Sudurile longitudinale din barele de oțel inoxidabil sunt debavurate electrochimic pentru a asigura pasivarea corespunzătoare.Imagine prin amabilitatea Walter Surface Technologies
Imaginați-vă că un producător încheie un contract pentru fabricarea unui produs cheie din oțel inoxidabil.Secțiunile de tablă și țevi sunt tăiate, îndoite și sudate înainte de a fi trimise la stația de finisare.Piesa constă din plăci sudate vertical pe țeavă.Sudurile arată bine, dar nu este prețul ideal pe care îl caută un cumpărător.Ca rezultat, mașina de șlefuit petrece timp îndepărtând mai mult metal de sudură decât de obicei.Apoi, din păcate, a apărut un albastru distinct la suprafață – un semn clar al aportului prea mare de căldură.În acest caz, aceasta înseamnă că piesa nu va îndeplini cerințele clientului.
Deseori făcute manual, șlefuirea și finisarea necesită dexteritate și măiestrie.Greșelile de finisare pot fi foarte costisitoare având în vedere toată valoarea care a fost pusă pe piesa de prelucrat.Adăugarea de materiale scumpe sensibile la căldură, cum ar fi oțelul inoxidabil, costurile de reprelucrare și instalarea deșeurilor pot fi mai mari.Combinată cu complicații precum contaminarea și eșecurile de pasivizare, o operațiune odată profitabilă din oțel inoxidabil poate deveni neprofitabilă sau chiar dăunătoare reputației.
Cum previn producătorii toate acestea?Ei pot începe prin a-și extinde cunoștințele despre șlefuire și finisare, înțelegerea rolurilor pe care le joacă și modul în care acestea afectează piesele de prelucrat din oțel inoxidabil.
Acestea nu sunt sinonime.De fapt, fiecare are obiective fundamental diferite.Slefuirea îndepărtează materiale precum bavurile și excesul de metal de sudură, în timp ce finisarea oferă un finisaj fin suprafeței metalice.Confuzia este de înțeles, având în vedere că cei care șlefuiesc cu roți de șlefuit mari îndepărtează foarte repede mult metal, iar în proces pot fi lăsate zgârieturi foarte adânci.Dar la șlefuire, zgârieturile sunt doar o consecință, scopul fiind îndepărtarea rapidă a materialului, mai ales atunci când se lucrează cu metale sensibile la căldură, cum ar fi oțelul inoxidabil.
Finisarea se face în etape, pe măsură ce operatorul începe cu un nisip mai gros și progresează la roți de șlefuit mai fine, abrazive nețesute și, eventual, pânză din pâslă și pastă de lustruit pentru a obține un finisaj în oglindă.Scopul este de a obține un anumit finisaj final (model de zgârieturi).Fiecare pas (granulație mai fină) îndepărtează zgârieturile mai adânci de la pasul anterior și le înlocuiește cu zgârieturi mai mici.
Deoarece șlefuirea și finisarea au scopuri diferite, adesea nu se completează și pot juca una împotriva celeilalte dacă este utilizată o strategie greșită a consumabilelor.Pentru a îndepărta excesul de metal de sudură, operatorul face zgârieturi foarte adânci cu o roată de șlefuit, iar apoi trece piesa către comodă, care acum trebuie să petreacă mult timp îndepărtând aceste zgârieturi adânci.Această secvență de la șlefuire până la finisare poate fi în continuare cea mai eficientă modalitate de a îndeplini cerințele de finisare ale clienților.Dar din nou, acestea nu sunt procese suplimentare.
Suprafețele piesei de prelucrat proiectate pentru prelucrabilitate, în general, nu necesită șlefuire sau finisare.Piesele care sunt șlefuite o fac doar pentru că șlefuirea este cea mai rapidă modalitate de a îndepărta sudurile sau alt material, iar zgârieturile adânci lăsate de discul de șlefuit sunt exact ceea ce și-a dorit clientul.Piesele care necesită doar finisare sunt fabricate astfel încât să nu fie necesară îndepărtarea excesivă a materialului.Un exemplu tipic este o piesă din oțel inoxidabil cu o sudură frumoasă protejată de un electrod de wolfram care trebuie pur și simplu amestecat și potrivit cu modelul de finisare al substratului.
Mașinile de șlefuit cu discuri reduse de îndepărtare a materialului pot pune probleme serioase atunci când se lucrează cu oțel inoxidabil.De asemenea, supraîncălzirea poate provoca albastru și modificarea proprietăților materialului.Scopul este de a menține oțelul inoxidabil cât mai rece posibil pe tot parcursul procesului.
