Nehrđajući čelik nudi mnoge prednosti u nizu industrijskih primjena, ali odabrana tehnika obrade može utjecati na kvalitetu i integritet dijelova izrađenih od ovog svestranog metala.
Ovaj članak procjenjuje razloge za upotrebu nehrđajućeg čelika u nizu dijelova i sklopova, te razmatra ulogu fotokemijskog nagrizanja kao tehnologije obrade koja može omogućiti proizvodnju inovativnih i visokopreciznih proizvoda za krajnju upotrebu.
Zašto odabrati nehrđajući čelik? Nehrđajući čelik je u suštini blagi čelik sa sadržajem hroma od 10% ili više (po težini). Dodatak hroma daje čeliku jedinstvena svojstva nehrđajućeg čelika i otpornosti na koroziju. Sadržaj hroma u čeliku omogućava formiranje čvrstog, prianjajućeg, nevidljivog, korozijski otpornog filma hrom oksida na površini čelika. Ako se mehanički ili hemijski ošteti, film se može sam popraviti, pod uslovom da je prisutan kiseonik (čak i u vrlo malim količinama).
Otpornost na koroziju i druga korisna svojstva čelika poboljšavaju se povećanjem sadržaja hroma i dodavanjem drugih elemenata poput molibdena, nikla i azota.
Nehrđajući čelik ima mnogo prednosti. Prvo, materijal je otporan na koroziju, a hrom je legirajući element koji nehrđajućem čeliku daje tu kvalitetu. Niskolegirane vrste otporne su na koroziju u atmosferskim uslovima i okruženjima s čistom vodom; visokolegirane vrste otporne su na koroziju u većini kiselih, alkalnih rastvora i okruženja koja sadrže hlor, što njihova svojstva čini korisnim u postrojenjima za preradu.
Specijalne legure s visokim udjelom kroma i nikla otporne su na stvaranje kamenca i održavaju visoku čvrstoću na visokim temperaturama. Nehrđajući čelik se široko koristi u izmjenjivačima topline, pregrijačima, kotlovima, grijačima napojne vode, ventilima i glavnim cjevovodima, kao i u zrakoplovnoj i svemirskoj industriji.
Čišćenje je također vrlo važno pitanje. Sposobnost nehrđajućeg čelika da se lako čisti učinila ga je prvim izborom za stroge higijenske uvjete kao što su bolnice, kuhinje i pogoni za preradu hrane, a lako održavajuća sjajna završna obrada nehrđajućeg čelika pruža moderan i atraktivan izgled.
Konačno, kada se uzmu u obzir troškovi, troškovi materijala i proizvodnje, kao i troškovi životnog ciklusa, nehrđajući čelik je često najjeftinija opcija materijala i 100% se može reciklirati, čime se završava cijeli životni ciklus.
Fotohemijski nagrizane mikro-metalne "grupe za nagrizanje" (uključujući HP Etch i Etchform) nagrizaju širok spektar metala s preciznošću koja je neusporediva bilo gdje u svijetu. Obrađeni limovi 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 vrsta, 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 rasponu industrija, specijaliziran za obradu 1.4310: (AISI 301), 1.4404: (AISI 316L), 1.4301: (AISI 304) i mikro-metala poznatih austenitnih metala, raznih feritnih, tenzitnih (1.4028 Mo/7C27Mo2) ili dupleks čelika, Invara i Alloy 42.
Fotohemijsko nagrizanje (selektivno uklanjanje metala kroz fotorezistnu masku za proizvodnju preciznih dijelova) ima nekoliko inherentnih prednosti u odnosu na tradicionalne tehnike izrade limova. Najvažnije je da fotohemijsko nagrizanje proizvodi dijelove uz eliminaciju degradacije materijala jer se tokom obrade ne koristi toplota ili sila. Osim toga, proces može proizvesti gotovo beskonačno složene dijelove zbog istovremenog uklanjanja karakteristika komponenti korištenjem 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 uz apsolutno nulto trošenje alata, osiguravajući da su prvi i milioniti proizvedeni dijelovi identični.
Digitalni i stakleni alati se također mogu vrlo brzo i ekonomično podešavati i mijenjati (obično u roku od sat vremena), što ih čini idealnim za izradu prototipova i proizvodnju velikih količina. To omogućava optimizaciju dizajna „bez rizika“ bez finansijskih gubitaka. Procjenjuje se da je vrijeme isporuke 90% brže nego kod štancanih dijelova, koji također zahtijevaju značajna početna ulaganja u alate.
Zasloni, filteri, zasloni i savijeni dijelovi Kompanija može nagrizati niz komponenti od nehrđajućeg čelika, uključujući zaslone, filtere, zaslone, ravne opruge i savijene opruge.
Filteri i sita su potrebni u mnogim industrijskim sektorima, a kupci često zahtijevaju parametre složenosti i ekstremne preciznosti. Proces fotohemijskog nagrizanja kompanije micrometal koristi se za proizvodnju niza filtera i sita za petrohemijsku industriju, prehrambenu industriju, medicinsku industriju i automobilsku industriju (fotonagrizani filteri se koriste u sistemima za ubrizgavanje goriva i hidraulici zbog svoje visoke zatezne čvrstoće). Micrometal je razvio svoju tehnologiju fotohemijskog nagrizanja kako bi omogućio preciznu kontrolu procesa nagrizanja u 3 dimenzije. Ovo olakšava stvaranje složenih geometrija i, kada se primjenjuje na proizvodnju rešetki i sita, može značajno smanjiti vrijeme isporuke. Osim toga, posebne karakteristike i različiti oblici otvora mogu se uključiti u jednu rešetku bez povećanja troškova.
