Oțelul inoxidabil oferă numeroase avantaje materiale într-o gamă largă de aplicații industriale, dar tehnica de prelucrare aleasă poate afecta calitatea și integritatea pieselor fabricate din acest metal versatil.
Acest articol evaluează justificarea utilizării oțelului inoxidabil într-o gamă de piese și ansambluri și analizează rolul gravării fotochimice ca tehnologie de procesare ce poate permite producerea de produse finale inovatoare și de înaltă precizie.
De ce să alegeți oțelul inoxidabil? Oțelul inoxidabil este în esență un oțel moale cu un conținut de crom de 10% sau mai mult (în greutate). Adăugarea de crom conferă oțelului proprietățile sale unice de oțel inoxidabil, rezistente la coroziune. Conținutul de crom al oțelului permite formarea unei pelicule de oxid de crom dure, aderentă, invizibilă și rezistentă la coroziune pe suprafața oțelului. Dacă este deteriorată mecanic sau chimic, pelicula se poate repara singură, cu condiția să fie prezent oxigenul (chiar și în cantități foarte mici).
Rezistența la coroziune și alte proprietăți utile ale oțelului sunt îmbunătățite prin creșterea conținutului de crom și adăugarea altor elemente precum molibden, nichel și azot.
Oțelul inoxidabil are multe avantaje. În primul rând, materialul este rezistent la coroziune, iar cromul este elementul de aliere care conferă oțelului inoxidabil această calitate. Clasele slab aliate rezistă coroziunii în medii atmosferice și cu apă pură; clasele înalt aliate rezistă coroziunii în majoritatea soluțiilor acide, alcaline și mediilor care conțin clor, ceea ce le face proprietățile utile în instalațiile de procesare.
Aliajele speciale cu conținut ridicat de crom și nichel rezistă la depuneri și mențin o rezistență ridicată la temperaturi ridicate. Oțelul inoxidabil este utilizat pe scară largă în schimbătoare de căldură, supraîncălzitoare, cazane, încălzitoare de apă de alimentare, valve și conducte principale, precum și în aplicații aeronautice și aerospațiale.
Curățarea este, de asemenea, o problemă foarte importantă. Ușurința în curățare a oțelului inoxidabil l-a transformat în prima alegere pentru condiții igienice stricte, cum ar fi spitalele, bucătăriile și fabricile de procesare a alimentelor, iar finisajul strălucitor, ușor de întreținut, al oțelului inoxidabil oferă un aspect modern și atractiv.
În cele din urmă, atunci când se iau în considerare costurile, costurile materialelor și de producție, precum și costurile ciclului de viață, oțelul inoxidabil este adesea cea mai ieftină opțiune de material și este 100% reciclabil, completând întregul ciclu de viață.
„Grupurile de gravare” cu micro-metale gravate fotochimic (inclusiv HP Etch și Etchform) gravau o mare varietate de metale cu o precizie neegalată în lume. Tablele și foliile prelucrate variază în grosime de la 0,003 la 2000 µm. Cu toate acestea, oțelul inoxidabil rămâne prima alegere pentru mulți dintre clienții companiei datorită versatilității sale, multitudinii de clase disponibile, numărului mare de aliaje înrudite, proprietăților favorabile ale materialului (așa cum este descris mai sus) și numărului mare de finisaje. Este metalul preferat pentru multe aplicații într-o gamă largă de industrii, specializându-se în prelucrarea 1.4310: (AISI 301), 1.4404: (AISI 316L), 1.4301: (AISI 304) și micro-metalelor din metale austenitice bine-cunoscute, diverse oțeluri feritice, ma tensitice (1.4028 Mo/7C27Mo2) sau duplex, Invar și aliaj 42.
Gravarea fotochimică (îndepărtarea selectivă a metalului printr-o mască de fotorezist pentru a produce piese de precizie) are mai multe avantaje inerente față de tehnicile tradiționale de fabricare a tablei metalice. Cel mai important, gravarea fotochimică produce piese eliminând în același timp degradarea materialului, deoarece în timpul procesării nu se utilizează căldură sau forță. În plus, procesul poate produce piese aproape infinit de complexe datorită îndepărtării simultane a caracteristicilor componentelor folosind chimia de gravare.
Instrumentele folosite pentru gravare sunt fie digitale, fie din sticlă, deci nu este nevoie să începeți tăierea unor matrițe de oțel scumpe și dificil de montat. Aceasta înseamnă că un număr mare de produse pot fi reproduse cu o uzură absolut zero a instrumentelor, asigurându-se că prima și a milioana piesă produsă sunt identice.
Sculele digitale și cele din sticlă pot fi, de asemenea, ajustate și schimbate foarte rapid și economic (de obicei, în decurs de o oră), ceea ce le face ideale pentru prototipare și producții de volum mare. Acest lucru permite o optimizare a designului „fără riscuri”, fără pierderi financiare. Timpul de execuție este estimat a fi cu 90% mai rapid decât cel al pieselor ștanțate, care necesită, de asemenea, o investiție inițială semnificativă în scule.
Site, filtre, site și curbe Compania poate grava o gamă de componente din oțel inoxidabil, inclusiv site, filtre, site, arcuri plate și arcuri curbate.
