ריתוכים אורכיים במוטות נירוסטה עוברים הסרת שבבים אלקטרוכימית כדי להבטיח פסיבציה נכונה. תמונה באדיבות Walter Surface Technologies
דמיינו שיצרן חותם על חוזה לייצור מוצר מפתח מפלדת אל-חלד. חלקי מתכת וצינורות נחתכים, מכופפים ומרותכים לפני שהם נשלחים לתחנת הגימור. החלק מורכב מלוחות המרותכים אנכית לצינור. הריתוכים נראים טוב, אך זה לא המחיר האידיאלי שהקונה מחפש. כתוצאה מכך, המלטשת מבלה זמן בהסרת מתכת ריתוך גדולה מהרגיל. לאחר מכן, למרבה הצער, הופיע כחול ברור על פני השטח - סימן ברור לכניסת חום רבה מדי. במקרה זה, משמעות הדבר היא שהחלק לא יעמוד בדרישות הלקוח.
שיוף וגימור, שלעתים קרובות נעשים בעבודת יד, דורשים מיומנות ומקצועיות. טעויות בגימור יכולות להיות יקרות מאוד בהתחשב בכל הערך שניתן לחומר העבודה. הוספת חומרים יקרים ורגישים לחום כמו נירוסטה, עלויות עיבוד חוזר והתקנת גרוטאות יכולות להיות גבוהות יותר. בשילוב עם סיבוכים כמו זיהום וכשלים בפסיבציה, פעילות פלדת אל-חלד שבעבר הייתה רווחית יכולה להפוך ללא רווחית או אפילו לפגוע במוניטין.
כיצד יצרנים מונעים את כל זה? הם יכולים להתחיל בהרחבת הידע שלהם בתחום השחזה וגימור, הבנת התפקידים שהם ממלאים וכיצד הם משפיעים על חלקי עבודה מפלדת אל-חלד.
אלו אינן מילים נרדפות. למעשה, לכל אחד יש מטרות שונות במהותן. ליטוש מסיר חומרים כמו קוצים ומתכת ריתוך עודפת, בעוד שגימור מספק גימור עדין למשטח המתכת. הבלבול מובן, בהתחשב בכך שאלו ששוחקים עם גלגלי השחזה גדולים מסירים הרבה מתכת במהירות רבה, ושריטות עמוקות מאוד עלולות להיווצר בתהליך. אבל בעת השחזה, שריטות הן רק תוצאה, המטרה היא להסיר במהירות חומר, במיוחד כשעובדים עם מתכות רגישות לחום כמו נירוסטה.
הגימור מתבצע בשלבים כאשר המפעיל מתחיל עם גרגר גס יותר ועובר לגלגלי השחזה עדינים יותר, חומרי שיוף לא ארוגים ואולי גם בד לבד ומשחת ליטוש כדי להשיג גימור מראה. המטרה היא להשיג גימור סופי מסוים (דוגמת שריטה). כל שלב (גרגר עדין יותר) מסיר את השריטות העמוקות יותר מהשלב הקודם ומחליף אותן בשריטות קטנות יותר.
מכיוון שלליטוש ולגימור יש מטרות שונות, הם לרוב אינם משלימים זה את זה ויכולים לשחק זה נגד זה אם משתמשים באסטרטגיית חומרים מתכלים שגויה. כדי להסיר עודפי מתכת ריתוך, המפעיל יוצר שריטות עמוקות מאוד בעזרת גלגל השחזה, ולאחר מכן מעביר את החלק למעצב, שכעת צריך להקדיש זמן רב להסרת השריטות העמוקות הללו. רצף זה, מהליטוש ועד לגימור, עדיין יכול להיות הדרך היעילה ביותר לעמוד בדרישות הגימור של הלקוח. אבל שוב, אלה אינם תהליכים נוספים.
משטחי חומר עבודה המיועדים לעבודה בדרך כלל אינם דורשים השחזה או גימור. חלקים שמשייפים עושים זאת רק משום ששיוף הוא הדרך המהירה ביותר להסיר ריתוכים או חומר אחר, והשריטות העמוקות שמותירות גלגל ההשחזה הן בדיוק מה שהלקוח רצה. חלקים הדורשים רק גימור מיוצרים באופן כזה שאין צורך בהסרת חומר מוגזמת. דוגמה אופיינית היא חלק נירוסטה עם ריתוך יפהפה המוגן על ידי אלקטרודת טונגסטן שפשוט צריך לערבב ולהתאים לדוגמת הגימור של המצע.
