Чтобы обеспечить надлежащую пассивацию, технические специалисты электрохимически очищают продольные сварные швы прокатных профилей из нержавеющей стали. Изображение предоставлено Walter Surface Technologies.
Представьте себе, что производитель заключает контракт на изготовление ключевой детали из нержавеющей стали. Листовой металл и секции трубы разрезаются, гнутся и свариваются перед тем, как поступить на чистовую станцию. Деталь состоит из пластин, приваренных вертикально к трубе. Сварные швы выглядят хорошо, но это не идеальный размер, который ищет заказчик. удовлетворить требования заказчика.
Шлифование и чистовая обработка, которые часто выполняются вручную, требуют ловкости и навыков. Ошибки в чистовой обработке могут быть очень дорогими, учитывая всю ценность, которая была придана заготовке. Добавление дорогих термочувствительных материалов, таких как нержавеющая сталь, затраты на доработку и установку лома могут быть выше. В сочетании с такими осложнениями, как загрязнение и неудачи пассивации, когда-то прибыльная работа с нержавеющей сталью может превратиться в убыточную или даже наносящую ущерб репутации неудачу.
Как производители предотвращают все это? Они могут начать с расширения своих знаний о шлифовке и чистовой обработке, понимания ролей, которые они играют, и того, как они влияют на заготовки из нержавеющей стали.
Это не синонимы. На самом деле, у всех принципиально разные цели. Шлифовка удаляет такие материалы, как заусенцы и лишний металл шва, а финишная обработка обеспечивает чистовую обработку поверхности металла. Путаница понятна, если учесть, что те, кто шлифует большими шлифовальными кругами, очень быстро удаляют много металла, и при этом могут остаться очень глубокие царапины.цель состоит в том, чтобы быстро удалить материал, особенно при работе с термочувствительными металлами, такими как нержавеющая сталь.
Финишная обработка выполняется поэтапно, так как оператор начинает с крупной зернистости и переходит к более мелким шлифовальным кругам, нетканым абразивам и, возможно, войлочной ткани и полировальной пасте для достижения зеркального блеска. Цель состоит в том, чтобы добиться определенной окончательной отделки (рисунка царапин). Каждый шаг (более мелкая зернистость) удаляет более глубокие царапины с предыдущего шага и заменяет их меньшими царапинами.
Поскольку шлифовка и чистовая обработка преследуют разные цели, они часто не дополняют друг друга и даже могут противодействовать друг другу, если используется неправильная стратегия использования расходных материалов. Чтобы удалить лишний металл сварного шва, операторы используют шлифовальные круги, чтобы сделать очень глубокие царапины, а затем передают деталь специалисту по правке, который теперь должен тратить много времени на удаление этих глубоких царапин. Эта последовательность от шлифовки до чистовой обработки может по-прежнему оставаться наиболее эффективным способом удовлетворения требований заказчика к чистовой обработке. Но опять же, они не являются взаимодополняющими процессами.
Поверхности заготовок, разработанные для технологичности, как правило, не требуют шлифовки и отделки. Шлифование деталей требует этого только потому, что шлифование — это самый быстрый способ удаления сварных швов или другого материала, а глубокие царапины, оставленные шлифовальным кругом, — это именно то, что нужно заказчику. Детали, требующие только чистовой обработки, изготавливаются таким образом, что не требуется чрезмерное удаление материала.
Шлифовальные машины с кругами с малым съемом материала могут создавать серьезные проблемы при работе с нержавеющей сталью. Аналогичным образом, перегрев может привести к посинению и изменению свойств материала. Цель состоит в том, чтобы нержавеющая сталь оставалась как можно более холодной на протяжении всего процесса.
С этой целью помогает выбрать шлифовальный круг с наибольшей скоростью съема для области применения и бюджета. Циркониевые круги шлифуют быстрее, чем глинозем, но в большинстве случаев керамические круги работают лучше всего.
Чрезвычайно прочные и острые керамические частицы изнашиваются уникальным образом. По мере того, как они постепенно распадаются, они не шлифуют плоско, а сохраняют острую кромку. Это означает, что они могут удалять материал очень быстро, часто в несколько раз быстрее, чем другие шлифовальные круги. В целом это делает керамические шлифовальные круги достойными денег.
