Nerūdijantis plienas siūlo daug medžiagų pranašumų įvairiose pramonės srityse, tačiau pasirinkta apdirbimo technika gali turėti įtakos iš šio universalaus metalo pagamintų detalių kokybei ir vientisumui.
Šiame straipsnyje vertinamas nerūdijančio plieno naudojimo įvairiose detalėse ir mazguose pagrindimas ir nagrinėjamas fotocheminio ėsdinimo, kaip apdorojimo technologijos, kuri gali sudaryti sąlygas gaminti novatoriškus ir didelio tikslumo galutinio naudojimo produktus, vaidmuo.
Kodėl verta rinktis nerūdijantį plieną? Nerūdijantis plienas iš esmės yra minkštas plienas, kuriame chromo kiekis yra 10 % ar daugiau (pagal masę). Chromo priedas suteikia plienui unikalių, nerūdijančio plieno atsparumo korozijai savybių. Chromo kiekis pliene leidžia ant plieno paviršiaus susidaryti tvirtai, prilimpančiai, nematomai, korozijai atspariai chromo oksido plėvelei. Mechaniškai ar chemiškai pažeista plėvelė gali pati atsistatyti, jei yra deguonies (net ir labai mažais kiekiais).
Plieno atsparumas korozijai ir kitos naudingos savybės pagerinamos padidinus chromo kiekį ir pridedant kitų elementų, tokių kaip molibdenas, nikelis ir azotas.
Nerūdijantis plienas turi daug privalumų. Pirma, medžiaga yra atspari korozijai, o chromas yra legiruojantis elementas, suteikiantis nerūdijančiam plienui šią savybę. Mažai legiruoti plienai yra atsparūs korozijai atmosferos ir gryno vandens aplinkoje; daug legiruoti plienai yra atsparūs korozijai daugumoje rūgščių, šarminių tirpalų ir chloro turinčioje aplinkoje, todėl jų savybės yra naudingos perdirbimo įmonėse.
Specialūs lydiniai su dideliu chromo ir nikelio kiekiu yra atsparūs pleiskanojimui ir išlaiko didelį stiprumą aukštoje temperatūroje. Nerūdijantis plienas plačiai naudojamas šilumokaičiuose, perkaitintuvuose, katiluose, tiekiamo vandens šildytuvuose, vožtuvuose ir pagrindiniuose vamzdynuose, taip pat orlaivių ir kosmoso reikmenyse.
Valymas taip pat yra labai svarbus klausimas. Dėl lengvo valymo nerūdijantis plienas tapo pirmuoju pasirinkimu griežtoms higienos sąlygoms, tokioms kaip ligoninės, virtuvės ir maisto perdirbimo įmonės, o lengvai prižiūrima blizgi nerūdijančio plieno apdaila suteikia modernią ir patrauklią išvaizdą.
Galiausiai, atsižvelgiant į kainą, medžiagų ir gamybos sąnaudas, taip pat į gyvavimo ciklo sąnaudas, nerūdijantis plienas dažnai yra pigiausias medžiagos pasirinkimas ir yra 100 % perdirbamas, užbaigiant visą gyvavimo ciklą.
Fotocheminiu būdu ėsdintos mikrometalų „ėsdinimo grupės“ (įskaitant HP Etch ir Etchform) ėsdina įvairius metalus tikslumu, kuriam neprilygsta jokioje pasaulio vietoje. Apdorotų lakštų ir folijų storis svyruoja nuo 0,003 iki 2000 µm. Tačiau nerūdijantis plienas išlieka pirmuoju daugelio įmonės klientų pasirinkimu dėl savo universalumo, daugybės galimų rūšių, didelio susijusių lydinių skaičiaus, palankių medžiagų savybių (kaip aprašyta aukščiau) ir daugybės apdailos variantų. Tai yra pasirinktas metalas daugeliui pritaikymų įvairiose pramonės šakose, specializuojantis 1.4310: (AISI 301), 1.4404: (AISI 316L), 1.4301: (AISI 304) ir gerai žinomų austenitinių metalų mikrometalų, įvairių feritinių, didelio tensitinių (1.4028 Mo/7C27Mo2) arba dupleksinių plienų, Invar ir Alloy 42 apdirbime.
