Vzdolžni zvari na palicah iz nerjavečega jekla so elektrokemično razigleni, da se zagotovi ustrezna pasivizacija. Slika je last podjetja Walter Surface Technologies.
Predstavljajte si, da proizvajalec sklene pogodbo za izdelavo ključnega izdelka iz nerjavečega jekla. Pločevina in cevni deli se razrežejo, upognejo in zvarijo, preden se pošljejo na končno postajo. Del je sestavljen iz plošč, ki so navpično privarjene na cev. Varjeni spoji so videti dobro, vendar to ni idealna cena, ki jo išče kupec. Posledično brusilnik porabi čas za odstranjevanje več zvara kot običajno. Nato se je na površini žal pojavila izrazita modrina – jasen znak prevelikega vnosa toplote. V tem primeru to pomeni, da del ne bo izpolnjeval zahtev stranke.
Brušenje in končna obdelava, ki se pogosto opravljata ročno, zahtevata spretnost in mojstrstvo. Napake pri končni obdelavi so lahko zelo drage glede na vso vrednost, ki je bila vložena v obdelovanec. Dodatek dragih toplotno občutljivih materialov, kot je nerjaveče jeklo, lahko povzroči višje stroške predelave in namestitve odpadkov. V kombinaciji z zapleti, kot sta kontaminacija in napake pri pasivizaciji, lahko nekoč dobičkonosna proizvodnja nerjavečega jekla postane nedonosna ali celo škoduje ugledu.
Kako lahko proizvajalci preprečijo vse to? Začnejo lahko s širjenjem svojega znanja o brušenju in končni obdelavi, razumevanjem njunih vlog in vpliva na obdelovance iz nerjavečega jekla.
To nista sinonima. Pravzaprav ima vsak bistveno drugačne cilje. Brušenje odstrani materiale, kot so ostružki in odvečna varjena kovina, medtem ko končna obdelava zagotavlja fino obdelavo kovinske površine. Zmeda je razumljiva, saj tisti, ki brusijo z velikimi brusilnimi ploščami, zelo hitro odstranijo veliko kovine, pri tem pa lahko ostanejo zelo globoke praske. Toda pri brušenju so praske le posledica, cilj je hitro odstraniti material, zlasti pri delu s toplotno občutljivimi kovinami, kot je nerjaveče jeklo.
Končna obdelava se izvaja po fazah, pri čemer operater začne z grobejšo granulacijo in nadaljuje z uporabo finejših brusnih plošč, netkanih abrazivov ter morebiti filca in polirne paste, da doseže zrcalni videz. Cilj je doseči določen končni rezultat (vzorec prask). Vsak korak (drobnejša granulacija) odstrani globlje praske iz prejšnjega koraka in jih nadomesti z manjšimi praskami.
Ker imata brušenje in končna obdelava različna namena, se pogosto ne dopolnjujeta in si lahko nasprotujeta, če se uporabi napačna strategija potrošnega materiala. Za odstranitev odvečne zvarne kovine operater z brusilnim kolesom naredi zelo globoke praske in nato del preda obdelovalcu, ki mora zdaj porabiti veliko časa za odstranjevanje teh globokih prask. To zaporedje od brušenja do končne obdelave je še vedno lahko najučinkovitejši način za izpolnjevanje zahtev strank glede končne obdelave. Vendar to niso dodatni postopki.
Površine obdelovancev, zasnovane za obdelovalnost, običajno ne potrebujejo brušenja ali končne obdelave. Deli, ki se brusijo, to storijo le zato, ker je brušenje najhitrejši način za odstranjevanje zvarov ali drugega materiala, globoke praske, ki jih pusti brusilno kolo, pa so točno to, kar si je stranka želela. Deli, ki zahtevajo le končno obdelavo, so izdelani tako, da ni potrebno prekomerno odstranjevanje materiala. Tipičen primer je del iz nerjavečega jekla s čudovitim zvarom, zaščitenim z volframovo elektrodo, ki jo je treba preprosto zlivati ​​in uskladiti s končnim vzorcem podlage.
Brusilni stroji z diski za nizko odvzemanje materiala lahko povzročijo resne težave pri delu z nerjavnim jeklom. Prav tako lahko pregrevanje povzroči modrikavost in spremembo lastnosti materiala. Cilj je, da nerjavno jeklo med celotnim postopkom ostane čim bolj hladno.
