Nerjaveče jeklo ponuja številne materialne prednosti v številnih industrijskih aplikacijah, vendar lahko izbrana tehnika obdelave vpliva na kakovost in celovitost delov, izdelanih iz te vsestranske kovine.
Ta članek ocenjuje razloge za uporabo nerjavnega jekla v vrsti delov in sklopov ter obravnava vlogo fotokemičnega jedkanja kot tehnologije obdelave, ki lahko omogoči proizvodnjo inovativnih in visoko natančnih izdelkov za končno uporabo.
Zakaj izbrati nerjavno jeklo? Nerjaveče jeklo je v bistvu mehko jeklo z vsebnostjo kroma 10 % ali več (po masi). Dodatek kroma daje jeklu edinstvene lastnosti nerjavečega jekla, odporne proti koroziji. Vsebnost kroma v jeklu omogoča tvorbo močnega, oprijemljivega, nevidnega, proti koroziji odpornega filma kromovega oksida na jekleni površini. Če je film mehansko ali kemično poškodovan, se lahko sam popravi, če je prisoten kisik (tudi v zelo majhnih količinah).
Odpornost proti koroziji in druge uporabne lastnosti jekla se izboljšajo s povečanjem vsebnosti kroma in dodajanjem drugih elementov, kot so molibden, nikelj in dušik.
Nerjaveče jeklo ima številne prednosti. Prvič, material je odporen proti koroziji, krom pa je legirni element, ki daje nerjavnemu jeklu to kakovost. Nizkolegirani razredi so odporni proti koroziji v atmosferskem okolju in čisti vodi; visoko legirani razredi so odporni proti koroziji v večini kislih, alkalnih raztopin in okoljih, ki vsebujejo klor, zaradi česar so njihove lastnosti uporabne v predelovalnih obratih.
Posebni razredi zlitin z visoko vsebnostjo kroma in niklja so odporni proti luščenju in ohranjajo visoko trdnost pri visokih temperaturah. Nerjaveče jeklo se pogosto uporablja v toplotnih izmenjevalnikih, pregrelnikih, kotlih, grelnikih napajalne vode, ventilih in glavnih ceveh ter v letalskih in vesoljskih aplikacijah.
Čiščenje je prav tako zelo pomembno vprašanje. Zaradi zmožnosti enostavnega čiščenja je nerjavno jeklo prva izbira za stroge higienske pogoje, kot so bolnišnice, kuhinje in obrati za predelavo hrane, svetleč zaključek nerjavečega jekla, ki ga je enostavno vzdrževati, pa zagotavlja sodoben in privlačen videz.
Nazadnje, če upoštevamo stroške, materialne in proizvodne stroške ter stroške življenjskega cikla, je nerjavno jeklo pogosto najcenejša možnost materiala in ga je mogoče 100 % reciklirati, s čimer se zaključi celoten življenjski cikel.
Fotokemično jedkane »skupine za jedkanje« mikrokovin (vključno s HP Etch in Etchform) jedkajo najrazličnejše kovine z natančnostjo, ki ji ni para nikjer na svetu. Debeline obdelanih listov in folij segajo od 0,003 do 2000 µm. Kljub temu nerjavno jeklo ostaja prvo izbira za številne stranke podjetja zaradi svoje vsestranskosti, množice razpoložljivih razredov, velikega števila sorodnih zlitin, ugodnih lastnosti materiala (kot je opisano zgoraj) in velikega števila zaključkov. To je kovina, ki jo izberejo mnogi aplikacije v številnih panogah, specializiranih za strojno obdelavo 1.4310: (AISI 301), 1.4404: (AISI 316L), 1.4301: (AISI 304) in mikro-kovine znanih avstenitnih kovin, različnih feritnih, ma tenzitnih (1.4028 Mo /7C27Mo2) ali dupleksna jekla, invar in zlitina 42.
Fotokemično jedkanje (selektivno odstranjevanje kovine skozi masko iz fotorezista za izdelavo natančnih delov) ima več inherentnih prednosti pred tradicionalnimi tehnikami izdelave pločevine. Najpomembneje je, da fotokemično jedkanje proizvaja dele, hkrati pa odpravlja degradacijo materiala, ker se med obdelavo ne uporablja toplota ali sila. Poleg tega lahko postopek proizvede skoraj neskončno zapletene dele zaradi hkratne odstranitve značilnosti sestavnih delov s kemijo jedkanja.
Orodja, ki se uporabljajo za jedkanje, so digitalna ali steklena, tako da ni potrebe po začetku rezanja dragih jeklenih kalupov, ki jih je težko namestiti. To pomeni, da je mogoče reproducirati veliko število izdelkov s popolnoma ničelno obrabo orodja, kar zagotavlja, da prvi in milijonti proizvedeni deli so enaki.
Digitalna in steklena orodja je mogoče prilagoditi in spremeniti zelo hitro in ekonomično (običajno v eni uri), zaradi česar so idealna za izdelavo prototipov in velike količine proizvodnje. To omogoča optimizacijo dizajna brez tveganja brez finančnih izgub. Čas izvedbe je Ocenjuje se, da je 90 % hitrejši od žigosanih delov, ki prav tako zahtevajo znatno vnaprejšnjo naložbo v orodje.
Zasloni, filtri, sita in krivine Podjetje lahko jedka vrsto komponent iz nerjavečega jekla, vključno z zasloni, filtri, zasloni, ploščatimi in krivilnimi vzmetmi.