În acest scop, ajută la selectarea discului abraziv cu cea mai rapidă rată de îndepărtare pentru aplicație și buget.Roțile de zirconiu se macină mai repede decât alumina, dar roțile ceramice funcționează cel mai bine în majoritatea cazurilor.
Particulele ceramice extrem de puternice și ascuțite sunt purtate într-un mod unic.Pe măsură ce se dezintegrează treptat, nu devin plate, dar păstrează o margine ascuțită.Aceasta înseamnă că pot îndepărta materialul foarte rapid, adesea de câteva ori mai repede decât alte roți de șlefuit.În general, acest lucru face ca roțile de șlefuit ceramice să merite banii.Sunt ideale pentru prelucrarea oțelului inoxidabil, deoarece îndepărtează rapid așchiile mari și generează mai puțină căldură și deformare.
Indiferent de roată de șlefuit pe care o alege un producător, trebuie reținută contaminarea potențială.Majoritatea producătorilor știu că nu pot folosi aceeași roată de șlefuit atât pentru oțel carbon, cât și pentru oțel inoxidabil.Mulți oameni separă fizic operațiunile de măcinare cu carbon și oțel inoxidabil.Chiar și scânteile mici de oțel carbon care cad pe piesele din oțel inoxidabil pot cauza probleme de contaminare.Multe industrii, cum ar fi industria farmaceutică și cea nucleară, necesită ca consumabilele să fie evaluate ca nepoluante.Aceasta înseamnă că roțile de șlefuit din oțel inoxidabil trebuie să fie practic lipsite (mai puțin de 0,1%) de fier, sulf și clor.
Roțile de șlefuit nu se șlefuiesc singure, au nevoie de o unealtă electrică.Oricine poate face reclamă pentru beneficiile discurilor de șlefuit sau ale sculelor electrice, dar realitatea este că sculele electrice și roțile lor de șlefuit funcționează ca un sistem.Roțile de șlefuit ceramice sunt proiectate pentru polizoare unghiulare cu o anumită putere și cuplu.În timp ce unele polizoare pneumatice au specificațiile cerute, în majoritatea cazurilor șlefuirea roților ceramice se face cu scule electrice.
Polizoarele cu putere și cuplu insuficiente pot cauza probleme serioase chiar și cu cele mai moderne abrazive.Lipsa puterii și a cuplului pot face ca unealta să încetinească semnificativ sub presiune, împiedicând în esență particulele ceramice de pe discul de șlefuit să facă ceea ce sunt concepute pentru a face: îndepărtarea rapidă a bucăților mari de metal, reducând astfel cantitatea de material termic care intră în roata de șlefuit.piatră de polizor.
Acest lucru exacerbează cercul vicios: șlefuitorii văd că nu este îndepărtat niciun material, așa că instinctiv presează mai tare, ceea ce, la rândul său, creează exces de căldură și albastru.Ei ajung să împingă atât de tare încât glazură roțile, ceea ce îi obligă să muncească mai mult și să genereze mai multă căldură înainte de a realiza că trebuie să schimbe roțile.Dacă lucrezi astfel cu tuburi sau foi subțiri, acestea ajung să treacă prin material.
Desigur, dacă operatorii nu sunt instruiți corespunzător, chiar și cu cele mai bune unelte, acest cerc vicios poate apărea, mai ales când vine vorba de presiunea pe care o exercită asupra piesei de prelucrat.Cea mai bună practică este să te apropii cât mai mult de curentul nominal al râșniței.Dacă operatorul folosește o râșniță de 10 amperi, trebuie să apese atât de tare încât râșnița consumă aproximativ 10 amperi.
Utilizarea unui ampermetru poate ajuta la standardizarea operațiunilor de șlefuire dacă un producător prelucrează o cantitate mare de oțel inoxidabil scump.Desigur, puține operațiuni folosesc de fapt un ampermetru în mod regulat, așa că cel mai bine este să ascultați cu atenție.Dacă operatorul aude și simte că turația scade rapid, este posibil să împingă prea tare.
Ascultarea atingerilor prea ușoare (adică prea puțină presiune) poate fi dificilă, așa că atenția la fluxul de scântei poate ajuta în acest caz.Slefuirea otelului inoxidabil produce scantei mai inchise decat otelul carbon, dar acestea ar trebui sa fie totusi vizibile si sa iasa uniform din zona de lucru.Dacă operatorul vede brusc mai puține scântei, aceasta se poate datora faptului că nu a aplicat suficientă forță sau nu a vitrificat roata.