V ta namen je koristno izbrati brusilno kolo z najhitrejšo hitrostjo odstranjevanja glede na uporabo in proračun. Cirkonijeve plošče brusijo hitreje kot aluminijeve, vendar keramične plošče v večini primerov delujejo najbolje.
Izjemno močni in ostri keramični delci se obrabljajo na edinstven način. Ko se postopoma razgradijo, ne postanejo ploščati, temveč ohranijo oster rob. To pomeni, da lahko zelo hitro odstranijo material, pogosto nekajkrat hitreje kot drugi brusilni diski. Zaradi tega so keramični brusilni diski na splošno vredni svojega denarja. Idealni so za obdelavo nerjavečega jekla, saj hitro odstranijo velike odrezke in ustvarijo manj toplote in deformacij.
Ne glede na to, katero brusilno kolo izbere proizvajalec, je treba upoštevati morebitno kontaminacijo. Večina proizvajalcev ve, da istega brusilnega kolesa ne morejo uporabljati za ogljikovo in nerjaveče jeklo. Mnogi ljudje fizično ločujejo brušenje ogljikovega in nerjavečega jekla. Že majhne iskre ogljikovega jekla, ki padejo na dele iz nerjavečega jekla, lahko povzročijo težave s kontaminacijo. Številne industrije, kot sta farmacevtska in jedrska industrija, zahtevajo, da so potrošni materiali ocenjeni kot ne onesnažujoči. To pomeni, da morajo biti brusilna kolesa iz nerjavečega jekla praktično brez (manj kot 0,1 %) železa, žvepla in klora.
Brusilne plošče se ne brusijo same, potrebujejo električno orodje. Vsakdo lahko oglašuje prednosti brusilnih plošč ali električnega orodja, vendar je realnost, da električno orodje in njihove brusilne plošče delujejo kot sistem. Keramične brusilne plošče so zasnovane za kotne brusilnike z določeno močjo in navorom. Medtem ko imajo nekateri pnevmatski brusilniki zahtevane specifikacije, se v večini primerov brušenje keramičnih plošč izvaja z električnim orodjem.
Brusilniki z nezadostno močjo in navorom lahko povzročijo resne težave tudi z najsodobnejšimi abrazivi. Pomanjkanje moči in navora lahko povzroči znatno upočasnitev orodja pod pritiskom, kar v bistvu preprečuje keramičnim delcem na brusilnem kolesu, da bi opravili svoje delo: hitro odstranili velike kose kovine in s tem zmanjšali količino termičnega materiala, ki vstopa v brusilno kolo. brusilno kolo.
To še poslabša začarani krog: brusilniki vidijo, da se material ne odstranjuje, zato nagonsko pritiskajo močneje, kar posledično povzroča prekomerno segrevanje in modrenje. Na koncu pritiskajo tako močno, da brusilniki posteklijo brusilne plošče, zaradi česar morajo delati bolj intenzivno in ustvariti več toplote, preden se zavedo, da morajo brusilne plošče zamenjati. Če na ta način delate s tankimi cevmi ali ploščami, brusilniki na koncu prerežejo material.
Seveda, če upravljavci niso ustrezno usposobljeni, se lahko tudi z najboljšim orodjem pojavi ta začarani krog, zlasti ko gre za pritisk, ki ga izvajajo na obdelovanec. Najboljša praksa je, da se čim bolj približate nazivnemu toku brusilnika. Če upravljavec uporablja 10-amperski brusilnik, mora pritiskati tako močno, da brusilnik porabi približno 10 amperov.
Uporaba ampermetra lahko pomaga standardizirati brusilne operacije, če proizvajalec obdeluje veliko količino dragega nerjavečega jekla. Seveda le malo operacij dejansko redno uporablja ampermeter, zato je najbolje, da pozorno poslušate. Če upravljavec sliši in čuti, da se vrtljaji hitro zmanjšujejo, morda preveč pritiska.
Poslušanje prelahkih dotikov (tj. premajhnega pritiska) je lahko težavno, zato je v tem primeru lahko v pomoč pozornost na tok isker. Brušenje nerjavečega jekla povzroča temnejše iskre kot ogljikovo jeklo, vendar morajo biti še vedno vidne in enakomerno štrleti iz delovnega območja. Če upravljavec nenadoma vidi manj isker, je to lahko posledica premajhne sile ali premajhnega glaziranja kolesa.
