För att säkerställa korrekt passivering rengör tekniker elektrokemiskt de längsgående svetsarna på de valsade sektionerna av rostfritt stål. Bild med tillstånd av Walter Surface Technologies
Föreställ dig att en tillverkare ingår ett kontrakt som involverar nyckeltillverkning av rostfritt stål. Plåt och rörsektioner skärs, böjs och svetsas innan de landar vid en slutbearbetningsstation. Delen består av plåtar svetsade vertikalt på röret. Svetsarna ser bra ut, men det är inte den perfekta kronan kunden letar efter. Som ett resultat av detta lägger kvarnen mer tid på att svetsa bort metall än att plocka bort en del av metallen. ytan – ett tydligt tecken på för mycket värmetillförsel. I det här fallet betyder det att delen inte kommer att uppfylla kundens krav.
Ofta utförs manuellt, slipning och efterbehandling kräver skicklighet och skicklighet. Fel vid efterbehandling kan bli mycket dyra, med tanke på allt värde som har tillförts arbetsstycket. Att lägga till dyra värmekänsliga material som rostfritt stål, omarbetning och skrotinstallationskostnader kan bli högre. I kombination med komplikationer som föroreningar och passiveringsfel kan en gång en gång misslyckad omläggning av stål förvandlas till en lukrativ omarbetning av stål till och med pengar.
Hur förhindrar tillverkare allt detta? De kan börja med att utveckla sina kunskaper om slipning och ytbehandling, förstå vilka roller de spelar och hur de påverkar arbetsstycken i rostfritt stål.
De är inte synonymer. Faktum är att alla har ett fundamentalt olika mål.Slipning tar bort material som grader och överflödig svetsmetall, medan efterbehandling ger en finish på metallytan.Förvirringen är förståelig, med tanke på att de som slipar med stora slipskivor tar bort mycket metall mycket snabbt, och gör det kan lämna mycket djupa repor.Men vid slipning är repor bara en efterverkan;Målet är att ta bort material snabbt, speciellt när man arbetar med värmekänsliga metaller som rostfritt stål.
Efterbehandlingen görs i steg, eftersom operatören börjar med ett större korn och går vidare till finare slipskivor, ovävda slipmedel och kanske filtduk och polerpasta för att uppnå en spegelfinish. Målet är att uppnå en viss slutlig finish (skrapmönster). Varje steg (det finare kornet) tar bort de djupare stegen och repor från de tidigare små reporna.
Eftersom slipning och efterbehandling har olika mål, kompletterar de ofta inte varandra och kan faktiskt spela mot varandra om fel förbrukningsmaterial strategi används. För att ta bort överflödig svetsmetall använder operatörer slipskivor för att göra mycket djupa repor, och lämnar sedan över delen till en kommod, som nu måste lägga mycket tid på att ta bort dessa djupa repor. kompletterande processer.
Arbetsstyckesytor utformade för tillverkningsbarhet kräver i allmänhet inte slipning och efterbehandling. Delar som endast slipas gör detta eftersom slipning är det snabbaste sättet att ta bort svetsar eller annat material och de djupa repor som kvarstår av slipskivan är precis vad kunden vill ha. Delar som bara kräver efterbehandling tillverkas på ett sätt som inte kräver överdriven materialborttagning. Ett typiskt exempel är en svetsad ståldel som bara behöver matchas med en svetsad volfram och en svetsad skärm. ed till underlagets finishmönster.
Slipmaskiner med låga avverkningshjul kan innebära stora utmaningar när man arbetar med rostfritt stål. Likaså kan överhettning orsaka blånande och ändra materialegenskaper. Målet är att hålla det rostfria stålet så kallt som möjligt under hela processen.
För detta ändamål hjälper det att välja den slipskiva med den snabbaste borttagningshastigheten för applikationen och budgeten. Zirkoniumskivor slipar snabbare än aluminiumoxid, men i de flesta fall fungerar keramiska skivor bäst.
