Nerezová oceľ ponúka mnoho materiálových výhod v celom rade priemyselných aplikácií, ale zvolená technika obrábania môže ovplyvniť kvalitu a integritu dielov vyrobených z tohto všestranného kovu.
Tento článok hodnotí opodstatnenosť použitia nehrdzavejúcej ocele v rade dielov a zostáv a zaoberá sa úlohou fotochemického leptania ako technológie spracovania, ktorá môže umožniť výrobu inovatívnych a vysoko presných konečných produktov.
Prečo si vybrať nehrdzavejúcu oceľ?Nehrdzavejúca oceľ je v podstate mäkká oceľ s obsahom chrómu 10 % alebo viac (hmotnostne). Prídavok chrómu dodáva oceli jej jedinečné vlastnosti z nehrdzavejúcej ocele, odolné voči korózii. Obsah chrómu v oceli umožňuje vytvorenie pevného, ​​priľnavého, neviditeľného, ​​korózii odolného filmu oxidu chrómu na povrchu ocele. Pri mechanickom alebo chemickom poškodení sa film môže sám opraviť, ak je prítomný kyslík (aj vo veľmi malých množstvách).
Odolnosť proti korózii a ďalšie užitočné vlastnosti ocele sa zvyšujú zvýšením obsahu chrómu a pridaním ďalších prvkov, ako je molybdén, nikel a dusík.
Nehrdzavejúca oceľ má mnoho výhod. Po prvé, materiál je odolný voči korózii a chróm je legujúcim prvkom, ktorý dodáva nehrdzavejúcej oceli túto kvalitu. Nízkolegované druhy odolávajú korózii v atmosférickom prostredí a prostredí s čistou vodou; Vysokolegované druhy odolávajú korózii vo väčšine kyslých, alkalických roztokov a prostredí s obsahom chlóru, vďaka čomu sú ich vlastnosti užitočné v spracovateľských závodoch.
Špeciálne druhy zliatin s vysokým obsahom chrómu a niklu odolávajú tvorbe okovín a zachovávajú si vysokú pevnosť pri vysokých teplotách. Nerezová oceľ sa široko používa vo výmenníkoch tepla, prehrievačoch, bojleroch, ohrievačoch napájacej vody, ventiloch a potrubí hlavného prúdu, ako aj v lietadlách a kozmickom priemysle.
Čistenie je tiež veľmi dôležitou otázkou. Schopnosť nehrdzavejúcej ocele sa ľahko čistiť z nej robí prvú voľbu pre prísne hygienické podmienky, ako sú nemocnice, kuchyne a závody na spracovanie potravín, a ľahko udržiavateľný lesklý povrch z nehrdzavejúcej ocele poskytuje moderný a atraktívny vzhľad. vzhľad.
Nakoniec, keď zvažujeme náklady, materiál a výrobné náklady, ako aj náklady na životný cyklus, nehrdzavejúca oceľ je často najlacnejšou materiálovou možnosťou a je 100% recyklovateľná, čím sa dokončí celý životný cyklus.
Fotochemicky leptané mikrokovové „leptacie skupiny“ (vrátane HP Etch a Etchform) leptajú širokú škálu kovov s presnosťou, ktorá nemá obdobu kdekoľvek na svete. Spracované plechy a fólie majú hrúbku od 0,003 do 2000 µm. Prvou však zostáva nehrdzavejúca oceľ voľba pre mnohých zákazníkov spoločnosti vďaka svojej všestrannosti, množstvu dostupných druhov, veľkému počtu súvisiacich zliatin, priaznivým materiálovým vlastnostiam (ako je popísané vyššie) a veľkému počtu povrchových úprav. Je to kov, ktorý si mnohí vyberajú. aplikácie v širokom spektre priemyselných odvetví so špecializáciou na obrábanie 1.4310: (AISI 301), 1.4404: (AISI 316L), 1.4301: (AISI 304) a mikrokovy známych austenitických kovov, rôzne feritické, ma Tensitické (1.4028 Mo /7C27Mo2) alebo duplexné ocele, Invar a zliatina 42.