De asemenea, operatorii trebuie să mențină un unghi de lucru constant.Dacă se apropie de piesa de prelucrat aproape în unghi drept (aproape paralel cu piesa de prelucrat), pot provoca o supraîncălzire semnificativă;dacă se apropie la un unghi prea mare (aproape vertical), riscă să lovească marginea roții în metal.Dacă folosesc o roată de tip 27, ar trebui să se apropie de lucru la un unghi de 20 până la 30 de grade.Dacă au roți de tip 29, unghiul lor de lucru ar trebui să fie în jur de 10 grade.
Roțile de șlefuit de tip 28 (conice) sunt utilizate de obicei pentru șlefuirea suprafețelor plane pentru a îndepărta materialul pe căi de șlefuire mai largi.Aceste roți conice funcționează cel mai bine și la unghiuri de șlefuire mai mici (aproximativ 5 grade), astfel încât ajută la reducerea oboselii operatorului.
Aceasta introduce un alt factor important: alegerea tipului potrivit de roată de șlefuit.Roata de tip 27 are un punct de contact cu suprafața metalică, roata de tip 28 are o linie de contact datorită formei sale conice, roata de tip 29 are o suprafață de contact.
Cele mai comune roți de tip 27 din ziua de azi pot face treaba în multe zone, dar forma lor face dificilă lucrul cu piese și curbe cu profil adânc, cum ar fi ansamblurile de tuburi sudate din oțel inoxidabil.Forma profilului roții Type 29 facilitează munca operatorilor care trebuie să șlefuiască suprafețe combinate curbe și plane.Roata Type 29 face acest lucru prin creșterea suprafeței de contact, ceea ce înseamnă că operatorul nu trebuie să petreacă mult timp șlefuind în fiecare locație - o strategie bună pentru a reduce acumularea de căldură.
De fapt, acest lucru se aplică oricărei roți de șlefuit.La șlefuire, operatorul nu trebuie să stea mult timp în același loc.Să presupunem că un operator îndepărtează metalul dintr-un file lung de câțiva metri.Poate conduce roata în mișcări scurte în sus și în jos, dar acest lucru poate cauza supraîncălzirea piesei de prelucrat, deoarece menține roata într-o zonă mică pentru o perioadă lungă de timp.Pentru a reduce aportul de căldură, operatorul poate rula întreaga sudură într-o singură direcție la un vârf, apoi ridică unealta (permițând piesei de prelucrat să se răcească) și trece piesa de prelucrat în aceeași direcție pe celălalt vârf.Alte metode funcționează, dar toate au un lucru în comun: evită supraîncălzirea ținând roata de șlefuit în mișcare.
Acest lucru este ajutat și de metodele utilizate pe scară largă de „pieptanare”.Să presupunem că operatorul șlefuiește o sudură cap la cap într-o poziție plată.Pentru a reduce stresul termic și săpatul excesiv, a evitat să împingă polizorul de-a lungul rostului.În schimb, începe de la sfârșit și rulează râșnița de-a lungul rostului.Acest lucru previne, de asemenea, ca roata să se scufunde prea mult în material.
Desigur, orice tehnică poate supraîncălzi metalul dacă operatorul lucrează prea încet.Lucrați prea încet și operatorul va supraîncălzi piesa de prelucrat;dacă te miști prea repede, șlefuirea poate dura mult timp.Găsirea punctului favorabil pentru viteza de avans necesită de obicei experiență.Dar dacă operatorul nu este familiarizat cu munca, el poate șlefui deșeurile pentru a „simți” viteza de avans adecvată pentru piesa de prelucrat.
Strategia de finisare depinde de starea suprafeței materialului pe măsură ce intră și iese din departamentul de finisare.Determinați un punct de pornire (condiția de suprafață obținută) și un punct de sfârșit (terminarea necesară), apoi faceți un plan pentru a găsi cea mai bună cale între aceste două puncte.
Adesea, cea mai bună cale nu începe cu un abraziv extrem de agresiv.Acest lucru poate părea contraintuitiv.La urma urmei, de ce să nu începeți cu nisip grosier pentru a obține o suprafață aspră și apoi să treceți la nisip mai fin?Nu ar fi foarte ineficient să începi cu o bob mai fină?