Extremt sega och vassa keramiska partiklar slits på ett unikt sätt. När de gradvis sönderfaller slipar de inte platt utan bibehåller en skarp kant. Detta innebär att de kan ta bort material mycket snabbt, ofta på en bråkdel av tiden för andra slipskivor. Detta gör i allmänhet keramiska slipskivor värda pengarna. De är idealiska för applikationer med mindre stora spån av rostfritt stål och tar bort spån av rostfritt stål och tar bort snabbt.
Oavsett vilken slipskiva en tillverkare väljer, måste potentiell kontaminering hållas i åtanke. De flesta tillverkare vet att de inte kan använda samma slipskiva på kolstål och rostfritt stål. Många människor separerar fysiskt sina kol- och rostfria slipoperationer. Även små gnistor av kolstål som faller på arbetsstycken av rostfritt stål kan orsaka föroreningsproblem som t.ex. läkemedelsindustrin och konsumtionsindustrin, som t.ex. föroreningsfri. Detta innebär att slipskivor för rostfritt stål måste vara nästan fria (mindre än 0,1%) från järn, svavel och klor.
Slipskivor kan inte slipa sig själva;de behöver ett elverktyg.Vem som helst kan presentera fördelarna med slipskivor eller motorverktyg, men verkligheten är att elverktyg och deras slipskivor fungerar som ett system.Keramiska slipskivor är designade för vinkelslipmaskiner med en viss mängd kraft och vridmoment.Medan vissa luftslipmaskiner har de nödvändiga specifikationerna, sker de flesta keramiska slipskivorna med elverktyg.
Slipmaskiner med otillräcklig kraft och vridmoment kan orsaka allvarliga problem, även med de mest avancerade slipmedlen. Bristen på kraft och vridmoment kan göra att verktyget saktar ner avsevärt under tryck, vilket i huvudsak hindrar de keramiska partiklarna på slipskivan från att göra vad de var designade för att göra: att snabbt ta bort stora metallbitar och därigenom minska mängden av slipskivan och slipskivan.
Detta förvärrar en ond cirkel: Slipoperatörer ser att material inte tas bort, så de trycker instinktivt hårdare, vilket i sin tur skapar överskottsvärme och blånande. Det slutar med att de trycker så hårt att de glaserar hjulen, vilket gör att de arbetar hårdare och genererar mer värme innan de inser att de behöver byta ut hjulen. Om du jobbar så här på tunna rör så hamnar de rakt igenom materialet.
Naturligtvis, om operatörerna inte är ordentligt utbildade, även med de bästa verktygen, kan denna onda cirkel inträffa, särskilt när det kommer till trycket de lägger på arbetsstycket. Bästa praxis är att komma så nära den nominella strömstyrkan för kvarnen som möjligt. Om operatören använder en 10 A-slipmaskin bör de pressa så hårt att kvarnen drar cirka 10 A.
Att använda en amperemeter kan hjälpa till att standardisera slipoperationerna om tillverkaren bearbetar stora mängder dyrt rostfritt stål. Det är givetvis få operationer som faktiskt använder en amperemeter regelbundet, så det bästa är att lyssna noga. Om operatören hör och känner att varvtalet sjunker snabbt kan de trycka för hårt.
Att lyssna på beröringar som är för lätta (dvs för lite tryck) kan vara svårt, så i det här fallet kan det hjälpa att vara uppmärksam på gnistflödet. Att slipa rostfritt stål ger mörkare gnistor än kolstål, men de bör fortfarande vara synliga och sticka ut från arbetsområdet på ett konsekvent sätt. Om operatören plötsligt ser färre gnistor kan det bero på att de inte trycker tillräckligt med hjulet.