מכונות ליטוש עם דיסקיות בעלות הסרת חומר נמוכה עלולות להוות בעיות חמורות בעת עבודה עם נירוסטה. באופן דומה, התחממות יתר עלולה לגרום להכחלה ולשינוי בתכונות החומר. המטרה היא לשמור על הנירוסטה קרה ככל האפשר לאורך כל התהליך.
לשם כך, כדאי לבחור את גלגל השחזה עם קצב ההסרה המהיר ביותר עבור היישום והתקציב. גלגלי זירקוניום טוחנים מהר יותר מאלומינה, אך גלגלי קרמיקה פועלים בצורה הטובה ביותר ברוב המקרים.
חלקיקי הקרמיקה החזקים והחדים במיוחד נשחקים בצורה ייחודית. ככל שהם מתפרקים בהדרגה, הם אינם הופכים שטוחים, אלא שומרים על קצה חד. משמעות הדבר היא שהם יכולים להסיר חומר במהירות רבה, לעתים קרובות פי כמה מהר יותר מגלגלי השחזה אחרים. באופן כללי, זה הופך את גלגלי ההשחזה הקרמיים לשווים את הכסף. הם אידיאליים לעיבוד שבבי של פלדת אל-חלד, מכיוון שהם מסירים במהירות שבבים גדולים ומייצרים פחות חום ועיוות.
ללא קשר לגלגל השחזה שהיצרן בוחר, יש לזכור את הפוטנציאל לזיהום. רוב היצרנים יודעים שהם לא יכולים להשתמש באותו גלגל השחזה גם עבור פלדת פחמן וגם עבור פלדת אל-חלד. אנשים רבים מפרידים פיזית בין פעולות השחזה של פחמן לפלדת אל-חלד. אפילו ניצוצות זעירים של פלדת פחמן הנופלים על חלקי פלדת אל-חלד עלולים לגרום לבעיות זיהום. תעשיות רבות, כמו תעשיות התרופות והגרעין, דורשות שחומרים מתכלים ידורגו כלא מזהמים. משמעות הדבר היא שגלגלי השחזה מפלדת אל-חלד חייבים להיות נקיים כמעט לחלוטין (פחות מ-0.1%) מברזל, גופרית וכלור.
גלגלי השחזה אינם משחיזים את עצמם, הם זקוקים לכלי חשמלי. כל אחד יכול לפרסם את היתרונות של גלגלי השחזה או כלי עבודה חשמליים, אך המציאות היא שכלי עבודה חשמליים וגלגלי ההשחזה שלהם פועלים כמערכת. גלגלי השחזה קרמיים מיועדים למטחנות זוויתיות עם הספק ומומנט מסוימים. בעוד שלחלק מהמטחנות הפנאומטיות יש את המפרט הנדרש, ברוב המקרים השחזה של גלגלי קרמיקה נעשית באמצעות כלי עבודה חשמליים.
מטחנות עם עוצמה ומומנט לא מספקים עלולות לגרום לבעיות חמורות אפילו עם חומרי השחזה המודרניים ביותר. חוסר עוצמה ומומנט יכול לגרום לכלי להאט משמעותית תחת לחץ, ובכך למנוע מהחלקיקים הקרמיים על גלגל השחזה לעשות את מה שהם נועדו לעשות: להסיר במהירות נתחי מתכת גדולים, ובכך להפחית את כמות החומר התרמי הנכנס לגלגל השחזה.
זה מחריף את המעגל הקסמים: מלטשים רואים שלא מוסר שום חומר, ולכן הם לוחצים אינסטינקטיבית חזק יותר, מה שיוצר חום עודף וכחול. בסופו של דבר הם לוחצים כל כך חזק שהם מזגגים את הגלגלים, מה שמאלץ אותם לעבוד קשה יותר וליצור יותר חום לפני שהם מבינים שהם צריכים להחליף את הגלגלים. אם עובדים כך עם צינורות או יריעות דקות, הם בסופו של דבר חודרים ישר דרך החומר.