Fotocheminis ėsdinimas (selektyvus metalo pašalinimas naudojant fotorezistinę kaukę, siekiant pagaminti tikslias detales) turi keletą esminių pranašumų, palyginti su tradiciniais lakštinio metalo gamybos metodais. Svarbiausia, kad fotocheminis ėsdinimas gamina detales, tuo pačiu metu pašalinant medžiagos degradaciją, nes apdorojimo metu nenaudojama šiluma ar jėga. Be to, šiuo procesu galima pagaminti beveik be galo sudėtingas detales, nes vienu metu naudojant ėsdinimo chemiją pašalinamos komponentų savybės.
Ėsdinimui naudojami skaitmeniniai arba stikliniai įrankiai, todėl nereikia pradėti pjauti brangių ir sunkiai pritaikomų plieninių formų. Tai reiškia, kad daugybę gaminių galima atkurti visiškai be įrankių nusidėvėjimo, užtikrinant, kad pirmoji ir milijoninė pagamintos dalys būtų identiškos.
Skaitmeninius ir stiklinius įrankius taip pat galima labai greitai ir ekonomiškai (paprastai per valandą) reguliuoti ir keisti, todėl jie idealiai tinka prototipų kūrimui ir didelio masto gamybai. Tai leidžia optimizuoti dizainą „be rizikos“ be finansinių nuostolių. Apskaičiuota, kad gamybos laikas yra 90 % greitesnis nei štampuotų dalių, kurioms taip pat reikia didelių išankstinių investicijų į įrankius.
Sietai, filtrai, sieteliai ir lenktos spyruoklės. Įmonė gali ėsdinti įvairius nerūdijančio plieno komponentus, įskaitant sietus, filtrus, plokščias spyruokles ir lenktas spyruokles.
Filtrai ir sietai reikalingi daugelyje pramonės sektorių, o klientams dažnai reikia sudėtingų ir itin tikslių parametrų. Mikrometalo fotocheminio ėsdinimo procesas naudojamas gaminant įvairius filtrus ir sietus naftos chemijos pramonei, maisto pramonei, medicinos pramonei ir automobilių pramonei (fotoėsdinti filtrai naudojami degalų įpurškimo sistemose ir hidraulikoje dėl didelio tempiamojo stiprumo). „Micrometal“ sukūrė fotocheminio ėsdinimo technologiją, leidžiančią tiksliai valdyti ėsdinimo procesą 3 matmenimis. Tai palengvina sudėtingų geometrijų kūrimą ir, pritaikius ją grotelių ir sietų gamybai, gali žymiai sutrumpinti gamybos laiką. Be to, į vieną grotelę galima įtraukti specialias savybes ir įvairias angų formas nepadidinant išlaidų.
Skirtingai nuo tradicinių apdirbimo būdų, fotocheminis ėsdinimas yra sudėtingesnis gaminant plonus ir tikslius trafaretus, filtrus ir sietus.
Vienalaikis metalo šalinimas ėsdinimo metu leidžia įterpti kelias skylių geometrijas nepatiriant brangių įrankių ar apdirbimo išlaidų, o fotoėsdinti tinkleliai yra be šerpetojančių paviršių ir įtempių, o medžiagos deformacija vyksta tuo tarpu, kai perforuotos plokštės yra linkusios deformuotis, nulinė.
Fotocheminis ėsdinimas nekeičia apdorojamos medžiagos paviršiaus apdailos ir nenaudoja metalo sąlyčio su metalu ar šilumos šaltinių paviršiaus savybėms pakeisti. Dėl to šis procesas gali suteikti unikalią estetinę nerūdijančio plieno apdailą, todėl jis tinka dekoratyvinėms reikmėms.
Fotocheminiu būdu ėsdinti nerūdijančio plieno komponentai taip pat dažnai naudojami saugai svarbiose arba ekstremaliose aplinkose, tokiose kaip ABS stabdžių sistemos ir degalų įpurškimo sistemos, o ėsdintas lenkimas gali būti idealiai „sulenktas“ milijonus kartų, nes procesas nekeičia plieno nuovargio stiprumo. Alternatyvūs apdirbimo būdai, tokie kaip mechaninis apdirbimas ir frezavimas, dažnai palieka mažas šerpetojančias dalis ir perlietus sluoksnius, kurie gali turėti įtakos spyruoklių veikimui.
