Les gens achètent souvent de l'acier inoxydable pré-usiné, ce qui ajoute à la complexité du matériau que les opérateurs doivent prendre en compte.
Comme la plupart des matériaux, l'acier inoxydable présente de nombreux avantages et inconvénients. Un acier est considéré comme "acier inoxydable" si l'alliage contient au moins 10,5 % de chrome, ce qui forme une couche d'oxyde qui le rend résistant aux acides et à la corrosion. Cette résistance à la corrosion peut encore être améliorée en augmentant la teneur en chrome et en ajoutant des agents d'alliage supplémentaires.
Les propriétés « acier inoxydable » du matériau, son faible entretien, sa durabilité et ses diverses finitions de surface le rendent adapté aux industries telles que la construction, l'ameublement, l'alimentation et les boissons, le médical et de nombreuses autres applications qui nécessitent la résistance et la résistance à la corrosion de l'acier.
L'acier inoxydable a tendance à être plus cher que les autres aciers. Cependant, il offre des avantages en termes de rapport résistance/poids, permettant l'utilisation d'épaisseurs de matériau plus fines par rapport aux nuances conventionnelles, ce qui peut entraîner des économies de coûts. En raison de son coût global, les magasins doivent s'assurer qu'ils utilisent les bons outils pour éviter le gaspillage coûteux et le retravail de ce matériau.
L'acier inoxydable est généralement considéré comme difficile à souder car il dissipe rapidement la chaleur et nécessite beaucoup de soin dans les étapes finales de finition et de polissage.
Travailler avec de l'acier inoxydable nécessite généralement un soudeur ou un opérateur plus expérimenté que travailler avec de l'acier au carbone, qui a tendance à être plus résistant. Sa latitude peut être réduite lorsque certains paramètres sont introduits, en particulier lors du soudage. En raison du coût élevé de l'acier inoxydable, il est logique que des opérateurs plus expérimentés l'utilisent.
« Les gens achètent généralement de l'acier inoxydable en raison de sa finition », explique Jonathan Douville, chef de produit principal pour la recherche et le développement international chez Walter Technologies pour surfaces à Pointe-Claire, au Québec. « Cela ajoute aux contraintes que les opérateurs doivent considérer.
Qu'il s'agisse d'une finition texturée linéaire taille 4 ou d'une finition miroir taille 8, l'opérateur doit s'assurer que le matériau est respecté et que la finition n'est pas endommagée lors de la manipulation et de la transformation. Cela peut également limiter les options de préparation et de nettoyage, qui sont essentielles pour assurer une bonne production de pièces.
"Lorsque vous travaillez avec ce matériau, la première chose à faire est de vous assurer qu'il est propre, propre, propre", a déclaré Rick Hatelt, directeur national de PFERD Ontario, Mississauga, Ontario.
Lors de l'utilisation d'acier inoxydable, le matériau et l'environnement doivent être nettoyés. L'élimination des résidus d'huile et de plastique des matériaux est un bon point de départ. Les contaminants présents sur l'acier inoxydable peuvent provoquer une oxydation, mais ils peuvent également être problématiques pendant le soudage et provoquer des défauts. Par conséquent, il est important de nettoyer la surface avant de commencer à souder.
Les environnements d'atelier ne sont pas toujours les plus propres et la contamination croisée peut être un problème lorsque l'on travaille avec de l'acier inoxydable et de l'acier au carbone. Souvent, un magasin fait fonctionner de nombreux ventilateurs ou utilise des climatiseurs pour refroidir les travailleurs, ce qui peut pousser les contaminants sur le sol ou provoquer l'égouttement ou l'accumulation de condensation sur les matières premières. Ceci est particulièrement difficile lorsque des particules d'acier au carbone sont soufflées sur de l'acier inoxydable. La séparation de ces matériaux et leur maintien dans un environnement propre fait une grande différence lorsqu'il s'agit d'un soudage efficace.
Il est important d'éliminer la décoloration pour s'assurer que la rouille ne s'accumule pas avec le temps et n'affaiblit pas la structure globale. Il est également bon d'éliminer le bleuissement pour uniformiser la couleur de la surface.