כמובן, אם המפעילים אינם מאומנים כראוי, אפילו עם הכלים הטובים ביותר, מעגל קסמים זה יכול להתרחש, במיוחד בכל הנוגע ללחץ שהם מפעילים על חומר העבודה. הנוהג הטוב ביותר הוא להגיע קרוב ככל האפשר לזרם המדורג של המטחנה. אם המפעיל משתמש במטחנה של 10 אמפר, עליו ללחוץ כל כך חזק שהמטחנה תצרוך כ-10 אמפר.
השימוש באמפרמטר יכול לסייע בתקינה של פעולות השחזה אם יצרן מעבד כמות גדולה של פלדת אל-חלד יקרה. כמובן, מעט מאוד פעולות משתמשות באמפרמטר באופן קבוע, לכן עדיף להקשיב היטב. אם המפעיל שומע ומרגיש את ירידת הסל"ד במהירות, ייתכן שהוא לוחץ חזק מדי.
האזנה למגעים קלים מדי (כלומר, לחץ נמוך מדי) יכולה להיות קשה, ולכן תשומת לב לזרימת הניצוץ יכולה לעזור במקרה זה. שיוף נירוסטה מייצר ניצוצות כהים יותר מפלדת פחמן, אך הם עדיין צריכים להיות גלויים ולבלוט באופן שווה מאזור העבודה. אם המפעיל רואה פתאום פחות ניצוצות, ייתכן שזה נובע מחוסר הפעלת כוח מספיק או חוסר זיגוג של הגלגל.
על המפעילים לשמור גם על זווית עבודה קבועה. אם הם ניגשים לחומר העבודה בזווית ישרה כמעט (כמעט במקביל לחומר העבודה), הם עלולים לגרום להתחממות יתר משמעותית; אם הם ניגשים בזווית גדולה מדי (כמעט אנכית), הם מסתכנים בהתנגשות קצה הגלגל במתכת. אם הם משתמשים בגלגל מסוג 27, עליהם לגשת לעבודה בזווית של 20 עד 30 מעלות. אם יש להם גלגלים מסוג 29, זווית העבודה שלהם צריכה להיות כ-10 מעלות.
גלגלי השחזה מסוג 28 (מחודדים) משמשים בדרך כלל ללטש משטחים שטוחים כדי להסיר חומר בנתיבי השחזה רחבים יותר. גלגלים מחודדים אלה פועלים בצורה הטובה ביותר גם בזוויות השחזה נמוכות יותר (בסביבות 5 מעלות) ולכן הם מסייעים בהפחתת עייפות המפעיל.
זה מציג גורם חשוב נוסף: בחירת סוג גלגל השחזה הנכון. לגלגל מסוג 27 יש נקודת מגע עם משטח מתכתי, לגלגל מסוג 28 יש קו מגע בשל צורתו החרוטית, ולגלגל מסוג 29 יש משטח מגע.
גלגלי הגלגל מסוג 27 הנפוצים ביותר כיום יכולים לבצע את העבודה בתחומים רבים, אך צורתם מקשה על עבודה עם חלקים וקימורים עמוקים, כגון מכלולי צינורות נירוסטה מרותכים. צורת הפרופיל של גלגל הגלגל מסוג 29 מקלה על עבודתם של מפעילים שצריכים ללטש משטחים מעוקלים ושטוחים בשילוב. גלגל הגלגל מסוג 29 עושה זאת על ידי הגדלת שטח המגע עם פני השטח, מה שאומר שהמפעיל אינו צריך להשקיע זמן רב ללטש בכל מיקום - אסטרטגיה טובה להפחתת הצטברות חום.