Независимо от того, какой шлифовальный круг выбирает производитель, необходимо помнить о потенциальном загрязнении. Большинство производителей знают, что они не могут использовать один и тот же шлифовальный круг для обработки углеродистой и нержавеющей стали. Многие люди физически разделяют свои операции по шлифованию углеродистой и нержавеющей стали. Даже крошечные искры углеродистой стали, падающие на заготовки из нержавеющей стали, могут вызвать проблемы загрязнения. сера и хлор.
Шлифовальные круги не могут шлифовать сами себя;им нужен электроинструмент. Любой может рекламировать преимущества шлифовальных кругов или электроинструментов, но реальность такова, что электроинструменты и их шлифовальные круги работают как система. Керамические шлифовальные круги предназначены для угловых шлифовальных машин с определенной мощностью и крутящим моментом.
Шлифовальные станки с недостаточной мощностью и крутящим моментом могут вызвать серьезные проблемы даже с самыми современными абразивами. Недостаток мощности и крутящего момента может привести к значительному замедлению инструмента под давлением, по существу не позволяя керамическим частицам на шлифовальном круге выполнять то, для чего они предназначены: быстро удалять большие куски металла, тем самым уменьшая количество термического материала, попадающего в шлифовальный круг.
Это усугубляет порочный круг: операторы шлифовальных машин видят, что материал не удаляется, поэтому они инстинктивно толкают сильнее, что, в свою очередь, создает избыточное тепло и воронение. В конечном итоге они толкают так сильно, что смазывают колеса, что заставляет их работать усерднее и вырабатывать больше тепла, прежде чем они поймут, что им нужно заменить колеса. Если вы работаете таким образом с тонкими трубками или листами, они в конечном итоге проходят прямо сквозь материал.
Конечно, если операторы не обучены должным образом, даже с самыми лучшими инструментами, этот порочный круг может произойти, особенно когда речь идет о давлении, которое они оказывают на заготовку. Лучше всего максимально приблизиться к номинальному току шлифовального станка. Если оператор использует шлифовальный станок на 10 ампер, он должен нажимать так сильно, чтобы шлифовальный станок потреблял около 10 ампер.
Использование амперметра может помочь стандартизировать операции по шлифовке, если производитель обрабатывает большое количество дорогой нержавеющей стали. Конечно, амперметр используется на регулярной основе лишь в немногих операциях, поэтому лучше всего внимательно слушать. Если оператор слышит и чувствует, как быстро падают обороты в минуту, возможно, он слишком сильно нажимает.
Услышать слишком легкие прикосновения (т. е. слишком слабое давление) может быть сложно, поэтому в этом случае может помочь внимание к потоку искры. При шлифовке нержавеющей стали будут образовываться более темные искры, чем из углеродистой стали, но они все равно должны быть видны и равномерно выступать из рабочей зоны. Если оператор внезапно видит меньше искр, это может быть связано с тем, что он не прилагает достаточного усилия или не полирует колесо.
Операторы также должны поддерживать постоянный рабочий угол. Если они приближаются к заготовке почти под прямым углом (почти параллельно заготовке), они могут вызвать значительный перегрев;если они приближаются под слишком большим углом (почти вертикальным), они рискуют вонзить край колеса в металл. Если они используют колесо Типа 27, они должны приближаться к работе под углом от 20 до 30 градусов. Если у них есть колеса Типа 29, их рабочий угол должен составлять около 10 градусов.
Шлифовальные круги типа 28 (конические) обычно используются для шлифования плоских поверхностей для удаления материала на более широких траекториях шлифования. Эти конические круги также лучше всего работают при меньших углах шлифования (около 5 градусов), поэтому они помогают снизить утомляемость оператора.
Это вводит еще один важный фактор: выбор правильного типа шлифовального круга. Круг типа 27 имеет контактную точку на металлической поверхности;колесо Type 28 имеет контактную линию из-за своей конической формы;колесо Type 29 имеет контактную поверхность.