Filtrele și sitele sunt necesare în multe sectoare industriale, iar clienții solicită adesea parametri de complexitate și precizie extremă. Procesul de gravare fotochimică a micrometalului este utilizat pentru fabricarea unei game de filtre și site pentru industria petrochimică, industria alimentară, industria medicală și industria auto (filtrele fotogravate sunt utilizate în sistemele de injecție de combustibil și hidraulică datorită rezistenței lor ridicate la tracțiune). Micrometal și-a dezvoltat tehnologia de gravare fotochimică pentru a permite un control precis al procesului de gravare în 3 dimensiuni. Acest lucru facilitează crearea de geometrii complexe și, atunci când este aplicat la fabricarea grilelor și sitelor, poate reduce semnificativ timpii de livrare. În plus, caracteristicile speciale și diverse forme ale aperturii pot fi incluse într-o singură grilă fără a crește costurile.
Spre deosebire de tehnicile tradiționale de prelucrare, gravarea fotochimică are un nivel mai ridicat de sofisticare în producerea de șabloane, filtre și site subțiri și precise.
Îndepărtarea simultană a metalului în timpul gravarii permite încorporarea mai multor geometrii de găuri fără a implica costuri ridicate de scule sau prelucrare, iar plasele fotogravate sunt fără bavuri și fără stres, cu degradarea materialului, în timp ce plăcile perforate sunt predispuse la deformare zero.
Gravarea fotochimică nu modifică finisajul suprafeței materialului procesat și nu utilizează contact metal-metal sau surse de căldură pentru a modifica proprietățile suprafeței. Drept urmare, procesul poate oferi un finisaj estetic unic pe oțelul inoxidabil, făcându-l potrivit pentru aplicații decorative.
Componentele din oțel inoxidabil gravate fotochimic sunt adesea utilizate și în aplicații critice pentru siguranță sau în medii extreme - cum ar fi sistemele de frânare ABS și sistemele de injecție de combustibil - iar îndoirea gravată poate fi perfect „îndoită” de milioane de ori, deoarece procesul nu modifică rezistența la oboseală a oțelului. Tehnicile alternative de prelucrare, cum ar fi prelucrarea prin frezare și frezarea, lasă adesea mici bavuri și straturi de refăcut care pot afecta performanța arcurilor.
Gravarea fotochimică elimină potențialele locuri de fractură din granulația materialului, producând o îndoire fără bavuri și a stratului reformat, asigurând o durată lungă de viață a produsului și o fiabilitate mai mare.
Rezumat Oțelul și oțelul inoxidabil au o gamă de proprietăți care le fac ideale pentru multe aplicații panindustriale. Deși este considerat un material relativ simplu de prelucrat prin tehnici tradiționale de fabricare a tablei, gravarea fotochimică oferă producătorilor avantaje semnificative atunci când produc piese complexe și critice din punct de vedere al siguranței.
Gravarea nu necesită scule dure, permite producția rapidă de la prototip la fabricarea în volum mare, oferă o complexitate practic nelimitată a pieselor, produce piese fără bavuri și tensiuni, nu afectează revenirea și proprietățile metalului, funcționează pe toate tipurile de oțel și atinge o precizie de ±0,025 mm, toate timpii de livrare sunt în zile, nu luni.
Versatilitatea procesului de gravare fotochimică îl face o alegere convingătoare pentru fabricarea pieselor din oțel inoxidabil în numeroase aplicații riguroase și stimulează inovația, deoarece elimină barierele inerente tehnicilor tradiționale de fabricare a tablei metalice pentru inginerii de proiectare.
O substanță cu proprietăți metalice și alcătuită din două sau mai multe elemente chimice, dintre care cel puțin unul este un metal.
Porțiunea filamentoasă a materialului care se formează la marginea unei piese de prelucrat în timpul prelucrării. Adesea ascuțită. Poate fi îndepărtată cu pile manuale, pietre abrazive sau curele abrazive, pietre metalice, perii abrazive din fibre, echipamente cu jet de apă sau alte metode.
Capacitatea unui aliaj sau material de a rezista ruginii și coroziunii. Acestea sunt proprietăți ale nichelului și cromului formate în aliaje precum oțelul inoxidabil.
Un fenomen care are ca rezultat fracturarea sub solicitări repetate sau fluctuante, cu o valoare maximă mai mică decât rezistența la tracțiune a materialului. Fractura la oboseală este progresivă, începând cu fisuri minuscule care cresc sub solicitări fluctuante.
Tensiunea maximă care poate fi susținută fără defectare pentru un număr specificat de cicluri; cu excepția cazului în care se specifică altfel, tensiunea este complet inversată în fiecare ciclu.
Orice proces de fabricație în care metalul este prelucrat sau prelucrat pentru a da unei piese de prelucrat o nouă formă. În sens larg, termenul include procese precum proiectarea și amplasarea, tratamentul termic, manipularea materialelor și inspecția.
Oțelul inoxidabil are rezistență ridicată, rezistență la căldură, prelucrabilitate excelentă și rezistență la coroziune. Au fost dezvoltate patru categorii generale pentru a acoperi o gamă de proprietăți mecanice și fizice pentru aplicații specifice. Cele patru clase sunt: ​​CrNiMn seria 200 și CrNi seria 300 tip austenitic; crom martensitic tip călibil seria 400; crom necălibil seria 400 tip feritic; aliaje crom-nichel călibile prin precipitare cu elemente suplimentare pentru tratament în soluție și călire prin îmbătrânire.
Într-un test de tracțiune, raportul dintre sarcina maximă și aria secțiunii transversale inițiale. Numită și rezistență maximă. Comparați cu limita de curgere.