למעשה, זה חל על כל גלגל השחזה. בעת השחזה, המפעיל לא אמור להישאר באותו מקום למשך זמן רב. נניח שמפעיל מסיר מתכת מפליטה באורך של כמה מטרים. הוא יכול להניע את הגלגל בתנועות קצרות למעלה ולמטה, אך זה יכול לגרום לחומר העבודה להתחמם יתר על המידה מכיוון שהוא שומר על הגלגל באזור קטן למשך זמן רב. כדי להפחית את כניסת החום, המפעיל יכול להריץ את כל הריתוך בכיוון אחד באף אחד, לאחר מכן להרים את הכלי (ולאפשר לחומר העבודה להתקרר) ולהעביר את חומר העבודה באותו כיוון באף השני. שיטות אחרות עובדות, אך לכולן יש דבר אחד במשותף: הן מונעות התחממות יתר על ידי שמירת גלגל ההשחזה בתנועה.
הדבר נעזר גם בשיטות נפוצות של "סירוק". נניח שהמפעיל משחיז ריתוך קת במצב שטוח. כדי להפחית עומס תרמי וחפירה מוגזמת, הוא נמנע מדחיפת המטחנה לאורך החיבור. במקום זאת, הוא מתחיל בקצה ומפעיל את המטחנה לאורך החיבור. זה גם מונע מהגלגל לשקוע עמוק מדי בחומר.
כמובן, כל טכניקה עלולה לחמם יתר על המידה את המתכת אם המפעיל עובד לאט מדי. עבודה איטית מדי והמפעיל יחמם יתר על המידה את חומר העבודה; אם תפעל מהר מדי, השיוף יכול לקחת זמן רב. מציאת נקודת ההזנה המתאימה דורשת בדרך כלל ניסיון. אבל אם המפעיל אינו מכיר את העבודה, הוא יכול ללטש את הגרוטאות כדי "להרגיש" את קצב ההזנה המתאים לחומר העבודה.
אסטרטגיית הגימור תלויה במצב פני השטח של החומר כשהוא נכנס ויוצא ממחלקת הגימור. קבע נקודת התחלה (מצב פני השטח שהתקבל) ונקודת סיום (גימור נדרש), ולאחר מכן ערוך תוכנית למציאת הנתיב הטוב ביותר בין שתי נקודות אלו.
לעתים קרובות הדרך הטובה ביותר אינה מתחילה בחומר שוחק אגרסיבי במיוחד. זה אולי נראה לא אינטואיטיבי. אחרי הכל, למה לא להתחיל עם חול גס כדי לקבל משטח מחוספס ואז לעבור לחול דק יותר? האם לא יהיה זה מאוד לא יעיל להתחיל עם גרגר דק יותר?
לא בהכרח, זה שוב קשור לאופי ההשוואה. ככל שמושגים גריט עדין יותר בכל שלב, המרכך מחליף שריטות עמוקות יותר בשריטות עדינות יותר ויותר. אם מתחילים עם נייר זכוכית בקו 40 או במחבת היפוך, הם ישאירו שריטות עמוקות על המתכת. זה יהיה נהדר אם שריטות אלו יקרבו את פני השטח לגימור הרצוי, ולכן קיימים חומרי גימור בקו 40. עם זאת, אם לקוח מבקש גימור #4 (שיוף כיווני), השריטות העמוקות שמותירות על ידי גריט #40 לוקחות זמן רב להסרה. בעלי מלאכה או עוברים לגדלי גריט מרובים או מבלים זמן רב בשימוש בחומרי שיוף בקו דק כדי להסיר את השריטות הגדולות הללו ולהחליף אותן בשריטות קטנות יותר. כל זה לא רק לא יעיל, אלא גם מחמם את חומר העבודה יתר על המידה.
כמובן, שימוש בחומרי שיוף עדינים על משטחים מחוספסים יכול להיות איטי, ובשילוב עם טכניקה לקויה, גורם לחום רב מדי. דיסקים דו-שלביים או דיסקים מדורגים יכולים לסייע בכך. דיסקים אלה כוללים מטליות שיוף בשילוב עם חומרי טיפול לפני השטח. הם מאפשרים ביעילות לאמן להשתמש בחומרי שיוף כדי להסיר חומר תוך השארת גימור חלק יותר.