Fotochemické leptanie (selektívne odstraňovanie kovu cez fotorezistickú masku na výrobu presných dielov) má niekoľko podstatných výhod oproti tradičným technikám výroby plechu. Najdôležitejšie je, že fotochemické leptanie vytvára diely a zároveň eliminuje degradáciu materiálu, pretože pri spracovaní sa nepoužíva teplo ani sila. Okrem toho môže tento proces produkovať takmer nekonečne zložité diely vďaka súčasnému odstráneniu prvkov komponentov pomocou leptacej chémie.
Nástroje používané na leptanie sú buď digitálne, alebo sklenené, takže nie je potrebné začať rezať drahé a ťažko namontovateľné oceľové formy. To znamená, že veľké množstvo výrobkov je možné reprodukovať s absolútne nulovým opotrebovaním nástroja, čo zaručuje, že prvý a miliónty vyrobený diel sú identické.
Digitálne a sklenené nástroje možno tiež veľmi rýchlo a ekonomicky (zvyčajne do hodiny) nastavovať a meniť, vďaka čomu sú ideálne na prototypovanie a veľkoobjemovú výrobu. To umožňuje „bezrizikovú“ optimalizáciu dizajnu bez finančných strát. odhaduje sa, že je o 90 % rýchlejší ako lisované diely, ktoré si tiež vyžadujú značné počiatočné investície do nástrojov.
Sitá, filtre, sitá a ohyby Spoločnosť dokáže leptať celý rad komponentov z nehrdzavejúcej ocele vrátane sitiek, filtrov, sitiek, plochých pružín a ohybových pružín.
Filtre a sitá sú požadované v mnohých priemyselných odvetviach a zákazníci často vyžadujú parametre zložitosti a extrémnej presnosti. Proces fotochemického leptania mikrokovov sa používa na výrobu radu filtrov a sít pre petrochemický priemysel, potravinársky priemysel, medicínsky priemysel a automobilový priemysel (fotoleptané filtre sa používajú v palivových vstrekovacích systémoch a hydraulike kvôli ich vysokej pevnosti v ťahu). micrometal vyvinul svoju technológiu fotochemického leptania, ktorá umožňuje presné riadenie procesu leptania v 3 rozmeroch. To uľahčuje vytváranie zložitých geometrií a, pri použití na výrobu mriežok a sít môže výrazne skrátiť dodaciu dobu. Okrem toho môžu byť do jednej mriežky zahrnuté špeciálne funkcie a rôzne tvary otvorov bez zvýšenia nákladov.
Na rozdiel od tradičných techník obrábania má fotochemické leptanie vyššiu úroveň sofistikovanosti pri výrobe tenkých a presných šablón, filtrov a sít.
Simultánne odstraňovanie kovu pri leptaní umožňuje začlenenie viacerých geometrií otvorov bez vynaloženia drahých nástrojov alebo nákladov na obrábanie a fotoleptané siete sú bez otrepov a bez napätia s degradáciou materiálu, kde sú perforované dosky náchylné na nulovú deformáciu.
Fotochemické leptanie nemení povrchovú úpravu spracovávaného materiálu a nepoužíva kontakt kov na kov alebo zdroje tepla na zmenu povrchových vlastností. Výsledkom je, že tento proces môže poskytnúť jedinečný vysoko estetický povrch nehrdzavejúcej ocele, je vhodný na dekoratívne aplikácie.
Fotochemicky leptané komponenty z nehrdzavejúcej ocele sa tiež často používajú v aplikáciách kritických z hľadiska bezpečnosti alebo v extrémnom prostredí – ako sú brzdové systémy ABS a systémy vstrekovania paliva – a leptaný ohyb sa dá dokonale „ohnúť“ miliónkrát, pretože proces nemení únavovú pevnosť. ocele. Alternatívne techniky obrábania, ako je obrábanie a frézovanie, často zanechávajú malé otrepy a pretavené vrstvy, ktoré môžu ovplyvniť výkon pružiny.
