Nehrđajući čelik nudi mnoge prednosti materijala u nizu industrijskih primjena, ali odabrana tehnika obrade može utjecati na kvalitetu i integritet dijelova napravljenih od ovog svestranog metala.
Ovaj članak procjenjuje razloge za upotrebu nehrđajućeg čelika u nizu dijelova i sklopova, te razmatra ulogu fotokemijskog jetkanja kao tehnologije obrade koja može omogućiti proizvodnju inovativnih i visoko preciznih proizvoda za krajnju upotrebu.
Zašto odabrati nehrđajući čelik? Nehrđajući čelik je u suštini meki čelik sa sadržajem hroma od 10% ili više (po težini). Dodatak hroma daje čeliku jedinstvena svojstva od nerđajućeg čelika, otporna na koroziju. Sadržaj hroma u čeliku omogućava stvaranje čvrstog, prianjajućeg, nevidljivog, otpornog na koroziju filma krom oksida na površini čelika. Ako je oštećen mehanički ili kemijski, film se može popraviti sam, pod uvjetom da je prisutan kisik (čak i u vrlo malim količinama).
Otpornost na koroziju i druga korisna svojstva čelika se poboljšavaju povećanjem sadržaja hroma i dodavanjem drugih elemenata kao što su molibden, nikl i dušik.
Nehrđajući čelik ima mnoge prednosti. Prvo, materijal je otporan na koroziju, a krom je legirajući element koji nehrđajućem čeliku daje ovaj kvalitet. Niskolegirani razredi otporni su na koroziju u atmosferskom i čistom vodenom okruženju; visokolegirane klase otporne su na koroziju u većini kiselih, alkalnih otopina i okruženja koje sadrže hlor, što njihove osobine čini korisnim u postrojenjima za preradu.
Specijalne visoke klase legure hroma i nikla otporne su na stvaranje kamenca i održavaju visoku čvrstoću na visokim temperaturama. Nerđajući čelik se široko koristi u izmjenjivačima topline, pregrijačima, bojlerima, grijačima napojne vode, ventilima i glavnim cijevima, kao iu zrakoplovnim i svemirskim aplikacijama.
Čišćenje je takođe veoma važno pitanje. Sposobnost nerđajućeg čelika da se lako čisti učinila ga je prvim izborom za stroge higijenske uslove kao što su bolnice, kuhinje i fabrike za preradu hrane, a svetla završna obrada nerđajućeg čelika koja se lako održava pruža moderan i atraktivan izgled. izgled.
Konačno, kada se razmatraju troškovi, uzimajući u obzir materijalne i proizvodne troškove kao i troškove životnog ciklusa, nehrđajući čelik je često najjeftinija opcija materijala i može se 100% reciklirati, čime se završava cijeli životni ciklus.
Fotokemijski ugravirane mikrometalne „grupe za jetkanje” (uključujući HP Etch i Etchform) gravuju širok izbor metala s preciznošću bez premca nigdje u svijetu. Obrađeni listovi i folije imaju debljinu od 0,003 do 2000 µm. Međutim, nehrđajući čelik ostaje prvi Izbor za mnoge kupce kompanije zbog svoje svestranosti, mnoštva dostupnih klasa, velikog broja srodnih legura, povoljnih svojstava materijala (kao što je gore opisano) i velikog broja završnih obrada. To je metal izbora za mnoge primjene u širokom spektru industrija, specijaliziranih za strojnu obradu 1.4310: (AISI 301), 1.4404: (AISI 316L), 1.4301: (AISI 304) i mikrometala poznatih austenitnih metala, raznih feritnih, ma tenzitnih (1.4) /7C27Mo2) ili dupleks čelici, invar i legura 42.
Fotohemijsko jetkanje (selektivno uklanjanje metala kroz fotootpornu masku za proizvodnju preciznih dijelova) ima nekoliko inherentnih prednosti u odnosu na tradicionalne tehnike izrade limova. Što je najvažnije, fotokemijsko jetkanje proizvodi dijelove dok eliminira degradaciju materijala jer se ne koristi toplina ili sila tokom obrade. Osim toga, proces može proizvesti gotovo beskonačno složene dijelove zbog istovremenog uklanjanja komponenti pomoću hemije nagrizanja.
Alati koji se koriste za graviranje su digitalni ili stakleni, tako da nema potrebe za rezanjem skupih i teško ugradljivih čeličnih kalupa. To znači da se veliki broj proizvoda može reproducirati sa apsolutno nultim habanjem alata, osiguravajući da prvi i milioniti proizvedeni dijelovi su identični.
Digitalni i stakleni alati se također mogu prilagoditi i mijenjati vrlo brzo i ekonomično (obično u roku od sat vremena), što ih čini idealnim za izradu prototipa i proizvodnju velikih količina. Ovo omogućava optimizaciju dizajna „bez rizika“ bez financijskih gubitaka. procjenjuje se da je 90% brži od štancanih dijelova, koji također zahtijevaju značajna ulaganja unaprijed u alate.
Sita, filteri, sita i krivine Kompanija može da ugrize niz komponenti od nerđajućeg čelika, uključujući sita, filtere, sita, ravne opruge i opruge za savijanje.
