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 jetkanja kao tehnologije obrade koja može omogućiti proizvodnju inovativnih i visokopreciznih proizvoda za krajnju upotrebu.
Zašto odabrati nehrđajući čelik? Nehrđajući čelik je u biti blagi čelik s udjelom kroma od 10% ili više (težinski). Dodatak kroma daje čeliku jedinstvena svojstva nehrđajućeg čelika i otpornosti na koroziju. Sadržaj kroma u čeliku omogućuje stvaranje čvrstog, prianjajućeg, nevidljivog, korozijski otpornog filma kromovog oksida na površini čelika. Ako se mehanički ili kemijski ošteti, film se može sam popraviti, pod uvjetom da je prisutan kisik (čak i u vrlo malim količinama).
Otpornost na koroziju i druga korisna svojstva čelika poboljšavaju se povećanjem sadržaja kroma i dodavanjem drugih elemenata poput molibdena, nikla i dušika.
Nehrđajući čelik ima mnogo prednosti. Prvo, materijal je otporan na koroziju, a krom je legirajući element koji nehrđajućem čeliku daje tu kvalitetu. Niskolegirane vrste otporne su na koroziju u atmosferskim uvjetima i okruženjima s čistom vodom; visokolegirane vrste otporne su na koroziju u većini kiselih, alkalnih otopina i okruženja koja sadrže klor, što njihova svojstva čini korisnima u postrojenjima za preradu.
Posebne 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 zrakoplovnim i svemirskim primjenama.
Čišćenje je također vrlo važno pitanje. Sposobnost nehrđajućeg čelika da se lako čisti učinila ga je prvim izborom za stroge higijenske uvjete poput bolnica, kuhinja i pogona 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 dovršava cijeli životni ciklus.
Fotokemijski nagrizene mikro-metalne "grupe za nagrizanje" (uključujući HP Etch i Etchform) nagrizaju širok raspon 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 tvrtke 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.
Fotokemijsko jetkanje (selektivno uklanjanje metala kroz fotorezistnu masku za proizvodnju preciznih dijelova) ima nekoliko inherentnih prednosti u odnosu na tradicionalne tehnike izrade limova. Najvažnije je da fotokemijsko jetkanje proizvodi dijelove uz uklanjanje degradacije materijala jer se tijekom obrade ne koristi toplina ni sila. Osim toga, proces može proizvesti gotovo beskonačno složene dijelove zbog istovremenog uklanjanja značajki komponenti korištenjem kemije jetkanja.
Alati koji se koriste za jetkanje su digitalni ili stakleni, tako da nema potrebe za rezanjem skupih i teško prikladnih čeličnih kalupa. To znači da se veliki broj proizvoda može reproducirati s apsolutno nultom stopom trošenja alata, osiguravajući da su prvi i milijunti proizvedeni dijelovi identični.
Digitalni i stakleni alati također se mogu vrlo brzo i ekonomično podešavati i mijenjati (obično unutar sat vremena), što ih čini idealnim za izradu prototipova i proizvodnju velikih količina. To omogućuje optimizaciju dizajna bez rizika i financijskih gubitaka. Procjenjuje se da je vrijeme obrade 90% brže od brizganih dijelova, koji također zahtijevaju značajna početna ulaganja u alate.
Zasloni, filteri, zasloni i savijeni dijelovi Tvrtka može jetkati niz komponenti od nehrđajućeg čelika, uključujući zaslone, filtere, zaslone, ravne opruge i savijene opruge.
Filteri i sita potrebni su u mnogim industrijskim sektorima, a kupci često zahtijevaju parametre složenosti i ekstremne preciznosti. Proces fotokemijskog jetkanja tvrtke micrometal koristi se za proizvodnju niza filtera i sita za petrokemijsku industriju, prehrambenu industriju, medicinsku industriju i automobilsku industriju (fotojetkani filteri koriste se u sustavima ubrizgavanja goriva i hidraulici zbog svoje visoke vlačne čvrstoće). micrometal je razvio svoju tehnologiju fotokemijskog jetkanja kako bi omogućio preciznu kontrolu procesa jetkanja u 3 dimenzije. To olakšava stvaranje složenih geometrija i, kada se primjenjuje na proizvodnju rešetki i sita, može značajno smanjiti vrijeme isporuke. Osim toga, posebne značajke i različiti oblici otvora mogu se uključiti u jednu rešetku bez povećanja troškova.
