Ľudia často kupujú vopred opracovanú nehrdzavejúcu oceľ, čo zvyšuje zložitosť materiálu, ktorú musia prevádzkovatelia zvážiť.
Tak ako väčšina materiálov, aj nehrdzavejúca oceľ má mnoho výhod a nevýhod. Oceľ sa považuje za „nehrdzavejúcu oceľ“, ak zliatina obsahuje najmenej 10,5 % chrómu, ktorý tvorí oxidovú vrstvu, vďaka ktorej je odolná voči kyselinám a korózii. Túto odolnosť proti korózii možno ďalej zlepšiť zvýšením obsahu chrómu a pridaním ďalších legujúcich látok.
Vlastnosti materiálu ako „nehrdzavejúcej ocele“, nízka údržba, odolnosť a rôzne povrchové úpravy ho robia vhodným pre odvetvia ako stavebníctvo, nábytok, potravinárstvo a nápoje, medicínu a mnoho ďalších aplikácií, ktoré vyžadujú pevnosť a odolnosť ocele voči korózii.
Nerezová oceľ býva drahšia ako iné ocele. Ponúka však výhody pomeru pevnosti k hmotnosti, čo umožňuje použitie tenších hrúbok materiálu v porovnaní s konvenčnými druhmi, čo môže viesť k úsporám nákladov. Vzhľadom na celkové náklady musia obchody zabezpečiť, aby používali správne nástroje, aby sa predišlo nákladnému plytvaniu a prepracovaniu tohto materiálu.
Nerezová oceľ sa vo všeobecnosti považuje za ťažko zvárateľnú, pretože rýchlo odvádza teplo a vyžaduje si veľkú opatrnosť v záverečných fázach povrchovej úpravy a leštenia.
Práca s nehrdzavejúcou oceľou si vo všeobecnosti vyžaduje skúsenejšieho zvárača alebo operátora ako práca s uhlíkovou oceľou, ktorá býva odolnejšia. Jej odolnosť sa môže znížiť pri zavedení určitých parametrov, najmä počas zvárania. Vzhľadom na vysokú cenu nehrdzavejúcej ocele je rozumné, aby ju používali skúsenejší operátori.
„Ľudia si zvyčajne kupujú nehrdzavejúcu oceľ kvôli jej povrchovej úprave,“ hovorí Jonathan Douville, vedúci produktový manažér pre medzinárodný výskum a vývoj v spoločnosti Walter Surface Technologies v Pointe-Claire v Quebecu. „To pridáva k obmedzeniam, ktoré musia prevádzkovatelia zvážiť.“
Či už ide o lineárnu textúru veľkosti 4 alebo zrkadlový povrch veľkosti 8, obsluha musí zabezpečiť, aby sa rešpektoval materiál a aby sa povrch počas manipulácie a spracovania nepoškodil. To môže tiež obmedziť možnosti prípravy a čistenia, ktoré sú kľúčové pre zabezpečenie dobrej výroby dielov.
„Pri práci s týmto materiálom je prvoradé zabezpečiť, aby bol čistý, čistý a čistý,“ povedal Rick Hatelt, manažér pre Kanadu spoločnosti PFERD Ontario, Mississauga, Ontario. „Je veľmi dôležité zabezpečiť čistú (bezuhlíkovú) atmosféru, čistiť nehrdzavejúcu oceľ, aby sa odstránili nečistoty, ktoré by mohli neskôr spôsobiť oxidáciu (hrdzavenie), a zabrániť obnove pasivačnej vrstvy, čím sa vytvorí ochranná vrstva na minimalizáciu oxidácie.“
Pri použití nehrdzavejúcej ocele je potrebné vyčistiť materiál a okolité prostredie. Dobrým začiatkom je odstránenie zvyškov oleja a plastu z materiálov. Nečistoty na nehrdzavejúcej oceli môžu spôsobiť oxidáciu, ale môžu byť problematické aj počas zvárania a spôsobiť chyby. Preto je dôležité pred začatím spájkovania povrch vyčistiť.