Filteri i sita su potrebni u mnogim industrijskim sektorima, a kupci često zahtijevaju parametre složenosti i ekstremne preciznosti. Fotohemijski proces jetkanja mikrometala koristi se za proizvodnju niza filtera i sita za petrohemijsku industriju, prehrambenu industriju, medicinsku industriju i automobilskoj industriji (fotourezani filteri se koriste u sistemima za ubrizgavanje goriva i hidraulici zbog njihove visoke zatezne čvrstoće).micrometal je razvio svoju tehnologiju fotohemijskog jetkanja kako bi omogućio preciznu kontrolu procesa jetkanja u 3 dimenzije. Ovo olakšava kreiranje složenih geometrija i, kada se primjenjuje na proizvodnju rešetki i sita, može značajno smanjiti vrijeme isporuke. Dodatno, posebne karakteristike i različiti oblici otvora mogu se uključiti u jednu rešetku bez povećanja troškova.
Za razliku od tradicionalnih tehnika obrade, fotohemijsko jetkanje ima viši nivo sofisticiranosti u proizvodnji tankih i preciznih šablona, ​​filtera i sita.
Istovremeno uklanjanje metala tokom jetkanja omogućava ugradnju više geometrija rupa bez skupih troškova alata ili obrade, a foto-jetkane mreže su bez ivica i bez naprezanja uz degradaciju materijala gdje su perforirane ploče sklone deformaciji nula.
Fotokemijsko jetkanje ne mijenja završnu obradu materijala koji se obrađuje i ne koristi kontakt metala s metalom ili izvore topline za promjenu svojstava površine. Kao rezultat, proces može pružiti jedinstvenu visoko-estetičku završnu obradu na nehrđajućem čeliku, čineći pogodan je za dekorativne aplikacije.
Fotokemijski ugravirane komponente od nehrđajućeg čelika se također često koriste u aplikacijama koje su kritične za sigurnost ili ekstremne okoline – kao što su ABS kočni sistemi i sistemi za ubrizgavanje goriva – a ugravirani zavoj se može savršeno „savijati“ milionima puta jer proces ne mijenja snagu zamora čelika. Alternativne tehnike obrade kao što su obrada i glodanje često ostavljaju male neravnine i prerađene slojeve koji mogu uticati na performanse opruge.
Fotohemijsko jetkanje eliminiše potencijalna mesta loma u zrnu materijala, proizvodeći savijanje sloja bez ivica i preoblikovanja, obezbeđujući dug životni vek proizvoda i veću pouzdanost.
Sažetak Čelik i nehrđajući čelik imaju niz svojstava koja ih čine idealnim za mnoge pan-industrijske primjene. Iako se smatra relativno jednostavnim materijalom za obradu tradicionalnim tehnikama proizvodnje limova, fotokemijsko jetkanje nudi proizvođačima značajne prednosti pri proizvodnji složenih i kritičnih za sigurnost dijelovi.
Jetkanje ne zahtijeva čvrst alat, omogućava brzu proizvodnju od prototipa do proizvodnje velikog obima, nudi gotovo neograničenu složenost dijelova, proizvodi dijelove bez ivica i naprezanja, ne utječe na kaljenje i svojstva metala, radi na svim vrstama čelika i postiže tačnost od ±0,025 mm, sva vremena isporuke su u danima, a ne u mjesecima.
Svestranost procesa fotokemijskog jetkanja čini ga uvjerljivim izborom za proizvodnju dijelova od nehrđajućeg čelika u brojnim rigoroznim primjenama i stimulira inovacije jer uklanja prepreke svojstvene tradicionalnim tehnikama proizvodnje limova za inženjere dizajna.
Supstanca koja ima metalna svojstva i koja se sastoji od dva ili više hemijskih elemenata, od kojih je najmanje jedan metal.
Filamentni dio materijala koji se formira na rubu radnog komada tokom obrade. Često je oštar. Može se ukloniti ručnim turpijama, brusnim točkovima ili remenima, žičanim točkovima, četkama od abrazivnih vlakana, opremom za mlaz vode ili drugim metodama.
Sposobnost legure ili materijala otpornosti na hrđu i koroziju. To su svojstva nikla i hroma formiranih u legurama kao što je nerđajući čelik.
Fenomen koji rezultira lomom pod ponavljanim ili fluktuirajućim naprezanjem s maksimalnom vrijednošću manjom od vlačne čvrstoće materijala. Lom zbog zamora je progresivan, počevši od sitnih pukotina koje rastu pod fluktuirajućim naprezanjem.
Maksimalni napon koji se može izdržati bez kvara za određeni broj ciklusa, osim ako nije drugačije navedeno, napon se u potpunosti preokreće unutar svakog ciklusa.
Svaki proizvodni proces u kojem se metal obrađuje ili mašinski obrađuje kako bi se radnom komadu dao novi oblik. U širem smislu, pojam uključuje procese kao što su dizajn i raspored, toplinska obrada, rukovanje materijalom i inspekcija.
Nerđajući čelik ima visoku čvrstoću, otpornost na toplotu, odličnu obradivost i otpornost na koroziju. Četiri opšte kategorije su razvijene da pokriju niz mehaničkih i fizičkih svojstava za specifične primene. Četiri razreda su: CrNiMn serija 200 i CrNi 300 serija austenitnog tipa; hrom martenzitni tip, otvrdljiva serija 400; hrom, neotvrdljivi feritni tip serije 400; Krom-nikl legure koje se stvrdnjavaju precipitacijom sa dodatnim elementima za tretman rastvora i starenje.
U testu zatezanja, omjer maksimalnog opterećenja i izvorne površine poprečnog presjeka. Naziva se i krajnja čvrstoća. Uporedi s granom tečenja.