Operatörer måste också upprätthålla en konsekvent arbetsvinkel. Om de närmar sig arbetsstycket i en nästan platt vinkel (nästan parallellt med arbetsstycket), kan de orsaka omfattande överhettning;om de närmar sig i en vinkel som är för hög (nästan vertikal) riskerar de att gräva in hjulets kant i metallen. Om de använder ett hjul av typ 27 bör de närma sig arbetet i en vinkel på 20 till 30 grader. Om de har hjul av typ 29 bör deras arbetsvinkel vara runt 10 grader.
Typ 28 (avsmalnande) slipskivor används vanligtvis för slipning på plana ytor för att ta bort material på bredare slipbanor. Dessa avsmalnande skivor fungerar också bäst vid lägre slipvinklar (cirka 5 grader), så de hjälper till att minska förarens trötthet.
Detta introducerar en annan kritisk faktor: att välja rätt typ av slipskiva. Typ 27-skivan har en kontaktpunkt på metallytan;hjulet av typ 28 har en kontaktlinje på grund av sin koniska form;hjulet av typ 29 har en kontaktyta.
De i särklass vanligaste Type 27-hjulen kan klara jobbet i många applikationer, men deras form gör det svårt att hantera delar med djupa profiler och kurvor, såsom svetsade sammansättningar av rostfria stålrör. Profilformen på Type 29-skivan gör det enklare för operatörer som behöver slipa en kombination av krökta och plana ytor. Typ 29-skivan gör detta genom att operatören får mycket tid att slipa, vilket gör att operatören behöver mycket kontaktyta. bra strategi för att minska värmeuppbyggnaden.
Detta gäller i själva verket vilken slipskiva som helst. Vid slipning får operatören inte stanna på samma plats under lång tid. Anta att en operatör tar bort metall från en käl som är flera fot lång. Han kan styra hjulet i korta rörelser upp och ner, men det kan överhetta arbetsstycket eftersom han håller hjulet på ett litet område under långa tidsperioder. stycke tid att svalna) och korsa arbetsstycket i samma riktning nära den andra tån. Andra tekniker fungerar, men de har alla en gemensam egenskap: de undviker överhettning genom att hålla slipskivan i rörelse.
Vanligt använda "kardningstekniker" hjälper också till att uppnå detta. Anta att operatören slipar en stumsvets i ett plant läge. För att minska termisk stress och övergrävning undvek han att trycka kvarnen längs fogen. Istället börjar han i slutet och drar kvarnen längs fogen. Detta förhindrar också att hjulet gräver för mycket i materialet.
Naturligtvis kan vilken teknik som helst överhetta metallen om operatören går för långsamt. Gå för långsamt och operatören kommer att överhetta arbetsstycket;gå för snabbt och slipning kan ta lång tid. Att hitta matningshastighetens sweet spot kräver vanligtvis erfarenhet. Men om operatören inte är bekant med jobbet kan de slipa skrotet för att få "känslan" av lämplig matningshastighet för arbetsstycket till hands.
Efterbehandlingsstrategin kretsar kring materialets yttillstånd när det anländer och lämnar efterbehandlingsavdelningen. Identifiera startpunkten (yttillståndet mottaget) och slutpunkten (finish krävs), gör sedan en plan för att hitta den bästa vägen mellan dessa två punkter.
Ofta börjar inte den bästa vägen med ett mycket aggressivt slipmedel. Detta kan låta kontraintuitivt. När allt kommer omkring, varför inte börja med grov sand för att få en grov yta och sedan gå över till finare sand? Skulle det inte vara väldigt ineffektivt att börja med en finare sand?
Inte nödvändigtvis, detta har återigen att göra med sorteringens karaktär. När varje steg når ett mindre korn ersätter balsamet de djupare reporna med grundare, finare repor. Om de börjar med 40-korns sandpapper eller en flip-skiva, kommer de att lämna djupa repor på metallen. Det skulle vara bra om dessa närmar sig den önskade ytan;det är därför det finns 40 grit finishing leveranser. Men om kunden begär en nr 4 finish (riktningsborstad finish), kommer djupa repor som skapats av ett nr 40 slipmedel att ta lång tid att ta bort. Dressers antingen stegar ner genom flera kornstorlekar, eller spenderar lång tid med att använda finkorniga repor för att bara ta bort dem med små repor och inga effektivare repor. men det introducerar också för mycket värme i arbetsstycket.