Upravljavci morajo vzdrževati tudi stalen delovni kot. Če se obdelovancu približajo skoraj pod pravim kotom (skoraj vzporedno z obdelovancem), lahko povzročijo znatno pregrevanje; če se približajo pod prevelikim kotom (skoraj navpično), tvegajo, da bodo rob kolesa zadeli v kovino. Če uporabljajo kolo tipa 27, naj se obdelovancu približajo pod kotom od 20 do 30 stopinj. Če imajo kolesa tipa 29, naj bo njihov delovni kot približno 10 stopinj.
Brusilne plošče tipa 28 (zožne) se običajno uporabljajo za brušenje ravnih površin za odstranjevanje materiala na širših brusnih poteh. Te zožne plošče najbolje delujejo tudi pri nižjih kotih brušenja (okoli 5 stopinj), zato pomagajo zmanjšati utrujenost upravljavca.
To uvaja še en pomemben dejavnik: izbiro prave vrste brusilnega kolesa. Brusilno kolo tipa 27 ima kovinsko površino stika, brusilno kolo tipa 28 ima kontaktno linijo zaradi svoje stožčaste oblike, brusilno kolo tipa 29 pa ima kontaktno površino.
Današnja najpogostejša brusna kolesa tipa 27 lahko opravljajo delo na mnogih področjih, vendar njihova oblika otežuje delo z globoko profiliranimi deli in krivuljami, kot so varjene cevi iz nerjavečega jekla. Profilna oblika kolesa tipa 29 olajša delo operaterjem, ki morajo brusiti kombinirane ukrivljene in ravne površine. Kolo tipa 29 to doseže s povečanjem površine stika, kar pomeni, da operaterju ni treba porabiti veliko časa za brušenje na vsaki lokaciji – dobra strategija za zmanjšanje kopičenja toplote.
Pravzaprav to velja za katero koli brusilno kolo. Pri brušenju upravljavec ne sme dolgo časa ostati na istem mestu. Recimo, da upravljavec odstranjuje kovino iz zaobljenja, dolgega nekaj metrov. Lahko poganja kolo s kratkimi gibi gor in dol, vendar lahko to povzroči pregrevanje obdelovanca, saj kolo dlje časa zadržuje na majhnem območju. Za zmanjšanje vnosa toplote lahko upravljavec izvede celoten var v eno smer na enem konici, nato dvigne orodje (da se obdelovanec ohladi) in obdelovanec potisne v isto smer na drugem konici. Druge metode delujejo, vendar imajo vse eno skupno stvar: pregrevanju se izognejo tako, da brusilno kolo ohranjajo v gibanju.
K temu pripomorejo tudi široko uporabljene metode "česanja". Recimo, da operater brusi čelni zvar v ravnem položaju. Da bi zmanjšal toplotne obremenitve in prekomerno kopanje, se je izognil potiskanju brusilnika vzdolž spoja. Namesto tega začne na koncu in vodi brusilnik vzdolž spoja. To tudi preprečuje, da bi se kolo preveč pogreznilo v material.
Seveda lahko katera koli tehnika pregreje kovino, če upravljavec dela prepočasi. Če delate prepočasi, bo upravljavec pregrel obdelovanec; če se premikate prehitro, lahko brušenje traja dolgo. Iskanje optimalne hitrosti podajanja običajno zahteva izkušnje. Če pa upravljavec ni seznanjen z delom, lahko zmelje odpadni material, da »začuti« ustrezno hitrost podajanja za obdelovanec.
Strategija končne obdelave je odvisna od stanja površine materiala, ko vstopi v oddelek za končno obdelavo in ga zapusti. Določite začetno točko (doseženo stanje površine) in končno točko (želena končna obdelava) ter nato naredite načrt za iskanje najboljše poti med tema dvema točkama.
Pogosto se najboljša pot ne začne z zelo agresivnim abrazivom. To se morda zdi nelogično. Zakaj ne bi začeli z grobim peskom, da bi dobili hrapavo površino, in nato prešli na finejši pesek? Ali ne bi bilo zelo neučinkovito začeti z drobnejšim zrnom?