Nu neapărat, acest lucru are de-a face din nou cu natura comparației.Pe măsură ce se obține nisipul mai fin la fiecare pas, balsamul înlocuiește zgârieturile mai adânci cu altele mai fine, mai fine.Dacă încep cu hârtie abrazivă cu granulație 40 sau o tigaie flip, vor lăsa zgârieturi adânci pe metal.Ar fi grozav dacă aceste zgârieturi ar aduce suprafața mai aproape de finisajul dorit, motiv pentru care sunt disponibile materiale de finisare cu granulație 40.Cu toate acestea, dacă un client solicită un finisaj #4 (șlefuire direcțională), zgârieturile adânci lăsate de granulația #40 durează mult timp pentru a fi îndepărtate.Meșterii fie folosesc mai multe dimensiuni de granulație, fie petrec mult timp folosind abrazivi cu granulație fină pentru a elimina acele zgârieturi mari și a le înlocui cu altele mai mici.Toate acestea nu sunt doar ineficiente, dar încălzesc prea mult piesa de prelucrat.
Desigur, utilizarea abrazivelor cu granulație fină pe suprafețe aspre poate fi lentă și, combinată cu o tehnică slabă, are ca rezultat prea multă căldură.Discurile două în unu sau eșalonate pot ajuta în acest sens.Aceste discuri includ cârpe abrazive combinate cu materiale de tratare a suprafețelor.Acestea permit în mod eficient artizanului să folosească abrazivi pentru a îndepărta materialul, lăsând în același timp un finisaj mai fin.
Următorul pas în finisare poate include utilizarea de țesături nețesute, ceea ce ilustrează o altă caracteristică unică de finisare: procesul funcționează cel mai bine cu unelte electrice cu viteză variabilă.O polizor unghiular care funcționează la 10.000 rpm poate manipula unele materiale abrazive, dar va topi complet unele materiale nețesute.Din acest motiv, finisoarele încetinesc la 3.000-6.000 rpm înainte de a finisa materialele nețesute.Desigur, viteza exactă depinde de aplicație și consumabile.De exemplu, tamburele nețesute se rotesc de obicei la 3.000 până la 4.000 rpm, în timp ce discurile de tratare a suprafeței se rotesc de obicei la 4.000 până la 6.000 rpm.
Deținerea instrumentelor potrivite (polizoare cu viteză variabilă, diverse materiale de finisare) și determinarea numărului optim de pași oferă practic o hartă care arată cea mai bună cale între materialul de intrare și cel finit.Calea exactă depinde de aplicație, dar trimmerele cu experiență urmează această cale folosind metode similare de tundere.
Rolele nețesute completează suprafața din oțel inoxidabil.Pentru o finisare eficientă și o durată de viață optimă a consumabilelor, diferite materiale de finisare rulează la viteze de rotație diferite.
În primul rând, au nevoie de timp.Dacă văd că o bucată subțire de oțel inoxidabil se încălzește, se opresc să mai termine într-un loc și încep în altul.Sau ar putea lucra la două artefacte diferite în același timp.Lucrați puțin pe una și apoi pe cealaltă, dând timp celeilalte bucăți să se răcească.
Când lustruiți până la un finisaj în oglindă, polizorul poate lustrui încrucișat cu tamburul de lustruit sau discul de lustruit în direcția perpendiculară pe pasul anterior.Slefuirea încrucișată evidențiază zonele care ar trebui să se îmbine cu modelul de zgârieturi anterior, dar totuși nu aduce suprafața la un finisaj în oglindă #8.Odată ce toate zgârieturile au fost îndepărtate, vor fi necesare o cârpă din pâslă și un tampon de lustruit pentru a crea finisajul lucios dorit.
Pentru a obține finisajul potrivit, producătorii trebuie să ofere finisatorilor instrumentele potrivite, inclusiv instrumente și materiale reale, precum și instrumente de comunicare, cum ar fi crearea de mostre standard pentru a determina cum ar trebui să arate un anumit finisaj.Aceste mostre (publicate lângă departamentul de finisare, în documentele de instruire și în literatura de vânzare) ajută la menținerea tuturor pe aceeași lungime de undă.
În ceea ce privește sculele reale (inclusiv sculele electrice și abrazivi), geometria unor piese poate fi o provocare chiar și pentru cea mai experimentată echipă de finisare.Acest lucru va ajuta instrumentele profesionale.