Au Canada, en raison du froid extrême et du temps hivernal, il est important de choisir la bonne qualité d'acier inoxydable. Douville a expliqué que la plupart des magasins ont initialement choisi le 304 en raison de son prix. Mais si un magasin devait utiliser le matériau à l'extérieur, il recommanderait de passer au 316, même s'il coûte deux fois plus cher. Le 304 est sensible à la corrosion s'il est utilisé ou stocké à l'extérieur. .
« La préparation de la soudure est importante pour un certain nombre de raisons fondamentales », explique Gabi Miholics, spécialiste du développement d'applications, Division des systèmes abrasifs, 3M Canada, London, Ontario. « L'élimination de la rouille, de la peinture et des chanfreins est nécessaire pour un soudage correct.Il ne doit y avoir aucune contamination sur la surface de soudage qui pourrait affaiblir la liaison.
Hatelt ajoute que le nettoyage de la zone est essentiel, mais la préparation avant le soudage peut également inclure le chanfreinage du matériau pour assurer une bonne adhérence et résistance de la soudure.
Pour le soudage de l'acier inoxydable, il est important de sélectionner le métal d'apport correct pour la nuance utilisée. L'acier inoxydable est particulièrement sensible et nécessite que les cordons de soudure soient certifiés avec le même type de matériau. Par exemple, le métal de base 316 nécessite un métal d'apport 316. Les soudeurs ne peuvent pas utiliser n'importe quel type de métal d'apport, chaque nuance d'inox nécessite une charge spécifique pour un soudage correct.
"Lorsqu'il soude de l'acier inoxydable, le soudeur doit vraiment surveiller la température", a déclaré Michael Radaelli, chef de produit chez Norton |Saint-Gobain Abrasives, Worcester, MA. "Il existe de nombreux appareils différents qui peuvent être utilisés pour mesurer la température de la soudure et de la pièce lorsque le soudeur chauffe, car s'il y a une fissure dans l'acier inoxydable, la pièce est pratiquement détruite."
Radaelli a ajouté que le soudeur doit s'assurer qu'il ne reste pas longtemps dans la même zone. Le soudage multicouche est un excellent moyen d'empêcher le substrat de surchauffer.
"Le soudage avec de l'acier inoxydable peut prendre plus de temps, mais c'est aussi un art qui nécessite des mains expérimentées", a déclaré Radaelli.
La préparation post-soudure dépend vraiment du produit final et de son application. Dans certains cas, explique Miholics, la soudure n'est jamais réellement visible, donc seul un nettoyage post-soudage limité est nécessaire, et toute éclaboussure notable est rapidement éliminée. Ou la soudure peut devoir être nivelée ou nettoyée, mais aucune préparation de surface spécifique n'est requise.
"Ce n'est pas la couleur qui pose problème", a déclaré Miholics. "Cette décoloration de surface indique que les propriétés du métal ont changé et peuvent maintenant s'oxyder/rouiller."
Le choix d'un outil de finition à vitesse variable permettra d'économiser du temps et de l'argent et permettra à l'opérateur d'égaler la finition.
Il est important d'éliminer la décoloration pour s'assurer que la rouille ne s'accumule pas avec le temps et n'affaiblit pas la structure globale. Il est également bon d'éliminer le bleuissement pour uniformiser la couleur de la surface.
Le processus de nettoyage peut endommager les surfaces, en particulier lorsque des produits chimiques agressifs sont utilisés. Un nettoyage incorrect peut empêcher la formation d'une couche de passivation. C'est pourquoi de nombreux experts recommandent un nettoyage manuel de ces pièces soudées.
"Lorsque vous effectuez un nettoyage manuel, si vous ne laissez pas l'oxygène réagir avec la surface pendant 24 ou 48 heures, vous n'avez pas le temps de construire une surface passive", a déclaré Douville. Il a expliqué que la surface a besoin d'oxygène pour réagir avec le chrome dans l'alliage pour former une couche de passivation. Certains magasins ont tendance à nettoyer, emballer les pièces et les expédier immédiatement, ce qui ralentit le processus et augmente le risque de corrosion.
Il est courant pour les fabricants et les soudeurs d'utiliser plusieurs matériaux. Cependant, comme mentionné précédemment, l'utilisation de l'acier inoxydable ajoute certaines limites. Prendre le temps de nettoyer la pièce est une bonne première étape, mais c'est aussi bon que l'environnement dans lequel elle se trouve.