Dielenské prostredie nie je vždy najčistejšie a krížová kontaminácia môže byť problémom pri práci s nehrdzavejúcou a uhlíkovou oceľou. V obchode sa často používa veľa ventilátorov alebo klimatizácie na chladenie pracovníkov, čo môže spôsobiť, že kontaminanty sa uvoľňujú na podlahu alebo že kondenzácia kvapká alebo sa hromadí na surovinách. Toto je obzvlášť náročné, keď sa častice uhlíkovej ocele fúkajú na nehrdzavejúcu oceľ. Oddelenie týchto materiálov a ich udržiavanie v čistom prostredí má veľký vplyv na efektívne zváranie.
Je dôležité odstrániť zmenu farby, aby sa časom nehromadila hrdza a neoslabila celkovú štruktúru. Je tiež dobré odstrániť zmodranie, aby sa vyrovnala farba povrchu.
V Kanade je kvôli extrémne chladnému a zimnému počasiu dôležitý výber správneho druhu nehrdzavejúcej ocele. Douville vysvetlil, že väčšina obchodov si spočiatku vybrala nehrdzavejúcu oceľ 304 kvôli jej cene. Ak by však obchod mal materiál použiť vonku, odporučil by prejsť na nehrdzavejúcu oceľ 316, aj keď stojí dvakrát toľko. Nehrdzavejúca oceľ 304 je náchylná na koróziu, ak sa používa alebo skladuje vonku. Aj keď je povrch vyčistený a vytvorí sa pasivačná vrstva, vonkajšie podmienky môžu ovplyvniť povrch, narušiť pasivačnú vrstvu a nakoniec spôsobiť jej opätovnú hrdzavenie.
„Príprava zvaru je dôležitá z niekoľkých základných dôvodov,“ hovorí Gabi Miholics, špecialistka na vývoj aplikácií v divízii abrazívnych systémov spoločnosti 3M Canada v Londýne v Ontáriu. „Pre správne zváranie je nevyhnutné odstrániť hrdzu, farbu a skosenia. Na zvarovacom povrchu nesmie byť žiadna kontaminácia, ktorá by mohla oslabiť spoj.“
Hatelt dodáva, že čistenie oblasti je nevyhnutné, ale príprava pred zváraním môže zahŕňať aj skosenie materiálu, aby sa zabezpečila správna priľnavosť a pevnosť zvaru.
Pri zváraní nehrdzavejúcej ocele je dôležité vybrať správny prídavný materiál pre použitú triedu. Nehrdzavejúca oceľ je obzvlášť citlivá a vyžaduje, aby zvarové švy boli certifikované s rovnakým typom materiálu. Napríklad základný kov 316 vyžaduje prídavný materiál 316. Zvárači nemôžu použiť hocijaký typ prídavného materiálu, každý druh nehrdzavejúcej ocele vyžaduje špecifický prídavný materiál pre správne zváranie.
„Pri zváraní nehrdzavejúcej ocele musí zvárač skutočne sledovať teplotu,“ povedal Michael Radaelli, produktový manažér v spoločnosti Norton | Saint-Gobain Abrasives, Worcester, MA. „Existuje mnoho rôznych zariadení, ktoré možno použiť na meranie teploty zvaru a súčiastky, keď sa zvárač zahrieva, pretože ak sa v nehrdzavejúcej oceli vyskytne prasklina, súčiastka je v podstate zničená.“
Radaelli dodal, že zvárač sa musí uistiť, že nezostáva dlho na rovnakom mieste. Viacvrstvové zváranie je skvelý spôsob, ako zabrániť prehriatiu substrátu. Dlhodobé zváranie základnej nehrdzavejúcej ocele môže spôsobiť jej prehriatie a praskanie.
„Zváranie nehrdzavejúcej ocele môže byť časovo náročnejšie, ale je to aj umenie, ktoré si vyžaduje skúsené ruky,“ povedal Radaelli.