Naturligtvis kan det gå långsamt att använda finkorniga slipmedel på grova ytor och, i kombination med dålig teknik, tillföra för mycket värme. Det är här en två-i-ett eller förskjuten flikskiva kan hjälpa. Dessa skivor inkluderar slipande trasor i kombination med ytbehandlingsmaterial. De tillåter effektivt att skåpet använder slipmedel för att ta bort material samtidigt som de lämnar en jämnare finish.
Nästa steg i den slutliga efterbehandlingen kan involvera användningen av nonwovens, vilket illustrerar en annan unik egenskap hos efterbehandlingen: processen fungerar bäst med elverktyg med variabel hastighet. En rätvinkelslip som körs med 10 000 RPM kan fungera med vissa slipmedia, men den kommer att smälta vissa nonwovens grundligt. Av denna anledning minskar efterbehandlare hastigheten till mellan 3 0000000000 och 30000000000 till mellan 3 000000000 och 30000 rpm. den exakta hastigheten beror på applikationen och förbrukningsmaterial. Till exempel snurrar nonwoven-trummor vanligtvis mellan 3 000 och 4 000 rpm, medan ytbehandlingsskivor vanligtvis snurrar mellan 4 000 och 6 000 rpm.
Att ha rätt verktyg (slipmaskiner med variabel hastighet, olika efterbehandlingsmedia) och bestämma det optimala antalet steg ger i princip en karta som visar den bästa vägen mellan inkommande och färdigt material. Den exakta vägen varierar beroende på applikation, men erfarna trimmers följer denna väg med liknande trimningstekniker.
Non-woven rullar kompletterar ytan av rostfritt stål. För effektiv efterbehandling och optimal livslängd för förbrukningsmaterial kör olika efterbehandlingsmedia vid olika varvtal.
Först tar de sig tid. Om de ser ett tunt arbetsstycke av rostfritt stål bli varmt slutar de att avsluta i ett område och börjar i ett annat. Eller så kanske de arbetar med två olika artefakter samtidigt. De arbetar lite på den ena och sedan den andra, vilket ger det andra arbetsstycket tid att svalna.
Vid polering till en spegelfinish kan polermaskinen korspolera med en polertrumma eller polerskiva, i en riktning vinkelrät mot föregående steg. Korsslipning framhäver områden som behöver smälta in i föregående repmönster, men som ändå inte kommer att få ytan till en spegelfinish av nr 8. När alla repor har tagits bort och att den önskade ytan blir blank, behöver en filtduk skapas.
För att uppnå rätt finish måste tillverkarna förse efterbehandlare med rätt verktyg, inklusive faktiska verktyg och media, såväl som kommunikationsverktyg, som att upprätta standardprover för att bestämma hur en viss finish ska se ut. Dessa prover (upplagda nära efterbehandlingsavdelningen, i utbildningsdokument och i försäljningslitteratur) hjälper till att få alla på samma sida.
När det gäller faktiska verktyg (inklusive elverktyg och abrasiva media) kan geometrin hos vissa delar innebära utmaningar även för de mest erfarna medarbetare på efterbehandlingsavdelningen. Det är här professionella verktyg kan hjälpa till.
Anta att en operatör behöver slutföra en tunnväggig rörkonstruktion av rostfritt stål. Att använda klaffskivor eller till och med trummor kan orsaka problem, orsaka överhettning och ibland till och med skapa en platt fläck på själva röret. Här kan bandslipmaskiner avsedda för rör hjälpa till. Transportbandet lindar runt det mesta av rördiametern, sprider ut inmatningen och minskar värmen och minskar beröringspunkterna, vilket ökar effektiviteten och minskar kontaktpunkterna. bandslipmaskinen till ett annat område för att minska överskottsvärmeuppbyggnad och undvika blånande.