Fotochemické leptanie eliminuje potenciálne miesta lomov v zrne materiálu, vytvára ohýbanie vrstvy bez otrepov a prelievanie, zaisťuje dlhú životnosť produktu a vyššiu spoľahlivosť.
Zhrnutie Oceľ a nehrdzavejúca oceľ majú celý rad vlastností, vďaka ktorým sú ideálne pre mnohé priemyselné aplikácie. Hoci sa fotochemické leptanie považuje za relatívne jednoduchý materiál na spracovanie tradičnými technikami výroby plechu, ponúka výrobcom významné výhody pri výrobe zložitých a z hľadiska bezpečnosti kritických časti.
Leptanie nevyžaduje tvrdé nástroje, umožňuje rýchlu výrobu od prototypu až po veľkoobjemovú výrobu, ponúka prakticky neobmedzenú zložitosť dielov, vyrába diely bez otrepov a pnutí, neovplyvňuje temperovanie a vlastnosti kovu, pracuje so všetkými druhmi ocele a dosahuje presnosť ±0,025 mm, všetky dodacie lehoty sú v dňoch, nie v mesiacoch.
Všestrannosť procesu fotochemického leptania z neho robí presvedčivú voľbu pre výrobu dielov z nehrdzavejúcej ocele v mnohých náročných aplikáciách a stimuluje inovácie, pretože odstraňuje bariéry, ktoré sú pre konštruktérov spojené s tradičnými technikami výroby plechov.
Látka s kovovými vlastnosťami pozostávajúca z dvoch alebo viacerých chemických prvkov, z ktorých aspoň jeden je kov.
Vláknitá časť materiálu, ktorá sa tvorí na okraji obrobku pri obrábaní. Často ostrá. Dá sa odstrániť ručnými pilníkmi, brúsnymi kotúčmi alebo pásmi, drôtenými kotúčmi, kefami s abrazívnymi vláknami, zariadením s vodným lúčom alebo inými metódami.
Schopnosť zliatiny alebo materiálu odolávať hrdzi a korózii. Ide o vlastnosti niklu a chrómu vytvoreného v zliatinách, ako je nehrdzavejúca oceľ.
Fenomén, ktorý vedie k lomu pri opakovanom alebo kolísajúcom namáhaní s maximálnou hodnotou menšou ako je pevnosť materiálu v ťahu. Únavový lom je progresívny, počínajúc drobnými trhlinkami, ktoré rastú pri kolísajúcom namáhaní.
Maximálne napätie, ktoré možno udržať bez zlyhania počas stanoveného počtu cyklov, pokiaľ nie je uvedené inak, napätie sa v každom cykle úplne obráti.
Akýkoľvek výrobný proces, v ktorom sa kov opracúva alebo obrába, aby dal obrobku nový tvar. Vo všeobecnosti tento pojem zahŕňa procesy, ako je návrh a usporiadanie, tepelné spracovanie, manipulácia s materiálom a kontrola.
Nerezová oceľ má vysokú pevnosť, tepelnú odolnosť, vynikajúcu opracovateľnosť a odolnosť proti korózii. Boli vyvinuté štyri všeobecné kategórie, aby pokryli rad mechanických a fyzikálnych vlastností pre špecifické aplikácie. Štyri triedy sú: CrNiMn séria 200 a austenitický typ CrNi 300; chrómmartenzitický typ, kaliteľný séria 400; chróm, nevytvrditeľný feritický typ série 400; Zliatiny chrómniklu vytvrditeľné zrážaním s prídavnými prvkami na úpravu v roztoku a vytvrdzovanie starnutím.
Pri skúške ťahom pomer maximálneho zaťaženia k pôvodnej ploche prierezu. Nazýva sa aj medza pevnosti. Porovnajte s medzou klzu.