Ni nujno, to je spet povezano z naravo primerjave. Ko se v vsakem koraku doseže finejša zrnatost, kondicioner nadomesti globlje praske z vedno finejšimi. Če začnejo z brusnim papirjem granulacije 40 ali z lopatico, bodo na kovini pustili globoke praske. Bilo bi super, če bi te praske površino približale želenemu zaključku, zato so na voljo materiali za zaključek granulacije 40. Če pa stranka zahteva zaključek št. 4 (smerno brušenje), je za odstranitev globokih prask, ki jih pusti granulacija št. 40, potrebno veliko časa. Obrtniki bodisi uporabljajo več velikosti granulacije bodisi porabijo veliko časa za uporabo finih abrazivov, da odstranijo te velike praske in jih nadomestijo z manjšimi. Vse to ni le neučinkovito, ampak tudi preveč segreje obdelovanec.
Seveda je lahko uporaba finozrnatih abrazivov na hrapavih površinah počasna in v kombinaciji s slabo tehniko povzroči preveč toplote. Pri tem lahko pomagajo diski dva v enem ali stopničasto razporejeni diski. Ti diski vključujejo abrazivne tkanine v kombinaciji z materiali za površinsko obdelavo. Obrtniku učinkovito omogočajo, da z abrazivi odstrani material, hkrati pa pusti bolj gladek zaključek.
Naslednji korak pri dodelavi lahko vključuje uporabo netkanih tkanin, kar ponazarja še eno edinstveno značilnost dodelave: postopek najbolje deluje z električnimi orodji s spremenljivo hitrostjo. Kotni brusilnik, ki deluje s 10.000 vrtljaji na minuto, lahko obdeluje nekatere abrazivne materiale, vendar bo nekatere netkane materiale popolnoma stalil. Zaradi tega stroji za dodelavo upočasnijo na 3000–6000 vrtljajev na minuto, preden dodelajo netkane tkanine. Seveda je natančna hitrost odvisna od uporabe in potrošnega materiala. Na primer, bobni z netkanimi tkaninami se običajno vrtijo s 3000 do 4000 vrtljaji na minuto, medtem ko se diski za površinsko obdelavo običajno vrtijo s 4000 do 6000 vrtljaji na minuto.
Z ustreznim orodjem (brusilniki s spremenljivo hitrostjo, različni materiali za dodelavo) in določitvijo optimalnega števila korakov v bistvu dobite zemljevid, ki prikazuje najboljšo pot med vhodnim in končnim materialom. Natančna pot je odvisna od uporabe, vendar izkušeni obrezovalci sledijo tej poti s podobnimi metodami obrezovanja.
Netkani zvitki dopolnjujejo površino nerjavečega jekla. Za učinkovito obdelavo in optimalno življenjsko dobo se različni materiali za obdelavo vrtijo z različnimi hitrostmi vrtenja.
Najprej si vzamejo čas. Če vidijo, da se tanek kos nerjavečega jekla segreva, prenehajo z obdelavo na enem mestu in začnejo na drugem. Ali pa hkrati delajo na dveh različnih artefaktih. Najprej malo delajo na enem, nato na drugem, pri čemer dajo drugemu kosu čas, da se ohladi.
Pri poliranju do zrcalne gladine lahko polirnik s polirnim bobnom ali polirno ploščo izvaja navzkrižno poliranje v smeri, pravokotni na prejšnji korak. Navzkrižno brušenje poudari območja, ki bi se morala zliti s prejšnjim vzorcem prask, vendar površine še vedno ne doseže zrcalne gladine št. 8. Ko so vse praske odstranjene, boste za ustvarjanje želenega sijajnega videza potrebovali filc in polirno blazinico.
Da bi dosegli pravi rezultat, morajo proizvajalci izvajalcem končne obdelave zagotoviti prava orodja, vključno z dejanskimi orodji in materiali, ter komunikacijska orodja, kot je ustvarjanje standardnih vzorcev za določitev videza določene končne obdelave. Ti vzorci (objavljeni poleg oddelka za končno obdelavo, v izobraževalnih dokumentih in prodajnih gradivih) pomagajo ohranjati stik med vsemi.
Kar zadeva dejansko orodje (vključno z električnim orodjem in abrazivi), je lahko geometrija nekaterih delov izziv tudi za najbolj izkušeno ekipo za dodelavo. Pri tem bodo v pomoč profesionalna orodja.
Recimo, da mora operater sestaviti tankostensko cev iz nerjavečega jekla. Uporaba lamelnih diskov ali celo bobnov lahko povzroči težave, pregrevanje in včasih celo plosko mesto na sami cevi. Tukaj lahko pomagajo tračni brusilniki, zasnovani za cevi. Tekoči trak pokriva večino premera cevi, porazdeli kontaktne točke, poveča učinkovitost in zmanjša vnos toplote. Vendar pa mora obrtnik, tako kot pri vsem drugem, še vedno premakniti tračni brusilnik na drugo lokacijo, da zmanjša prekomerno kopičenje toplote in se izogne ​​​​modrim površinam.
