Nehrđajući čelik nudi mnoge materijalne prednosti u nizu industrijskih primjena, ali odabrana tehnika strojne obrade može utjecati na kvalitetu i cjelovitost dijelova izrađenih od ovog svestranog metala.
Ovaj članak procjenjuje razloge za upotrebu nehrđajućeg čelika u nizu dijelova i sklopova i razmatra ulogu fotokemijskog jetkanja kao tehnologije obrade koja može omogućiti proizvodnju inovativnih i visoko preciznih proizvoda za krajnju upotrebu.
Zašto odabrati nehrđajući čelik? Nehrđajući čelik je u biti mek čelik s udjelom kroma od 10% ili više (težinski). Dodatak kroma daje čeliku njegova jedinstvena svojstva otporna na koroziju poput nehrđajućeg čelika. Sadržaj kroma u čeliku omogućuje stvaranje čvrstog, prianjajućeg, nevidljivog, na koroziju otpornog filma krom oksida na čeličnoj površini. Ako je oštećen mehanički ili kemijski, 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 kao što su molibden, nikal i dušik.
Nehrđajući čelik ima mnoge prednosti. Kao prvo, materijal je otporan na koroziju, a krom je legirajući element koji nehrđajućem čeliku daje ovu kvalitetu. Niskolegirani razredi otporni su na koroziju u atmosferskom okruženju i okruženju čiste vode; visokolegirane vrste otporne su na koroziju u većini kiselih, alkalnih otopina i okruženja koja sadrže klor, što njihova svojstva čini korisnim u pogonima za preradu.
Posebni stupnjevi legura s visokim udjelom kroma i nikla otporni su na stvaranje kamenca i održavaju visoku čvrstoću na visokim temperaturama. Nehrđajući čelik naširoko se koristi u izmjenjivačima topline, pregrijačima, kotlovima, grijačima napojne vode, ventilima i glavnim cjevovodima, kao iu zrakoplovima i zrakoplovnim primjenama.
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 sjajna završna obrada nehrđajućeg čelika koja se lako održava pruža moderan i atraktivan izgled.
Naposljetku, kada se uzme u obzir trošak, materijalni i proizvodni troškovi, kao i troškovi životnog ciklusa, nehrđajući čelik je često najjeftinija opcija materijala i može se 100% reciklirati, dovršavajući cijeli životni ciklus.
Fotokemijski ugravirane mikrometalne "skupine za jetkanje" (uključujući HP Etch i Etchform) urežu široku paletu metala s preciznošću bez premca bilo gdje u svijetu. Obrađene ploče i folije u rasponu su debljine od 0,003 do 2000 µm. Međutim, nehrđajući čelik ostaje prvi izbor za mnoge kupce tvrtke zbog svoje svestranosti, mnoštva dostupnih kvaliteta, velikog broja povezanih 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, specijaliziranih za strojnu obradu 1.4310: (AISI 301), 1.4404: (AISI 316L), 1.4301: (AISI 304) i mikrometala poznatih austenitnih metala, raznih feritnih, tenzitnih (1.4028 Mo /7C27Mo2) ili dvostruki čelici, invar i legura 42.
Fotokemijsko jetkanje (selektivno uklanjanje metala kroz fotorezist masku za proizvodnju preciznih dijelova) ima nekoliko inherentnih prednosti u odnosu na tradicionalne tehnike izrade metalnih limova. Što je najvažnije, fotokemijskim jetkanjem se proizvode dijelovi dok se eliminira degradacija materijala jer se tijekom obrade ne koristi toplina ili sila. Osim toga, proces može proizvesti gotovo beskonačno složene dijelove zbog istovremenog uklanjanja značajki komponenti pomoću kemije jetkanja.
Alati koji se koriste za jetkanje su ili digitalni ili stakleni, tako da nema potrebe za počinjanjem rezanja skupih i čeličnih kalupa koje je teško postaviti. To znači da se velik broj proizvoda može reproducirati s apsolutno nultim trošenjem alata, osiguravajući da prvi a milijunti proizvedeni dijelovi su identični.
Digitalni i stakleni alati također se mogu prilagoditi i mijenjati vrlo brzo i ekonomično (obično u roku od sat vremena), što ih čini idealnim za izradu prototipa i velike količine proizvodnje. To omogućuje optimizaciju dizajna bez rizika bez financijskih gubitaka. Vrijeme obrade je procjenjuje se da je 90% brži od žigosanih dijelova, koji također zahtijevaju značajna početna ulaganja u alate.
Zasloni, filtri, sita i zavoji Tvrtka može gravirati niz komponenti od nehrđajućeg čelika uključujući sita, filtre, sita, ravne opruge i zavojne opruge.