Za razliku od tradicionalnih tehnika obrade, fotokemijsko jetkanje ima višu razinu sofisticiranosti u proizvodnji tankih i preciznih šablona, ​​filtera i sita.
Istovremeno uklanjanje metala tijekom jetkanja omogućuje ugradnju više geometrija rupa bez skupih troškova alata ili strojne obrade, a foto-jetkane mreže su bez neravnina i naprezanja s degradacijom materijala dok su perforirane ploče sklone nultoj deformaciji.
Fotokemijsko jetkanje 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 prikladnim za dekorativne primjene.
Fotokemijski jetkane komponente od nehrđajućeg čelika također se često koriste u sigurnosno kritičnim ili ekstremnim uvjetima rada - poput ABS kočionih sustava i sustava ubrizgavanja goriva - a jetkani zavoj može se savršeno "saviti" milijune 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 opruge.
Fotokemijsko jetkanje eliminira potencijalna mjesta loma u zrnu materijala, stvarajući savijanje sloja bez neravnina i ponovnog lijevanja, osiguravajući dugi vijek trajanja proizvoda i veću pouzdanost.
Sažetak Čelik i nehrđajući čelik imaju niz svojstava koja ih čine idealnim za mnoge panindustrijske primjene. Iako se smatraju relativno jednostavnim materijalom za obradu tradicionalnim tehnikama izrade lima, fotokemijsko jetkanje nudi proizvođačima značajne prednosti pri proizvodnji složenih i sigurnosno kritičnih dijelova.
Jetkanje ne zahtijeva teške alate, omogućuje brzu proizvodnju od prototipa do proizvodnje velikih serija, nudi praktički neograničenu složenost dijelova, proizvodi dijelove bez neravnina i naprezanja, ne utječe na kaljenje i svojstva metala, radi na svim vrstama čelika i postiže točnost od ±0,025 mm, svi rokovi isporuke su u danima, a ne mjesecima.
Svestranost procesa fotokemijskog jetkanja čini ga uvjerljivim izborom za proizvodnju dijelova od nehrđajućeg čelika u brojnim zahtjevnim primjenama i potiče inovacije jer uklanja prepreke svojstvene tradicionalnim tehnikama izrade lima za inženjere dizajna.
Tvar koja ima metalna svojstva i sastoji se od dva ili više kemijskih elemenata, od kojih je barem jedan metal.
Vlaknasti dio materijala koji se formira na rubu obratka tijekom 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 naprezanjem s maksimalnom vrijednošću manjom od vlačne čvrstoće materijala. Lom uslijed zamora je progresivan, počevši s malim pukotinama koje rastu pod promjenjivim naprezanjem.
Maksimalno naprezanje koje se može održati bez loma tijekom određenog broja ciklusa, osim ako nije drugačije navedeno, naprezanje se potpuno poništava unutar svakog ciklusa.
Bilo koji proizvodni proces u kojem se metal obrađuje kako bi se obradku dao novi oblik. Općenito, pojam uključuje procese kao što su projektiranje i raspored, toplinska obrada, rukovanje materijalom i inspekcija.
Nehrđajući čelik ima visoku čvrstoću, otpornost na toplinu, izvrsnu obradivost i otpornost na koroziju. Razvijene su četiri opće kategorije koje pokrivaju niz mehaničkih i fizikalnih svojstava za specifične primjene. Četiri vrste su: CrNiMn serije 200 i CrNi serije 300 austenitni tip; krom martenzitni tip, otvrdnjavajući se serija 400; krom, neotvrdnjavajući se serija 400 feritni tip; legure kroma i nikla otvrdnjavajuće precipitacijom s dodatnim elementima za obradu otopinom i otvrdnjavanje starenjem.
U ispitivanju vlačnom čvrstoćom, omjer maksimalnog opterećenja i izvorne površine presjeka. Također se naziva granična čvrstoća. Usporedite s granicom razvlačenja.