Безусловно, самые распространенные колеса типа 27 могут выполнять работу во многих приложениях, но их форма затрудняет обработку деталей с глубокими профилями и кривыми, такими как сварные сборки труб из нержавеющей стали. Форма профиля колеса типа 29 облегчает операторы, которым необходимо измельчить комбинацию изгибных и плоских поверхностей. Колесо типа 29. Полноспособное место для оборудования, что означает, что на все возможное, что означает, что он означает, что он означает. -Пе
На самом деле, это относится к любому шлифовальному кругу. При шлифовании оператор не должен оставаться на одном месте в течение длительного времени. Предположим, оператор снимает металл с галтели длиной в несколько футов. Он может управлять кругом короткими движениями вверх и вниз, но это может привести к перегреву заготовки, поскольку он держит круг на небольшой площади в течение длительного периода времени. заготовку в том же направлении возле другого пальца. Другие методы работают, но все они имеют одну общую черту: они позволяют избежать перегрева, сохраняя шлифовальный круг в движении.
Этого также помогают широко используемые методы «прочесывания». Предположим, что оператор шлифует стыковый сварной шов в плоском положении. Чтобы уменьшить термическое напряжение и чрезмерное углубление, он избегает толкать шлифовальный станок вдоль стыка. Вместо этого он начинает с конца и тянет шлифовальный станок вдоль стыка.
Конечно, любая техника может перегреть металл, если оператор работает слишком медленно. Слишком медленно, и оператор перегреет заготовку;работать слишком быстро, и шлифование может занять много времени. Чтобы найти оптимальную скорость подачи, обычно требуется опыт. Но если оператор не знаком с работой, он может шлифовать лом, чтобы «почувствовать» подходящую скорость подачи для обрабатываемой детали.
Стратегия чистовой обработки зависит от состояния поверхности материала, когда он поступает и покидает отдел отделки. Определите начальную точку (полученное состояние поверхности) и конечную точку (требуется отделка), а затем составьте план поиска наилучшего пути между этими двумя точками.
Часто лучший путь начинается не с очень агрессивного абразива. Это может показаться нелогичным. В конце концов, почему бы не начать с крупного песка, чтобы получить шероховатую поверхность, а затем перейти к более мелкому? Разве не будет очень неэффективно начинать с более мелкого зерна?
Не обязательно, это опять-таки связано с характером сортировки. По мере того, как каждый шаг достигает более мелкой зернистости, кондиционер заменяет более глубокие царапины более мелкими и тонкими царапинами. Если начать с наждачной бумаги с зернистостью 40 или флип-диска, они оставят глубокие царапины на металле. Было бы здорово, если бы эти царапины приближали поверхность к желаемой отделке;Вот почему существуют материалы для чистовой обработки с зернистостью 40. Однако, если клиент запрашивает отделку № 4 (шлифование с направленным шлифованием), глубокие царапины, оставленные абразивом № 40, потребуют много времени для удаления. Правители либо переходят на несколько размеров зернистости, либо тратят много времени, используя мелкозернистые абразивы, чтобы удалить эти большие царапины и заменить их более мелкими. Все это не только неэффективно, но и слишком сильно нагревает заготовку.
Конечно, использование мелкозернистых абразивов на шероховатых поверхностях может быть медленным и, в сочетании с плохой техникой, привести к слишком большому нагреву. Здесь может помочь диск «два в одном» или ступенчатый лепестковый диск. Эти диски включают абразивные ткани в сочетании с материалами для обработки поверхности.
Следующим этапом окончательной отделки может быть использование нетканых материалов, что иллюстрирует еще одну уникальную особенность отделки: этот процесс лучше всего работает с электроинструментами с регулируемой скоростью. Угловая шлифовальная машина, работающая на скорости 10 000 об/мин, может работать с некоторыми шлифовальными материалами, но она полностью расплавит некоторые нетканые материалы. например, нетканые барабаны обычно вращаются со скоростью от 3000 до 4000 об/мин, а диски для обработки поверхности обычно вращаются со скоростью от 4000 до 6000 об/мин.
Имея подходящие инструменты (шлифовальные станки с регулируемой скоростью, различные отделочные материалы) и определяя оптимальное количество шагов, можно получить карту, показывающую наилучший путь между поступающим и готовым материалом. Точный путь зависит от области применения, но опытные триммеры следуют этому пути, используя схожие методы обрезки.
Нетканые валики дополняют поверхность из нержавеющей стали. Для эффективной отделки и оптимального срока службы расходных материалов различные материалы для отделки работают с разной скоростью вращения.
Во-первых, они не торопятся. Если они видят, что тонкая заготовка из нержавеющей стали нагревается, они прекращают отделку в одной области и начинают другую. Или они могут работать над двумя разными артефактами одновременно.