Enako velja za druga profesionalna orodja za končno obdelavo. Razmislite o tračnem brusilniku, zasnovanem za težko dostopna mesta. Obdelovalec ga lahko uporabi za izdelavo kotnega zvara med dvema deskama pod ostrim kotom. Namesto da bi prstni tračni brusilnik premikal navpično (kot bi si umival zobe), ga tehnik premika vodoravno vzdolž zgornjega roba kotnega zvara in nato vzdolž spodnjega, pri čemer pazi, da prstni brusilnik ne ostane predolgo na enem mestu.
Varjenje, brušenje in dodelava nerjavečega jekla prinaša še en izziv: zagotavljanje ustrezne pasivizacije. Ali je po vseh teh motnjah na površini materiala ostala kakšna kontaminacija, ki bi preprečila naravno tvorbo kromove plasti iz nerjavečega jekla po celotni površini? Zadnja stvar, ki jo proizvajalec potrebuje, je jezen kupec, ki se pritožuje nad zarjavelimi ali umazanimi deli. Tukaj prideta v poštev pravilno čiščenje in sledljivost.
Elektrokemično čiščenje lahko pomaga odstraniti onesnaževalce in zagotoviti ustrezno pasivizacijo, vendar kdaj je treba to čiščenje izvesti? Odvisno od uporabe. Če proizvajalci čistijo nerjaveče jeklo, da zagotovijo popolno pasivizacijo, to običajno storijo takoj po varjenju. Če tega ne storijo, lahko zaključni medij absorbira površinske onesnaževalce z obdelovanca in jih porazdeli na druga mesta. Vendar pa lahko pri nekaterih kritičnih uporabah proizvajalci dodajo dodatne korake čiščenja – morda celo testiranje ustrezne pasivizacije, preden nerjaveče jeklo zapusti tovarniško površino.
Recimo, da proizvajalec vari pomembno komponento iz nerjavečega jekla za jedrsko industrijo. Profesionalni varilec z volframovim oblokom ustvari gladek šiv, ki je videti popoln. Toda spet gre za kritično uporabo. Član oddelka za končno obdelavo uporablja krtačo, priključeno na elektrokemični čistilni sistem, za čiščenje površine zvara. Nato je zvar zbrusil z netkanim abrazivom in krpo za brisanje ter vse skupaj dokončal do gladke površine. Sledi zadnje krtačenje z elektrokemičnim čistilnim sistemom. Po enem ali dveh dneh nedelovanja s prenosnim testerjem preverite, ali je del pravilno pasiviziran. Rezultati, zabeleženi in shranjeni skupaj z delom, so pokazali, da je bil del pred odhodom iz tovarne popolnoma pasiviran.
V večini proizvodnih obratov brušenje, končna obdelava in čiščenje ter pasivizacija nerjavečega jekla običajno potekajo v zaporednih korakih. Pravzaprav se običajno izvedejo tik pred oddajo dela.
Nepravilno obdelani deli povzročajo nekatere najdražje odpadke in predelave, zato je smiselno, da proizvajalci ponovno preučijo svoje oddelke za brušenje in končno obdelavo. Izboljšave brušenja in končne obdelave pomagajo odpraviti ključna ozka grla, izboljšati kakovost, odpraviti glavobole in, kar je najpomembneje, povečati zadovoljstvo strank.
FABRICATOR je vodilna severnoameriška revija za izdelavo in oblikovanje jekla. Revija objavlja novice, tehnične članke in zgodbe o uspehu, ki proizvajalcem omogočajo učinkovitejše opravljanje dela. FABRICATOR je v panogi prisoten že od leta 1970.
Zdaj s polnim dostopom do digitalne izdaje The FABRICATOR, enostaven dostop do dragocenih industrijskih virov.
Digitalna izdaja revije The Tube & Pipe Journal je zdaj v celoti dostopna in omogoča enostaven dostop do dragocenih industrijskih virov.
Pridobite poln digitalni dostop do revije STAMPING, ki vsebuje najnovejšo tehnologijo, najboljše prakse in novice iz industrije za trg žigosanja kovin.
Zdaj s polnim digitalnim dostopom do The Fabricator en Español imate enostaven dostop do dragocenih industrijskih virov.