Príprava po zváraní skutočne závisí od konečného produktu a jeho použitia. V niektorých prípadoch, vysvetlil Miholics, zvar v skutočnosti nikdy nie je viditeľný, takže je potrebné len obmedzené čistenie po zváraní a akýkoľvek viditeľný rozstrek sa rýchlo odstráni. Alebo zvar môže byť potrebné vyrovnať alebo vyčistiť, ale nie je potrebná žiadna špecifická príprava povrchu. Ak je potrebný jemný alebo zrkadlový lesk, môžu byť potrebné zložitejšie leštiace kroky. Záleží len na použití.
„Problém nie je vo farbe,“ povedal Miholics. „Toto sfarbenie povrchu naznačuje, že vlastnosti kovu sa zmenili a teraz môže oxidovať/hrdzavieť.“
Výber dokončovacieho nástroja s premenlivou rýchlosťou ušetrí čas a peniaze a umožní obsluhe dosiahnuť požadovaný výsledok.
Je dôležité odstrániť zmenu farby, aby sa časom nehromadila hrdza a neoslabila celkovú štruktúru. Je tiež dobré odstrániť zmodranie, aby sa vyrovnala farba povrchu.
Proces čistenia môže poškodiť povrchy, najmä pri použití agresívnych chemikálií. Nesprávne čistenie môže zabrániť tvorbe pasivačnej vrstvy. Preto mnohí odborníci odporúčajú manuálne čistenie týchto zváraných dielov.
„Pri ručnom čistení, ak nedovolíte kyslíku reagovať s povrchom 24 alebo 48 hodín, nemáte čas vytvoriť pasívny povrch,“ povedal Douville. Vysvetlil, že povrch potrebuje kyslík na reakciu s chrómom v zliatine a vytvorenie pasivačnej vrstvy. Niektoré obchody majú tendenciu diely čistiť, baliť a odosielať ihneď, čo spomaľuje proces a zvyšuje riziko korózie.
Pre výrobcov a zváračov je bežné používať viacero materiálov. Ako však už bolo spomenuté, použitie nehrdzavejúcej ocele prináša určité obmedzenia. Venovať čas čisteniu dielu je dobrým prvým krokom, ale je to len také dobré, ako prostredie, v ktorom sa diel nachádza.
Hatelt povedal, že stále vidí kontaminované pracovné priestory. Kľúčové je eliminovať prítomnosť uhlíka v pracovnom prostredí s nehrdzavejúcou oceľou. Nie je nezvyčajné, že dielne, ktoré používajú oceľ, prejdú na nehrdzavejúcu oceľ bez toho, aby si riadne pripravili pracovné prostredie na tento materiál. To je chyba, najmä ak si nemôžu tieto dva materiály oddeliť alebo si kúpiť vlastnú sadu náradia.
„Ak máte drôtenú kefu na brúsenie alebo úpravu nehrdzavejúcej ocele a používate ju na uhlíkovej oceli, už ju nemôžete používať,“ povedal Radaelli. „Kefy sú teraz kontaminované uhlíkom a hrdzavejú. Keď sú kefy krížovo kontaminované, nedajú sa vyčistiť.“
Obchody by mali na prípravu materiálov používať samostatné nástroje, ale mali by ich tiež označiť náradie ako „iba z nehrdzavejúcej ocele“, aby sa predišlo zbytočnej kontaminácii, povedal Hatelt.
Pri výbere nástrojov na prípravu zvárania z nehrdzavejúcej ocele by mali dielne zvážiť mnoho faktorov vrátane možností odvodu tepla, typu minerálu, rýchlosti a veľkosti zrna.
„Výber abrazíva s povlakom odvádzajúcim teplo je dobrý začiatok,“ povedal Miholics. „Nehrdzavejúca oceľ je veľmi tvrdá a pri brúsení generuje viac tepla ako mäkká oceľ. Teplo sa musí niekam odvádzať, takže existuje povlak, ktorý umožňuje teplu prúdiť k okraju kotúča namiesto toho, aby zostalo len tam, kde brúsite.“ V tom momente to bolo ideálne.“
Výber abrazíva závisí aj od toho, ako by mal vyzerať celkový výsledok, dodáva. Je to naozaj v oku pozorovateľa. Hliníkové minerály v abrazívach sú zďaleka najbežnejším typom používaným v dokončovacích krokoch. Aby nehrdzavejúca oceľ na povrchu vyzerala modro, mal by sa použiť minerál karbid kremíka. Je ostrejší a zanecháva hlbšie rezy, ktoré inak odrážajú svetlo, vďaka čomu je modrá. Ak obsluha hľadá špecifickú alebo jedinečnú povrchovú úpravu, je najlepšie porozprávať sa s dodávateľom.