השלב הבא בגימור יכול לכלול שימוש בבדים לא ארוגים, מה שממחיש מאפיין גימור ייחודי נוסף: התהליך עובד בצורה הטובה ביותר עם כלי עבודה חשמליים בעלי מהירות משתנה. מטחנת זווית הפועלת ב-10,000 סל"ד יכולה להתמודד עם חומרים שוחקים מסוימים, אך היא תתיך לחלוטין חומרים לא ארוגים מסוימים. מסיבה זו, מכונות גימור מאטות ל-3,000-6,000 סל"ד לפני גימור בדים לא ארוגים. כמובן, המהירות המדויקת תלויה ביישום ובחומרים המתכלים. לדוגמה, תופים לא ארוגים מסתובבים בדרך כלל ב-3,000 עד 4,000 סל"ד, בעוד שדיסקיות לטיפול במשטח מסתובבות בדרך כלל ב-4,000 עד 6,000 סל"ד.
החזקת הכלים הנכונים (מטחנות במהירות משתנה, חומרי גימור שונים) וקביעת מספר השלבים האופטימלי מספקת למעשה מפה המציגה את המסלול הטוב ביותר בין החומר הנכנס לחומר המוגמר. המסלול המדויק תלוי ביישום, אך גוזמים מנוסים עוקבים אחר מסלול זה באמצעות שיטות חיתוך דומות.
גלילים לא ארוגים משלימים את פני השטח של פלדת אל-חלד. לגימור יעיל ואורך חיים אופטימלי של חומרי גימור שונים, חומרי גימור שונים פועלים במהירויות סיבוב שונות.
ראשית, הם לוקחים זמן. אם הם רואים שחתיכה דקה של נירוסטה מתחממת, הם מפסיקים לסיים במקום אחד ומתחילים במקום אחר. או שהם עשויים לעבוד על שני חפצים שונים בו זמנית. עובדים מעט על אחד ואז על השני, ונותנים לחתיכה השנייה זמן להתקרר.
בעת ליטוש לגימור מראה, המלטש יכול לבצע ליטוש צולב בעזרת תוף הליטוש או דיסק הליטוש בכיוון הניצב לשלב הקודם. שיוף צולב מדגיש אזורים שאמורים להתמזג עם דוגמת השריטה הקודמת, אך עדיין לא מביא את פני השטח לגימור מראה #8. לאחר הסרת כל השריטות, יהיה צורך במטלית לבד ובפד ליטוש כדי ליצור את הגימור המבריק הרצוי.
כדי לקבל את הגימור הנכון, יצרנים חייבים לספק לעובדי הגימור את הכלים הנכונים, כולל כלים וחומרים אמיתיים, כמו גם כלי תקשורת, כגון יצירת דוגמאות סטנדרטיות כדי לקבוע כיצד גימור מסוים צריך להיראות. דוגמאות אלו (המוצבות ליד מחלקת הגימור, במסמכי הדרכה ובחומרי מכירות) עוזרות לשמור על כולם באותו אורך גל.
בכל הנוגע לכלי עבודה ממשיים (כולל כלי עבודה חשמליים וחומרי ליטוש), הגיאומטריה של חלקים מסוימים יכולה להיות מאתגרת אפילו עבור צוות הגימור המנוסה ביותר. זה יעזור לכלי עבודה מקצועיים.
נניח שמפעיל צריך להרכיב צינור נירוסטה בעל דופן דקה. שימוש בדיסקים או אפילו בתופים עלול להוביל לבעיות, התחממות יתר, ולפעמים אפילו לנקודה שטוחה על הצינור עצמו. כאן משחזות סרט המיועדות לצינורות יכולות לעזור. המסוע מכסה את רוב קוטר הצינור, מחלק נקודות מגע, מגביר את היעילות ומפחית את כניסת החום. עם זאת, כמו בכל דבר אחר, בעל המלאכה עדיין צריך להעביר את משחזת הסרט למיקום אחר כדי להפחית הצטברות חום עודפת ולמנוע כחלחול.
אותו הדבר חל על כלי גימור מקצועיים אחרים. שקלו מלטשת סרט המיועדת למקומות שקשה להגיע אליהם. מגמור יכול להשתמש בה כדי לבצע ריתוך פילה בין שני לוחות בזווית חדה. במקום להזיז את מלטשת האצבעות אנכית (בערך כמו צחצוח שיניים), הטכנאי מזיז אותה אופקית לאורך הקצה העליון של ריתוך הפילה ולאחר מכן לאורך התחתית, ומוודא שמלטשת האצבעות לא תישאר במקום אחד יותר מדי זמן. לאורך זמן.