Detsamma gäller för andra professionella efterbearbetningsverktyg. Överväg en fingerbandslipmaskin avsedd för trånga utrymmen. En efterbehandlare kan använda den för att följa en kälsvets mellan två brädor i en spetsig vinkel. Istället för att flytta fingerbandslipmaskinen vertikalt (som att borsta tänderna), flyttar skåpet den horisontellt längs kälsvetsens övre tå, så att den undre tån håller sig i för länge, samtidigt som den håller sig kvar i ena.
Svetsning, slipning och ytbehandling av rostfritt stål introducerar en annan komplikation: att säkerställa korrekt passivering. Efter alla dessa störningar på materialets yta, finns det några kvarvarande föroreningar som skulle förhindra att det rostfria stålets kromskikt naturligt bildas över hela ytan? Det sista en tillverkare vill ha är en arg kund som klagar på rena delar och smutsar in rostade delar.
Elektrokemisk rengöring kan hjälpa till att ta bort föroreningar för att säkerställa korrekt passivering, men när ska denna rengöring utföras? Det beror på applikationen. Om tillverkare rengör rostfritt stål för att främja fullständig passivering, gör de det vanligtvis direkt efter svetsning. Underlåtenhet att göra det innebär att ytbehandlingsmediet kan plocka upp ytföroreningar från arbetsstycket och sprida dem någon annanstans. för ordentlig passivering innan det rostfria lämnar fabriksgolvet.
Anta att en tillverkare svetsar en kritisk komponent i rostfritt stål för kärnkraftsindustrin. En professionell gasvolframbågsvetsare lägger en söm som ser perfekt ut. Men återigen, detta är en kritisk applikation. En anställd på efterbehandlingsavdelningen använder en borste som är ansluten till ett elektrokemiskt rengöringssystem för att rengöra ytan på en svets. Han släpade sedan ihop allt och svetsade till och jämnt med en nonwoven och svetsade till och med en bra finish. Sedan kommer den sista borsten med ett elektrokemiskt rengöringssystem. Efter att ha suttit i en dag eller två, använd en handhållen testenhet för att testa delen för korrekt passivering. Resultaten, registrerade och förvarade med jobbet, visade att delen var helt passiverad innan den lämnade fabriken.
I de flesta tillverkningsanläggningar sker slipning, efterbehandling och rengöring av passivering av rostfritt stål vanligtvis nedströms. Faktum är att de vanligtvis utförs kort innan jobbet skickas.
Felaktigt bearbetade delar genererar några av de dyraste skroten och omarbetningarna, så det är vettigt för tillverkarna att ta en ny titt på sina slip- och efterbehandlingsavdelningar. Förbättringar i slipning och efterbehandling hjälper till att lindra stora flaskhalsar, förbättra kvaliteten, eliminera huvudvärk och viktigast av allt, öka kundnöjdheten.
FABRICATOR är Nordamerikas ledande tidskrift för metallformning och tillverkningsindustri. Tidningen tillhandahåller nyheter, tekniska artiklar och fallhistorier som gör det möjligt för tillverkare att utföra sina jobb mer effektivt. FABRICATOR har betjänat branschen sedan 1970.
Nu med full tillgång till den digitala utgåvan av The FABRICATOR, enkel tillgång till värdefulla industriresurser.
Den digitala utgåvan av The Tube & Pipe Journal är nu fullt tillgänglig, vilket ger enkel tillgång till värdefulla industriresurser.
Njut av full tillgång till den digitala utgåvan av STAMPING Journal, som ger de senaste tekniska framstegen, bästa praxis och branschnyheter för metallstämpelmarknaden.
Nu med full tillgång till den digitala utgåvan av The Fabricator en Español, enkel tillgång till värdefulla industriresurser.