Ludzie często kupują wstępnie obrobioną stal nierdzewną, co zwiększa złożoność materiału, który operatorzy muszą wziąć pod uwagę.
Podobnie jak większość materiałów, stal nierdzewna ma wiele zalet i wad. Stal jest uważana za „stal nierdzewną”, jeśli stop zawiera co najmniej 10,5% chromu, który tworzy warstwę tlenku, która czyni ją odporną na kwasy i korozję. Odporność na korozję można jeszcze poprawić, zwiększając zawartość chromu i dodając dodatkowe dodatki stopowe.
Właściwości materiału „stal nierdzewna”, niskie koszty utrzymania, trwałość i różne wykończenia powierzchni sprawiają, że nadaje się on do branż takich jak budownictwo, meblarstwo, żywność i napoje, medycyna i wiele innych zastosowań, które wymagają wytrzymałości i odporności na korozję stali.
Stal nierdzewna jest zwykle droższa niż inne stale. Jednak oferuje korzystny stosunek wytrzymałości do masy, umożliwiając stosowanie cieńszych materiałów w porównaniu z konwencjonalnymi gatunkami, co może prowadzić do oszczędności. Ze względu na całkowity koszt sklepy muszą upewnić się, że używają odpowiednich narzędzi, aby uniknąć kosztownych odpadów i przeróbek tego materiału.
Stal nierdzewna jest ogólnie uważana za trudną do spawania, ponieważ szybko odprowadza ciepło i wymaga dużej ostrożności na końcowych etapach wykańczania i polerowania.
Praca ze stalą nierdzewną na ogół wymaga bardziej doświadczonego spawacza lub operatora niż praca ze stalą węglową, która jest zwykle bardziej sprężysta. Swoboda jej pracy może być zmniejszona po wprowadzeniu pewnych parametrów, zwłaszcza podczas spawania. Ze względu na wysoki koszt stali nierdzewnej, bardziej doświadczeni operatorzy powinni z niej korzystać.
„Ludzie zwykle kupują stal nierdzewną ze względu na jej wykończenie” — mówi Jonathan Douville, starszy kierownik produktu ds. międzynarodowych badań i rozwoju w firmie Walter Surface Technologies w Pointe-Claire w prowincji Quebec.
Niezależnie od tego, czy chodzi o liniowe wykończenie teksturowane w rozmiarze 4, czy też lustrzane wykończenie w rozmiarze 8, operator musi zadbać o to, aby materiał był szanowany, a wykończenie nie zostało uszkodzone podczas przenoszenia i obróbki. Może to również ograniczyć opcje przygotowania i czyszczenia, które mają kluczowe znaczenie dla zapewnienia dobrej produkcji części.
„Podczas pracy z tym materiałem pierwszą rzeczą do zrobienia jest upewnienie się, że jest czysty, czysty, czysty” — powiedział Rick Hatelt, kierownik krajowy PFERD Ontario w Kanadzie w stanie Mississauga, Ontario. „Bardzo ważne jest zapewnienie czystej (wolnej od węgla) atmosfery, czyszczenie stali nierdzewnej w celu usunięcia zanieczyszczeń, które mogłyby później spowodować utlenianie (rdzewienie) i uniemożliwienie odbudowy warstwy pasywacyjnej, tworząc warstwę ochronną w celu zminimalizowania utleniania”.
W przypadku stosowania stali nierdzewnej należy oczyścić materiał i otaczające środowisko. Dobrym początkiem jest usunięcie oleju i resztek plastiku z materiałów. Zanieczyszczenia na stali nierdzewnej mogą powodować utlenianie, ale mogą być również problematyczne podczas spawania i powodować uszkodzenia. Dlatego ważne jest oczyszczenie powierzchni przed rozpoczęciem lutowania.