Hatelt a déclaré qu'il continuait de voir des zones de travail contaminées. L'élimination de la présence de carbone dans l'environnement de travail de l'acier inoxydable est essentielle. Il n'est pas rare que les ateliers qui utilisent de l'acier passent à l'acier inoxydable sans préparer correctement l'environnement de travail pour ce matériau. C'est une erreur, surtout s'ils ne peuvent pas séparer les deux matériaux ou acheter leur propre ensemble d'outils.
"Si vous avez une brosse métallique pour meuler ou préparer l'acier inoxydable et que vous l'utilisez sur de l'acier au carbone, vous ne pouvez plus utiliser d'acier inoxydable", a déclaré Radaelli. "Les brosses sont maintenant contaminées par le carbone et rouillent.Une fois que les pinceaux sont contaminés, ils ne peuvent pas être nettoyés.
Les magasins doivent utiliser des outils séparés pour préparer les matériaux, mais ils doivent également étiqueter les outils « uniquement en acier inoxydable » pour éviter toute contamination inutile, a déclaré Hatelt.
Les ateliers doivent tenir compte de nombreux facteurs lors de la sélection des outils de préparation de soudure en acier inoxydable, notamment les options de dissipation thermique, le type de minéral, la vitesse et la granulométrie.
"Choisir un abrasif avec un revêtement dissipant la chaleur est un bon point de départ", a déclaré Miholics. "L'acier inoxydable est très dur et générera plus de chaleur lors du meulage que l'acier doux.La chaleur doit aller quelque part, il y a donc un revêtement qui permet à la chaleur de circuler vers le bord du disque au lieu de rester là où vous meulez. À ce stade, c'était idéal.
Le choix d'un abrasif dépend également de ce à quoi devrait ressembler la finition globale, ajoute-t-elle. C'est vraiment dans l'œil du spectateur. Les minéraux d'alumine dans les abrasifs sont de loin le type le plus couramment utilisé dans les étapes de finition. Pour que l'acier inoxydable apparaisse en bleu sur la surface, le carbure de silicium minéral doit être utilisé. Il est plus net et laisse des coupes plus profondes qui reflètent la lumière différemment, ce qui la rend bleue.
"Le RPM est un gros problème", a déclaré Hatelt. "Différents outils nécessitent des RPM différents, et ils fonctionnent souvent trop vite.L'utilisation du bon RPM garantit les meilleurs résultats, à la fois en termes de rapidité et de qualité du travail.Sachez quelle finition vous voulez et comment mesurer.
Douville a ajouté qu'investir dans des outils de finition à vitesse variable est un moyen de surmonter les problèmes de vitesse. De nombreux opérateurs essaient une meuleuse normale pour la finition, mais elle n'a qu'une vitesse élevée pour la coupe. L'achèvement du processus nécessite un ralentissement. Le choix d'un outil de finition à vitesse variable permettra d'économiser du temps et de l'argent et permettra à l'opérateur d'égaler la finition.
De plus, le grain est important lors du choix d'un abrasif. L'opérateur doit commencer avec le meilleur grain pour l'application.
En commençant par un grain 60 ou 80 (moyen), l'opérateur peut presque immédiatement passer à un grain 120 (fin) et à un grain 220 (très fin), ce qui donnera à l'inox une finition n°4.
"Cela peut être aussi simple que trois étapes", a déclaré Radaelli. "Cependant, si l'opérateur a affaire à de grosses soudures, il ne peut pas commencer avec un grain 60 ou 80, et peut choisir un grain 24 (très grossier) ou 36 (grossier).Cela ajoute une étape supplémentaire et peut être difficile à enlever dans le matériau. Il y a des rayures profondes dessus.
De plus, l'ajout d'un spray ou d'un gel anti-éclaboussures peut être le meilleur ami d'un soudeur, mais il est souvent négligé lors du soudage de l'acier inoxydable, dit Douville. Les pièces avec des éclaboussures doivent être retirées, ce qui peut rayer la surface, nécessiter des étapes de meulage supplémentaires et perdre plus de temps. Cette étape peut être facilement éliminée avec un système anti-éclaboussures.
Lindsay Luminoso, rédactrice adjointe, contribue à Fabrication métallique Canada et à Fabrication et soudage Canada.
Luminoso est titulaire d'un baccalauréat ès arts de l'Université Carleton, d'un baccalauréat en éducation de l'Université d'Ottawa et d'un certificat d'études supérieures en livres, magazines et édition numérique du Centennial College.
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