Za razliku od tradicionalnih tehnika obrade, fotohemijsko nagrizanje ima viši nivo sofisticiranosti u proizvodnji tankih i preciznih šablona, ​​filtera i sita.
Istovremeno uklanjanje metala tokom nagrizanja omogućava ugradnju više geometrija rupa bez skupih troškova alata ili mašinske obrade, a fotonagrizene mreže su bez neravnina i naprezanja, s degradacijom materijala dok su perforirane ploče sklone nultoj deformaciji.
Fotohemijsko nagrizanje ne mijenja površinsku obradu materijala koji se obrađuje i ne koristi kontakt metala s metalom ili izvore topline za promjenu svojstava površine. Kao rezultat toga, proces može pružiti jedinstvenu visokoestetsku završnu obradu nehrđajućeg čelika, što ga čini pogodnim za dekorativne primjene.
Fotohemijski nagrizene komponente od nehrđajućeg čelika se također često koriste u primjenama kritičnim za sigurnost ili u ekstremnim okruženjima - kao što su ABS kočioni sistemi i sistemi ubrizgavanja goriva - a nagrizeni savitak se može savršeno "saviti" milione puta jer proces ne mijenja čvrstoću čelika na zamor. Alternativne tehnike obrade poput obrade i glodanja često ostavljaju male neravnine i slojeve prelijevanja koji mogu utjecati na performanse opruga.
Fotohemijsko nagrizanje eliminiše potencijalna mjesta loma u zrnu materijala, proizvodeći savijanje slojeva bez neravnina i bez ponovnog livenja, osiguravajući dugi vijek trajanja proizvoda i veću pouzdanost.
Sažetak Čelik i nehrđajući čelik imaju niz svojstava koja ih čine idealnim za mnoge pan-industrijske primjene. Iako se smatraju relativno jednostavnim materijalom za obradu tradicionalnim tehnikama izrade lima, fotokemijsko nagrizanje nudi proizvođačima značajne prednosti pri proizvodnji složenih i sigurnosno kritičnih dijelova.
Nagrizanje ne zahtijeva teške alate, omogućava brzu proizvodnju od prototipa do proizvodnje velikih količina, nudi praktično neograničenu složenost dijelova, proizvodi dijelove bez neravnina i naprezanja, ne utiče na kaljenje i svojstva metala, radi na svim vrstama čelika i postiže tačnost od ±0,025 mm, svi rokovi isporuke su u danima, a ne mjesecima.
Svestranost procesa fotohemijskog nagrizanja čini ga uvjerljivim izborom za proizvodnju dijelova od nehrđajućeg čelika u brojnim zahtjevnim primjenama i potiče inovacije jer uklanja barijere svojstvene tradicionalnim tehnikama izrade limova za inženjere dizajna.
Supstanca koja ima metalna svojstva i sastoji se od dva ili više hemijskih elemenata, od kojih je barem jedan metal.
Vlaknasti dio materijala koji se formira na rubu obratka tokom obrade. Često oštar. Može se ukloniti ručnim turpijama, brusnim kotačima ili remenima, žičanim kotačima, abrazivnim vlaknastim četkama, opremom za vodeni mlaz ili drugim metodama.
Sposobnost legure ili materijala da se odupre hrđi i koroziji. To su svojstva nikla i kroma koji se formiraju u legurama poput nehrđajućeg čelika.
Fenomen koji rezultira lomom pod ponovljenim ili promjenjivim naponom s maksimalnom vrijednošću manjom od zatezne čvrstoće materijala. Lom usljed zamora je progresivan, počevši s malim pukotinama koje rastu pod promjenjivim naponom.
Maksimalni napon koji se može održati bez loma tokom određenog broja ciklusa, osim ako nije drugačije navedeno, napon se potpuno poništava unutar svakog ciklusa.
Bilo koji proizvodni proces u kojem se metal obrađuje ili mašinski obrađuje kako bi se radnom komadu dao novi oblik. U širem smislu, termin uključuje procese kao što su dizajn i raspored, termička obrada, rukovanje materijalom i inspekcija.
Nerđajući čelik ima visoku čvrstoću, otpornost na toplotu, odličnu obradivost i otpornost na koroziju. Razvijene su četiri opšte kategorije koje pokrivaju niz mehaničkih i fizičkih svojstava za specifične primjene. Četiri klase su: CrNiMn serije 200 i CrNi serije 300 austenitni tip; hrom martenzitni tip, otvrdnjavajući serija 400; hrom, neotvrdnjavajući serija 400 feritni tip; legure hroma i nikla otvrdnjavajuće precipitacijom s dodatnim elementima za obradu rastvorom i očvršćavanje starenjem.
U ispitivanju zatezanja, odnos maksimalnog opterećenja i prvobitne površine poprečnog presjeka. Također se naziva granična čvrstoća. Uporedite s granicom tečenja.