Środowisko warsztatowe nie zawsze jest najczystsze, a zanieczyszczenie krzyżowe może stanowić problem podczas pracy ze stalą nierdzewną i węglową. Często sklep ma wiele wentylatorów lub używa klimatyzatorów do chłodzenia pracowników, co może wypchnąć zanieczyszczenia na podłogę lub spowodować kapanie lub gromadzenie się skroplin na surowcach. Jest to szczególnie trudne, gdy cząsteczki stali węglowej są wdmuchiwane na stal nierdzewną. Oddzielenie tych materiałów i utrzymywanie ich w czystym środowisku ma duże znaczenie, jeśli chodzi o skuteczne spawanie.
Ważne jest usunięcie przebarwień, aby z czasem nie narosła rdza i nie osłabiła ogólnej struktury. Dobrze jest też usunąć sinienie, aby wyrównać kolor powierzchni.
W Kanadzie, ze względu na ekstremalnie mroźną i zimową pogodę, ważny jest wybór odpowiedniego gatunku stali nierdzewnej. Douville wyjaśnił, że większość sklepów początkowo wybrała stal 304 ze względu na jej cenę. Ale gdyby sklep miał używać tego materiału na zewnątrz, zaleciłby przejście na stal 316, mimo że kosztuje dwa razy więcej. Stal 304 jest podatna na korozję, jeśli jest używana lub przechowywana na zewnątrz.
„Przygotowanie spoiny jest ważne z kilku fundamentalnych powodów” — mówi Gabi Miholics, specjalista ds. rozwoju zastosowań w Abrasive Systems Division, 3M Canada, Londyn, Ontario. „Usunięcie rdzy, farby i sfazowań jest niezbędne do prawidłowego spawania.Na powierzchni spawania nie mogą znajdować się żadne zanieczyszczenia, które mogłyby osłabić wiązanie.”
Hatelt dodaje, że oczyszczenie obszaru jest niezbędne, ale przygotowanie przed spawaniem może również obejmować fazowanie materiału w celu zapewnienia odpowiedniej przyczepności i wytrzymałości spoiny.
W przypadku spawania stali nierdzewnej ważne jest, aby wybrać spoiwo właściwe dla używanego gatunku. Stal nierdzewna jest szczególnie wrażliwa i wymaga, aby szwy spawalnicze były certyfikowane dla tego samego rodzaju materiału. Na przykład metal nieszlachetny 316 wymaga spoiwa 316. Spawacze nie mogą po prostu użyć dowolnego rodzaju spoiwa, każdy gatunek stali nierdzewnej wymaga określonego spoiwa do prawidłowego spawania.
„Podczas spawania stali nierdzewnej spawacz naprawdę musi uważać na temperaturę” — powiedział Michael Radaelli, kierownik produktu w firmie Norton |Saint-Gobain Abrasives, Worcester, MA. Istnieje wiele różnych urządzeń, których można użyć do pomiaru temperatury spoiny i części podczas nagrzewania się spawacza, ponieważ pęknięcie stali nierdzewnej jest w zasadzie zniszczone.
Radaelli dodał, że spawacz musi uważać, aby nie przebywać w tym samym miejscu przez długi czas. Spawanie wielowarstwowe to świetny sposób na ochronę podłoża przed przegrzaniem. Długotrwałe spawanie podstawy ze stali nierdzewnej może spowodować jej przegrzanie i pęknięcie.
„Spawanie stali nierdzewnej może być bardziej czasochłonne, ale jest to również sztuka, która wymaga doświadczonych rąk” — powiedział Radaelli.
Przygotowanie po spawaniu naprawdę zależy od produktu końcowego i jego zastosowania. W niektórych przypadkach, jak wyjaśnił Miholics, spoina nigdy nie jest widoczna, więc wymagane jest tylko ograniczone czyszczenie po spawaniu, a wszelkie zauważalne odpryski są szybko usuwane. Lub może być konieczne wyrównanie lub oczyszczenie spoiny, ale nie jest wymagane żadne specjalne przygotowanie powierzchni. Jeśli wymagane jest wykończenie dokładne lub lustrzane, mogą być wymagane bardziej skomplikowane etapy polerowania. Zależy to tylko od zastosowania.