„Otáčky sú veľký problém,“ povedal Hatelt. „Rôzne nástroje vyžadujú rôzne otáčky a často bežia príliš rýchlo. Použitie správnych otáčok zaisťuje najlepšie výsledky, a to ako z hľadiska rýchlosti vykonania práce, tak aj z hľadiska kvality jej vykonania. Vedzte, aký povrch chcete dosiahnuť a ako sa to meria.“
Douville dodal, že investícia do dokončovacích nástrojov s premenlivou rýchlosťou je jedným zo spôsobov, ako prekonať problémy s rýchlosťou. Mnoho operátorov skúša na dokončovanie bežnú brúsku, ale tá má na rezanie iba vysokú rýchlosť. Dokončenie procesu si vyžaduje spomalenie. Výber dokončovacieho nástroja s premenlivou rýchlosťou ušetrí čas a peniaze a umožní operátorovi dosiahnuť rovnaký výsledok.
Pri výbere abrazíva je dôležitá aj zrnitosť. Obsluha by mala začať s najvhodnejšou zrnitosťou pre danú aplikáciu.
Po začatí so zrnitosťou 60 alebo 80 (stredná) môže obsluha takmer okamžite prejsť na zrnitosť 120 (jemná) a potom na zrnitosť 220 (veľmi jemná), čo dodá nehrdzavejúcej oceli povrchovú úpravu č. 4.
„Môže to byť len tri jednoduché kroky,“ povedal Radaelli. „Ak však operátor pracuje s veľkým zvarom, nemôže začať so zrnitosťou 60 alebo 80 a môže zvoliť zrnitosť 24 (veľmi hrubá) alebo 36 (hrubá). To pridáva ďalší krok a môže byť ťažké ho odstrániť z materiálu. Sú na ňom hlboké škrabance.“
Navyše, pridanie spreja alebo gélu proti rozstreku môže byť najlepším priateľom zvárača, ale pri zváraní nehrdzavejúcej ocele sa naň často zabúda, hovorí Douville. Časti s rozstrekom je potrebné odstrániť, čo môže poškriabať povrch, vyžadovať si ďalšie kroky brúsenia a strácať viac času. Tento krok sa dá ľahko eliminovať pomocou systému proti rozstreku.
Lindsay Luminoso, zástupkyňa redaktorky, prispieva do časopisov Metal Fabrication Canada a Fabrication and Welding Canada. V rokoch 2014 – 2016 pôsobila ako zástupkyňa redaktorky/webová redaktorka v časopise Metal Fabrication Canada, naposledy ako zástupkyňa redaktorky pre konštrukčné inžinierstvo.
Luminoso má bakalársky titul v odbore umenia z Carleton University, bakalársky titul v odbore vzdelávanie z University of Ottawa a postgraduálny certifikát v odbore knihy, časopisy a digitálne publikovanie z Centennial College.
Zostaňte v obraze s najnovšími správami, udalosťami a technológiami v oblasti všetkých kovov vďaka našim dvom mesačným newsletterom, ktoré sú písané exkluzívne pre kanadských výrobcov!
Teraz s plným prístupom k digitálnemu vydaniu Canadian Metalworking, jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Teraz s plným prístupom k digitálnemu vydaniu časopisov Made in Canada a Welding máte jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Randy McDonald, produktový manažér na dôchodku v spoločnosti Overtone, sa s nami delí o tipy a rady zo svojich 40 rokov skúseností. Randy nás krok za krokom prevedie celým procesom pomocou leštičky s nastaviteľnou rýchlosťou FEIN WPO 14-25E a príslušenstva na dokončovacie a leštenie z rozsiahlej ponuky leštiaceho príslušenstva FEIN Canada.