρονη τεχνολογία συγκόλλησης με inverter έχει καταστήσει την GMAW αερίου το πρότυπο για την παραγωγή ανοξείδωτου χάλυβα, όχι μόνο για αυτόματα ή ρομποτικά συστήματα.
Το περιοδικό WELDER, παλαιότερα ονομαζόμενο Practical Welding Today, αντιπροσωπεύει τους πραγματικούς ανθρώπους που κατασκευάζουν τα προϊόντα που χρησιμοποιούμε και με τα οποία εργαζόμαστε καθημερινά. Αυτό το περιοδικό εξυπηρετεί την κοινότητα των συγκολλητών στη Βόρεια Αμερική για πάνω από 20 χρόνια.
Τώρα με πλήρη πρόσβαση στην ψηφιακή έκδοση του The FABRICATOR, εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους του κλάδου.
Η ψηφιακή έκδοση του The Tube & Pipe Journal είναι πλέον πλήρως προσβάσιμη, παρέχοντας εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους του κλάδου.
Αποκτήστε πλήρη ψηφιακή πρόσβαση στο STAMPING Journal, το οποίο περιλαμβάνει την τελευταία λέξη της τεχνολογίας, τις βέλτιστες πρακτικές και τα νέα του κλάδου για την αγορά σφράγισης μετάλλων.
Τώρα με πλήρη ψηφιακή πρόσβαση στο The Fabricator en Español, έχετε εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους του κλάδου.