Filtri in sita so potrebni v številnih industrijskih sektorjih, stranke pa pogosto zahtevajo parametre kompleksnosti in izjemne natančnosti. Postopek fotokemičnega jedkanja mikrokovine se uporablja za izdelavo vrste filtrov in zaslonov za petrokemično industrijo, prehrambeno industrijo, medicinsko industrijo in avtomobilski industriji (fotojedkani filtri se uporabljajo v sistemih za vbrizgavanje goriva in hidravliki zaradi svoje visoke natezne trdnosti). Micrometal je razvil svojo tehnologijo fotokemičnega jedkanja, ki omogoča natančen nadzor procesa jedkanja v 3 dimenzijah. To olajša ustvarjanje kompleksnih geometrij in, kadar se uporablja za izdelavo rešetk in sit, lahko znatno skrajša pretočne čase. Poleg tega je mogoče posebne lastnosti in različne oblike odprtin vključiti v eno mrežo brez povečanja stroškov.
Za razliko od tradicionalnih tehnik obdelave ima fotokemično jedkanje višjo stopnjo sofisticiranosti pri izdelavi tankih in natančnih šablon, filtrov in sit.
Istočasno odstranjevanje kovine med jedkanjem omogoča vgradnjo več geometrij lukenj brez dragih stroškov orodja ali strojne obdelave, fotojedkane mreže pa so brez robov in napetosti z degradacijo materiala, kjer so perforirane plošče nagnjene k ničelni deformaciji.
Fotokemično jedkanje ne spremeni površinske končne obdelave materiala, ki se obdeluje, in ne uporablja stika kovina s kovino ali virov toplote za spreminjanje površinskih lastnosti. Posledično lahko postopek zagotovi edinstveno visoko estetsko končno obdelavo na nerjavnem jeklu, je primeren za dekorativne namene.
Fotokemično jedkane komponente iz nerjavečega jekla se pogosto uporabljajo tudi v varnostno kritičnih ali ekstremnih okoljskih aplikacijah – kot so zavorni sistemi ABS in sistemi za vbrizgavanje goriva – in jedkano krivino je mogoče popolnoma "upogibati" milijonkrat, ker postopek ne spremeni trdnosti ob utrujanju. jekla. Alternativne tehnike obdelave, kot sta strojna obdelava in rezkanje, pogosto pustijo majhne robove in prelite plasti, ki lahko vplivajo na delovanje vzmeti.
Fotokemično jedkanje odpravlja morebitna mesta zloma v zrnu materiala, kar povzroči upogibanje plasti brez robov in prelitih plasti, kar zagotavlja dolgo življenjsko dobo izdelka in večjo zanesljivost.
Povzetek Jeklo in nerjavno jeklo imata vrsto lastnosti, zaradi katerih sta idealna za številne vseindustrijske aplikacije. Čeprav fotokemično jedkanje velja za razmeroma preprost material za obdelavo s tradicionalnimi tehnikami izdelave pločevine, ponuja proizvajalcem pomembne prednosti pri proizvodnji zapletenih in varnostno pomembnih izdelkov. deli.
Jedkanje ne zahteva trdega orodja, omogoča hitro proizvodnjo od prototipa do proizvodnje velikih količin, ponuja praktično neomejeno kompleksnost delov, izdeluje dele brez robov in napetosti, ne vpliva na kaljenje in lastnosti kovin, deluje na vseh vrstah jekla in dosega natančnost ±0,025 mm, vsi pretočni časi so v dnevih, ne v mesecih.
Zaradi vsestranskosti postopka fotokemičnega jedkanja je prepričljiva izbira za izdelavo delov iz nerjavečega jekla v številnih strogih aplikacijah in spodbuja inovacije, saj odpravlja ovire, ki so značilne za tradicionalne tehnike izdelave pločevine za oblikovalske inženirje.
Snov, ki ima kovinske lastnosti in je sestavljena iz dveh ali več kemičnih elementov, od katerih je vsaj eden kovina.
Nitasti del materiala, ki se oblikuje na robu obdelovanca med obdelavo. Pogosto oster. Odstranimo ga lahko z ročnimi pilami, brusilnimi ploščami ali trakovi, žičnimi kolesi, abrazivnimi ščetkami iz vlaken, opremo z vodnim curkom ali drugimi metodami.
Sposobnost zlitine ali materiala, da je odporen proti rji in koroziji. To so lastnosti niklja in kroma, ki nastanejo v zlitinah, kot je nerjavno jeklo.
Pojav, ki povzroči zlom pod ponavljajočimi se ali nihajočimi obremenitvami z največjo vrednostjo, manjšo od natezne trdnosti materiala. Zlom zaradi utrujenosti je napredujoč, začne se z drobnimi razpokami, ki rastejo pod nihajočimi obremenitvami.
Največja obremenitev, ki jo je mogoče vzdrževati brez odpovedi v določenem številu ciklov, razen če ni navedeno drugače, se obremenitev popolnoma obrne znotraj vsakega cikla.
Vsak proizvodni proces, v katerem se kovina obdeluje ali strojno obdeluje, da dobi obdelovanec novo obliko. Izraz na splošno vključuje postopke, kot so načrtovanje in postavitev, toplotna obdelava, ravnanje z materialom in pregledovanje.
Nerjaveče jeklo ima visoko trdnost, toplotno odpornost, odlično obdelovalnost in odpornost proti koroziji. Štiri splošne kategorije so bile razvite, da pokrijejo vrsto mehanskih in fizikalnih lastnosti za specifične aplikacije. Štirje razredi so: serija CrNiMn 200 in serija CrNi 300 avstenitni tip; kromov martenzitni tip, kaljen serije 400; krom, feritni tip serije 400 brez kaljenja; Precipitacijsko utrjene zlitine kroma in niklja z dodatnimi elementi za obdelavo v raztopini in staranje.
Pri nateznem preskusu je razmerje med največjo obremenitvijo in prvotno površino prečnega prereza. Imenuje se tudi končna trdnost. Primerjajte z mejo tečenja.