При полировке до зеркального блеска полировальный станок может выполнять перекрестную полировку с помощью полировального барабана или полировального диска в направлении, перпендикулярном предыдущему шагу. Перекрестное шлифование выделяет области, которые должны слиться с предыдущим рисунком царапин, но все равно не доводит поверхность до зеркального блеска № 8. После удаления всех царапин требуется войлочная ткань и полировальный круг для создания желаемого глянцевого покрытия.
Чтобы получить правильную отделку, производители должны предоставить отделочникам нужные инструменты, в том числе настоящие инструменты и материалы, а также средства связи, такие как создание стандартных образцов для определения того, как должна выглядеть определенная отделка. Эти образцы (размещенные рядом с отделом отделки, в учебных документах и ​​в литературе по продажам) помогают всем быть на одной волне.
Что касается самого инструмента (включая электроинструменты и абразивные материалы), геометрия некоторых деталей может представлять трудности даже для самых опытных сотрудников отдела отделки. Здесь могут помочь профессиональные инструменты.
Предположим, оператору необходимо выполнить сборку тонкостенной трубы из нержавеющей стали. Использование лепестковых дисков или даже барабанов может вызвать проблемы, вызвать перегрев, а иногда даже создать плоское пятно на самой трубе. Здесь могут помочь ленточные шлифовальные машины, предназначенные для труб. избегать посинения.
То же самое относится и к другим профессиональным инструментам для финишной обработки. Возьмем, к примеру, ленточно-пальцевую шлифовальную машину, предназначенную для ограниченного пространства. Отделочник может использовать ее для выполнения углового сварного шва между двумя досками под острым углом. Вместо того, чтобы перемещать шлифовальную машину вертикально (что-то вроде чистки зубов), мастер перемещает ее горизонтально вдоль верхнего края углового шва, а затем по нижнему, следя за тем, чтобы пальцевая шлифовальная машина не оставалась в одном из них слишком долго.
Сварка, шлифовка и отделка нержавеющей стали вносят еще одну сложность: обеспечение надлежащей пассивации. После всех этих нарушений на поверхности материала остаются ли какие-либо загрязнения, которые препятствуют естественному формированию слоя хрома нержавеющей стали по всей поверхности? Последнее, чего хочет производитель, — это гневный клиент, жалующийся на ржавые или загрязненные детали. Именно здесь в игру вступают правильная очистка и отслеживаемость.
Электрохимическая очистка может помочь удалить загрязнения для обеспечения надлежащей пассивации, но когда следует выполнять эту очистку? Это зависит от области применения. Если производители производят очистку нержавеющей стали для обеспечения полной пассивации, они обычно делают это сразу после сварки. Несоблюдение этого правила означает, что чистящая среда может собирать поверхностные загрязнения с заготовки и распространять их в других местах.
Предположим, производитель сваривает критически важный компонент из нержавеющей стали для атомной промышленности. Профессиональный сварщик вольфрамовой дугой прокладывает безупречный шов. портативное тестовое устройство для проверки детали на надлежащую пассивацию. Результаты, записанные и сохраненные вместе с заданием, показали, что деталь была полностью пассивирована до того, как она была отправлена ​​с завода.
На большинстве производственных предприятий шлифовка, чистовая обработка и очистка пассивации нержавеющей стали обычно выполняются на последующих этапах. Фактически, они обычно выполняются незадолго до отправки заказа.
Неправильно обработанные детали порождают одни из самых дорогих отходов и переделок, поэтому производителям имеет смысл еще раз взглянуть на свои отделы шлифовки и отделки. Улучшения в шлифовке и отделке помогают устранить основные узкие места, улучшить качество, устранить головные боли и, что наиболее важно, повысить удовлетворенность клиентов.
FABRICATOR является ведущим журналом в области обработки металлов давлением и производства в Северной Америке. В журнале публикуются новости, технические статьи и истории успеха, которые позволяют производителям выполнять свою работу более эффективно. FABRICATOR работает в отрасли с 1970 года.
Теперь с полным доступом к цифровому изданию The FABRICATOR, легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Цифровое издание The Tube & Pipe Journal теперь полностью доступно, обеспечивая легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Получите полный доступ к цифровой версии журнала STAMPING Journal, в котором представлены последние технологические достижения, передовой опыт и отраслевые новости для рынка штамповки металлов.
Теперь с полным доступом к цифровому изданию The Fabricator en Español вы получаете легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.