ריתוך, השחזה וגימור של פלדת אל-חלד מגיעים עם אתגר נוסף: הבטחת פסיבציה נכונה. לאחר כל ההפרעות הללו, האם נותר זיהום כלשהו על פני החומר שימנע את היווצרותה הטבעית של שכבת כרום של פלדת אל-חלד על פני כל המשטח? הדבר האחרון שיצרן צריך הוא לקוח כועס שמתלונן על חלקים חלודים או מלוכלכים. כאן נכנסים לתמונה ניקוי נאות ומעקב אחר ביצועים.
ניקוי אלקטרוכימי יכול לסייע בהסרת מזהמים כדי להבטיח פסיבציה תקינה, אך מתי יש לבצע ניקוי זה? זה תלוי ביישום. אם יצרנים מנקים פלדת אל-חלד כדי להבטיח פסיבציה מלאה, הם בדרך כלל עושים זאת מיד לאחר הריתוך. אי ביצוע פעולה זו פירושו שחומר הגימור עלול לספוג מזהמים על פני השטח מחומר העבודה ולהפיץ אותם למקומות אחרים. עם זאת, עבור יישומים קריטיים מסוימים, יצרנים עשויים להוסיף שלבי ניקוי נוספים - אולי אפילו בדיקה לפסיבציה תקינה לפני שהפלדת אל-חלד עוזבת את רצפת המפעל.
נניח שיצרן מרתך רכיב חשוב מפלדת אל-חלד עבור התעשייה הגרעינית. רתך קשת טונגסטן מקצועי יוצר תפר חלק שנראה מושלם. אבל שוב, זהו יישום קריטי. חבר במחלקת הגימור משתמש במברשת המחוברת למערכת ניקוי אלקטרוכימית כדי לנקות את פני השטח של הריתוך. לאחר מכן הוא שייף את הריתוך בעזרת חומר שוחק לא ארוג ומטלית ניגוב ומסיים הכל למשטח חלק. לאחר מכן מגיעה המברשת האחרונה עם מערכת ניקוי אלקטרוכימית. לאחר יום או יומיים של השבתה, השתמש בבודק נייד כדי לבדוק את החלק לפסיבציה תקינה. התוצאות, שתועדו ונשמרו עם העבודה, הראו שהחלק עבר פסיבציה מלאה לפני שעזב את המפעל.
ברוב מפעלי הייצור, השחזה, גימור וניקוי הפסיבציה של פלדת אל-חלד מתרחשים בדרך כלל בשלבים עוקבים. למעשה, הם מבוצעים בדרך כלל זמן קצר לפני הגשת העבודה.
חלקים שעובדו בצורה לא נכונה יוצרים חלק מהגרוטאות והעיבוד החוזר היקרים ביותר, ולכן הגיוני שיצרנים יבחנו מחדש את מחלקות השיוף והגימור שלהם. שיפורים בהשחזה ובגימור מסייעים בביטול צווארי בקבוק מרכזיים, בשיפור האיכות, בביטול כאבי ראש, וחשוב מכל, בהגברת שביעות רצון הלקוחות.
FABRICATOR הוא מגזין ייצור ועיצוב פלדה המוביל בצפון אמריקה. המגזין מפרסם חדשות, מאמרים טכניים וסיפורי הצלחה המאפשרים ליצרנים לבצע את עבודתם בצורה יעילה יותר. FABRICATOR פועלת בתעשייה מאז 1970.
כעת עם גישה מלאה למהדורה הדיגיטלית של The FABRICATOR, גישה נוחה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.
המהדורה הדיגיטלית של כתב העת The Tube & Pipe Journal נגישה כעת במלואה, ומספקת גישה נוחה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.
קבלו גישה דיגיטלית מלאה לכתב העת STAMPING, הכולל את הטכנולוגיה העדכנית ביותר, שיטות עבודה מומלצות וחדשות בתעשייה עבור שוק הטבעת המתכת.
כעת, עם גישה דיגיטלית מלאה ל-The Fabricator בספרדית, יש לכם גישה נוחה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.