„Problemem nie jest kolor” – powiedział Miholics.
Wybór narzędzia wykańczającego o zmiennej prędkości pozwoli zaoszczędzić czas i pieniądze oraz pozwoli operatorowi dopasować wykończenie.
Ważne jest usunięcie przebarwień, aby z czasem nie narosła rdza i nie osłabiła ogólnej struktury. Dobrze jest też usunąć sinienie, aby wyrównać kolor powierzchni.
Proces czyszczenia może uszkodzić powierzchnie, zwłaszcza gdy stosowane są agresywne chemikalia. Niewłaściwe czyszczenie może zapobiec tworzeniu się warstwy pasywacyjnej. Dlatego wielu ekspertów zaleca ręczne czyszczenie tych spawanych części.
„Kiedy wykonujesz czyszczenie ręczne, jeśli nie pozwalasz, aby tlen reagował z powierzchnią przez 24 lub 48 godzin, nie masz czasu na zbudowanie pasywnej powierzchni” – powiedział Douville. Wyjaśnił, że powierzchnia potrzebuje tlenu, aby zareagować z chromem w stopie, tworząc warstwę pasywacyjną. Niektóre sklepy mają tendencję do czyszczenia, pakowania części i natychmiastowej wysyłki, co spowalnia proces i zwiększa ryzyko korozji.
Producenci i spawacze często używają wielu materiałów. Jednak, jak wspomniano wcześniej, użycie stali nierdzewnej wiąże się z pewnymi ograniczeniami. Poświęcenie czasu na oczyszczenie części to dobry pierwszy krok, ale jest tak dobry, jak środowisko, w którym się znajduje.
Hatelt powiedział, że wciąż widzi zanieczyszczone miejsca pracy. Wyeliminowanie obecności węgla w środowisku pracy ze stalą nierdzewną jest kluczowe. Nierzadko sklepy, które używają stali, przechodzą na stal nierdzewną bez odpowiedniego przygotowania środowiska pracy dla tego materiału. To błąd, zwłaszcza jeśli nie mogą oddzielić tych dwóch materiałów lub kupić własnego zestawu narzędzi.
„Jeśli masz szczotkę drucianą do szlifowania lub przygotowania stali nierdzewnej i używasz jej do obróbki stali węglowej, nie możesz już używać stali nierdzewnej” – powiedział Radaelli. „Szczotki są teraz zanieczyszczone węglem i rdzewieją.Gdy szczotki zostaną zanieczyszczone krzyżowo, nie można ich wyczyścić”.
Sklepy powinny używać oddzielnych narzędzi do przygotowywania materiałów, ale powinny również oznaczać narzędzia „tylko ze stali nierdzewnej”, aby uniknąć niepotrzebnego zanieczyszczenia, powiedział Hatelt.
Warsztaty powinny wziąć pod uwagę wiele czynników przy wyborze narzędzi do przygotowania spawania ze stali nierdzewnej, w tym opcje rozpraszania ciepła, rodzaj minerału, prędkość i wielkość ziarna.
„Dobrym punktem wyjścia jest wybór materiału ściernego z powłoką rozpraszającą ciepło” — powiedział Miholics. „Stal nierdzewna jest bardzo twarda i podczas szlifowania generuje więcej ciepła niż stal miękka.Ciepło musi gdzieś odchodzić, więc istnieje powłoka, która umożliwia przepływ ciepła do krawędzi tarczy, zamiast pozostawać tam, gdzie szlifujesz. W tym momencie było idealnie”.
Dodaje, że wybór materiału ściernego zależy również od tego, jak powinno wyglądać ogólne wykończenie. To naprawdę zależy od obserwatora. Minerały z tlenku glinu w materiałach ściernych są zdecydowanie najczęściej używanymi rodzajami materiałów ściernych. Aby stal nierdzewna wyglądała na niebieską na powierzchni, należy użyć mineralnego węglika krzemu. Jest ostrzejszy i pozostawia głębsze nacięcia, które inaczej odbijają światło, nadając mu niebieski kolor. Jeśli operator szuka określonego lub unikalnego wykończenia powierzchni, najlepiej porozmawiać z dostawcą.