Filtri i sita potrebni su u mnogim industrijskim sektorima, a kupci često zahtijevaju parametre složenosti i iznimne preciznosti. Proces fotokemijskog jetkanja mikrometala koristi se za proizvodnju niza filtera i sita za petrokemijsku industriju, prehrambenu industriju, medicinsku industriju i automobilskoj industriji (fotojetkani filtri 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 primijeni 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 strojne obrade, fotokemijsko jetkanje ima višu razinu sofisticiranosti u proizvodnji tankih i preciznih šablona, ​​filtera i sita.
Istodobno uklanjanje metala tijekom jetkanja omogućuje ugradnju višestrukih geometrija rupa bez skupih troškova alata ili strojne obrade, a foto-jetkane mreže su bez srha i naprezanja s degradacijom materijala gdje su perforirane ploče sklone nultoj deformaciji.
Fotokemijsko jetkanje ne mijenja završnu obradu površine materijala koji se obrađuje i ne koristi kontakt metal-na-metal ili izvore topline za promjenu svojstava površine. Kao rezultat toga, proces može pružiti jedinstvenu visokoestetsku završnu obradu nehrđajućeg čelika, čineći pogodan je za dekorativne primjene.
Fotokemijski ugravirane komponente od nehrđajućeg čelika također se često koriste u aplikacijama kritičnim za sigurnost ili ekstremnim okruženjima – kao što su ABS kočioni sustavi i sustavi za ubrizgavanje goriva – a urezani zavoj može se savršeno „savijati” milijune puta jer proces ne mijenja čvrstoću na zamor od čelika .Alternativne tehnike obrade kao što su strojna obrada i glodanje često ostavljaju male neravnine i prelivene slojeve koji mogu utjecati na performanse opruge.
Fotokemijsko jetkanje eliminira potencijalna mjesta loma u zrnu materijala, stvarajući savijanje sloja bez srha i ponovno lijevanog sloja, osiguravajući dug životni vijek proizvoda i veću pouzdanost.
Sažetak Čelik i nehrđajući čelik imaju niz svojstava koja ih čine idealnima za mnoge pan-industrijske primjene. Iako se smatra relativno jednostavnim materijalom za obradu tradicionalnim tehnikama izrade lima, fotokemijsko jetkanje nudi proizvođačima značajne prednosti u proizvodnji složenih i kritičnih za sigurnost dijelovi.
Graviranje ne zahtijeva čvrste alate, omogućuje brzu proizvodnju od prototipa do velike količine proizvodnje, nudi gotovo neograničenu složenost dijelova, proizvodi dijelove bez srha i naprezanja, ne utječe na kaljenje i svojstva metala, radi na svim vrstama čelika i postiže točnost od ±0,025 mm, sva vremena su u danima, a ne u mjesecima.
Svestranost procesa fotokemijskog jetkanja čini ga uvjerljivim izborom za proizvodnju dijelova od nehrđajućeg čelika u brojnim rigoroznim primjenama i potiče inovacije budući da 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.
Nitasti dio materijala koji se formira na rubu obratka tijekom strojne obrade. Često oštar. Može se ukloniti ručnim turpijama, brusnim kotačima ili trakama, žičanim kotačima, četkama od abrazivnih vlakana, opremom za vodeni mlaz ili drugim metodama.
Sposobnost legure ili materijala da se odupre hrđi i koroziji. To su svojstva nikla i kroma koja se formiraju u legurama kao što je nehrđajući čelik.
Fenomen koji rezultira lomom pod opetovanim ili fluktuirajućim naprezanjem s maksimalnom vrijednošću manjom od vlačne čvrstoće materijala. Zamorni lom je progresivan, počevši od sitnih pukotina koje rastu pod fluktuirajućim naprezanjem.
Maksimalno naprezanje koje se može izdržati bez kvara 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 ili strojno obrađuje kako bi se radnom komadu dao novi oblik. Općenito, pojam uključuje procese kao što su dizajn i raspored, toplinska obrada, rukovanje materijalom i inspekcija.
Nehrđajući čelik ima visoku čvrstoću, otpornost na toplinu, izvrsnu obradivost i otpornost na koroziju. Četiri opće kategorije su razvijene da pokriju niz mehaničkih i fizičkih svojstava za specifične primjene. Četiri razreda su: CrNiMn serija 200 i CrNi 300 serija austenitnog tipa; krom martenzitni tip, kaljiva serija 400; krom, neotvrdljivi feritni tip serije 400; Precipitacijsko otvrdnjavajuće legure kroma i nikla s dodatnim elementima za obradu otopinom i otvrdnjavanje starenjem.
Kod vlačnog ispitivanja, omjer najvećeg opterećenja i izvorne površine poprečnog presjeka. Također se naziva krajnja čvrstoća. Usporedite s granicom tečenja.