Să presupunem că un operator trebuie să asambleze o țeavă din oțel inoxidabil cu pereți subțiri.Folosirea discurilor cu clapete sau chiar a tamburelor poate duce la probleme, supraîncălzire și, uneori, chiar un punct plat pe tub în sine.Aici pot ajuta mașinile de șlefuit cu bandă concepute pentru țevi.Banda transportoare acoperă cea mai mare parte a diametrului conductei, distribuind punctele de contact, sporind eficiența și reducând aportul de căldură.Cu toate acestea, ca și în orice altceva, meșterul trebuie să mute șlefuitorul cu bandă într-o altă locație pentru a reduce acumularea de căldură în exces și pentru a evita albastrul.
Același lucru este valabil și pentru alte instrumente profesionale de finisare.Luați în considerare o șlefuitoare cu bandă concepută pentru locuri greu accesibile.Un finisher îl poate folosi pentru a realiza o sudură de filet între două plăci la un unghi ascuțit.În loc să miște șlefuitorul cu bandă pe degete pe verticală (un fel ca și cum te-ai periat pe dinți), tehnicianul o deplasează orizontal de-a lungul marginii superioare a sudurii de filet și apoi de-a lungul inferioarei, asigurându-se că șlefuitorul cu degetul nu stă prea mult într-un singur loc.pentru o lungă perioadă de timp.lung .
Sudarea, șlefuirea și finisarea oțelului inoxidabil vine cu o altă provocare: asigurarea pasivării corespunzătoare.După toate aceste tulburări, a rămas pe suprafața materialului vreo contaminare care să împiedice formarea naturală a unui strat de crom din oțel inoxidabil pe toată suprafața?Ultimul lucru de care are nevoie un producător este un client furios care se plânge de piesele ruginite sau murdare.Aici intră în joc curățarea adecvată și trasabilitatea.
Curățarea electrochimică poate ajuta la îndepărtarea contaminanților pentru a asigura pasivizarea corespunzătoare, dar când ar trebui făcută această curățare?Depinde de aplicație.Dacă producătorii curăță oțelul inoxidabil pentru a asigura pasivarea completă, de obicei o fac imediat după sudare.Nerespectarea acestui lucru înseamnă că mediul de finisare poate absorbi contaminanții de suprafață din piesa de prelucrat și îi poate distribui în alte locații.Cu toate acestea, pentru unele aplicații critice, producătorii pot adăuga pași suplimentari de curățare - poate chiar testarea pasivării adecvate înainte ca oțelul inoxidabil să părăsească podeaua fabricii.
Să presupunem că un producător sudează o componentă importantă din oțel inoxidabil pentru industria nucleară.Un sudor cu arc profesional de tungsten creează o cusătură netedă care arată perfect.Dar din nou, aceasta este o aplicație critică.Un membru al departamentului de finisare folosește o perie conectată la un sistem de curățare electrochimică pentru a curăța suprafața unei suduri.Apoi a șlefuit sudura cu un abraziv nețesut și o cârpă de ștergere și a terminat totul la o suprafață netedă.Apoi vine ultima perie cu sistem de curățare electrochimic.După o zi sau două de nefuncționare, utilizați un tester portabil pentru a verifica piesa pentru pasivarea corespunzătoare.Rezultatele, înregistrate și salvate odată cu lucrarea, au arătat că piesa a fost complet pasivată înainte de a părăsi fabrica.
În majoritatea fabricilor de producție, șlefuirea, finisarea și curățarea pasivării oțelului inoxidabil au loc de obicei în etapele ulterioare.De fapt, acestea sunt de obicei efectuate cu puțin timp înainte de depunerea jobului.
Piesele prelucrate incorect creează unele dintre cele mai scumpe deșeuri și reprelucrari, așa că este logic ca producătorii să arunce o altă privire asupra departamentelor lor de șlefuire și finisare.Îmbunătățirile la șlefuire și finisare ajută la eliminarea blocajelor cheie, la îmbunătățirea calității, la eliminarea durerilor de cap și, cel mai important, la creșterea satisfacției clienților.
FABRICATOR este cea mai importantă revistă de fabricare și formare a oțelului din America de Nord.Revista publică știri, articole tehnice și povești de succes care permit producătorilor să-și facă treaba mai eficient.FABRICATOR este în industrie din 1970.
Acum, cu acces complet la ediția digitală The FABRICATOR, acces ușor la resurse valoroase din industrie.
Ediția digitală a The Tube & Pipe Journal este acum complet accesibilă, oferind acces ușor la resurse valoroase din industrie.
Obțineți acces digital complet la Jurnalul STAMPING, care oferă cea mai recentă tehnologie, cele mai bune practici și știri din industrie pentru piața de ștanțare a metalelor.
Acum, cu acces digital complet la The Fabricator en Español, aveți acces ușor la resurse valoroase din industrie.