„RPM to duży problem”, powiedział Hatelt. „Różne narzędzia wymagają różnych RPM i często działają zbyt szybko.Stosowanie właściwej prędkości obrotowej zapewnia najlepsze wyniki, zarówno pod względem szybkości wykonywania pracy, jak i jakości jej wykonania.Dowiedz się, jakie wykończenie chcesz uzyskać i jak przeprowadzić pomiar.
Douville dodał, że inwestycja w narzędzia do wykańczania o zmiennej prędkości to jeden ze sposobów przezwyciężenia problemów z prędkością. Wielu operatorów wypróbowuje zwykłą szlifierkę do wykańczania, ale ma ona tylko wysoką prędkość do cięcia. Zakończenie procesu wymaga spowolnienia. Wybór narzędzia do wykańczania o zmiennej prędkości pozwoli zaoszczędzić czas i pieniądze oraz pozwoli operatorowi dopasować wykończenie.
Również ziarno jest ważne przy wyborze materiału ściernego. Operator powinien rozpocząć od najlepszego ziarnistości do danego zastosowania.
Rozpoczynając od ziarnistości 60 lub 80 (średnia), operator może niemal natychmiast przejść do ziarnistości 120 (drobna) i do 220 (bardzo drobna), co zapewni stali nierdzewnej wykończenie nr 4.
„Może to być tak proste, jak trzy kroki” — powiedział Radaelli. „Jeśli jednak operator ma do czynienia z dużymi spoinami, nie może zacząć od ziarnistości 60 lub 80 i może wybrać ziarno 24 (bardzo grube) lub 36 (grube).To dodaje dodatkowy krok i może być trudne do usunięcia w materiale. Są na nim głębokie rysy.
Ponadto dodanie sprayu lub żelu przeciwodpryskowego może być najlepszym przyjacielem spawacza, ale często jest to pomijane podczas spawania stali nierdzewnej, mówi Douville. Części z odpryskami należy usunąć, które mogą porysować powierzchnię, wymagają dodatkowych etapów szlifowania i straty czasu. Ten krok można łatwo wyeliminować dzięki systemowi zapobiegającemu rozpryskiwaniu.
Lindsay Luminoso, zastępca redaktora, współpracuje z Metal Fabrication Canada oraz Fabrication and Welding Canada. W latach 2014-2016 była zastępcą redaktora/redaktorem internetowym w Metal Fabrication Canada, ostatnio jako zastępca redaktora ds. inżynierii projektowania.
Luminoso posiada tytuł Bachelor of Arts na Uniwersytecie Carleton, tytuł Bachelor of Education na Uniwersytecie w Ottawie oraz Certyfikat Absolwenta Książek, Czasopism i Wydawnictw Cyfrowych uzyskany w Centennial College.
Bądź na bieżąco z najnowszymi wiadomościami, wydarzeniami i technologiami dotyczącymi wszystkich metali z naszych dwóch comiesięcznych biuletynów napisanych wyłącznie dla kanadyjskich producentów!
Teraz z pełnym dostępem do cyfrowej edycji Canadian Metalworking, łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.
Teraz z pełnym dostępem do cyfrowej edycji Made in Canada i Welding, łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.
Wykonaj więcej otworów w ciągu jednego dnia przy mniejszym wysiłku. Slugger JCM200 Auto jest wyposażony w automatyczny posuw do wiercenia seryjnego, wydajną dwubiegową wiertarkę magnetyczną z odwracalnym kierunkiem o średnicy 2″, spoiną ¾”, złączem MT3 i wieloma funkcjami bezpieczeństwa.Wiertła rdzeniowe, wiertła kręte, gwintowniki, pogłębiacze i inne.