Fotocheminis ėsdinimas pašalina galimas lūžių vietas medžiagos grūduose, užtikrindamas be šerpetojančių ir pakartotinai liejamo sluoksnio lenkimą, taip užtikrindamas ilgą gaminio tarnavimo laiką ir didesnį patikimumą.
Santrauka Plienas ir nerūdijantis plienas pasižymi įvairiomis savybėmis, dėl kurių jie idealiai tinka daugeliui pramonės sričių. Nors fotocheminis ėsdinimas laikomas gana paprasta medžiaga, kurią galima apdirbti tradiciniais lakštinio metalo gamybos būdais, jis suteikia gamintojams didelių pranašumų gaminant sudėtingas ir saugai svarbias dalis.
Ėsdinimas nereikalauja sudėtingų įrankių, leidžia greitai gaminti nuo prototipų iki didelių kiekių, siūlo praktiškai neribotą detalių sudėtingumą, gamina detales be įtempių ir atplaišų, neturi įtakos metalo atleidimui ir savybėms, tinka visų rūšių plienui ir pasiekia ±0,025 mm tikslumą, visi gamybos terminai nurodyti dienomis, o ne mėnesiais.
Fotocheminio ėsdinimo proceso universalumas daro jį patraukliu pasirinkimu gaminant nerūdijančio plieno detales įvairiose sudėtingose ​​srityse ir skatina inovacijas, nes pašalina kliūtis, būdingas tradicinėms lakštinio metalo gamybos technologijoms projektavimo inžinieriams.
Medžiaga, turinti metalinių savybių ir sudaryta iš dviejų ar daugiau cheminių elementų, iš kurių bent vienas yra metalas.
Siūlinė medžiagos dalis, kuri susidaro ruošinio krašte apdirbimo metu. Dažnai aštri. Ją galima pašalinti rankinėmis dildėmis, šlifavimo diskais ar diržais, vieliniais diskais, abrazyviniais pluošto šepečiais, vandens srovės įranga ar kitais metodais.
Lydinio ar medžiagos gebėjimas atsispirti rūdijimui ir korozijai. Tai nikelio ir chromo savybės, susidarančios lydiniuose, tokiuose kaip nerūdijantis plienas.
Reiškinys, dėl kurio medžiaga lūžta veikiant pasikartojančiam arba svyruojančiam įtempiui, kai maksimali vertė yra mažesnė už medžiagos tempiamąjį stiprumą. Nuovargio lūžis yra progresuojantis, prasidedantis nuo mažų įtrūkimų, kurie didėja veikiant svyruojančiam įtempiui.
Didžiausias įtempis, kurį galima atlaikyti nesugedus tam tikrą ciklų skaičių; jei nenurodyta kitaip, įtempis visiškai panaikinamas kiekvieno ciklo metu.
Bet koks gamybos procesas, kurio metu metalas apdirbamas arba mechaniškai apdirbamas, kad ruošinys įgautų naują formą. Plačiąja prasme šis terminas apima tokius procesus kaip projektavimas ir išdėstymas, terminis apdorojimas, medžiagų tvarkymas ir tikrinimas.
Nerūdijantis plienas pasižymi dideliu stiprumu, atsparumu karščiui, puikiu apdirbamumu ir atsparumu korozijai. Siekiant apimti įvairias mechanines ir fizines savybes konkrečioms reikmėms, buvo sukurtos keturios bendrosios kategorijos. Keturios rūšys yra: CrNiMn 200 serijos ir CrNi 300 serijos austenitinis tipas; chromo martensitinis tipas, grūdinamasis 400 serijos; chromo, negrūdinamasis 400 serijos feritinis tipas; nusodinimu grūdinami chromo-nikelio lydiniai su papildomais elementais tirpalo apdorojimui ir grūdinimui sendinimo būdu.
Tempimo bandymo metu – didžiausios apkrovos ir pradinio skerspjūvio ploto santykis. Taip pat vadinamas ribiniu stiprumu. Palyginkite su takumo riba.