Неръждаемата стомана предлага много предимства като материал в редица индустриални приложения, но избраната техника на обработка може да повлияе на качеството и целостта на частите, изработени от този универсален метал.
Тази статия оценява обосновката за използването на неръждаема стомана в редица части и възли и разглежда ролята на фотохимичното ецване като технология за обработка, която може да позволи производството на иновативни и високопрецизни продукти за крайно ползване.
Защо да изберете неръждаема стомана? Неръждаемата стомана е по същество мека стомана със съдържание на хром от 10% или повече (тегловни). Добавянето на хром придава на стоманата уникалните ѝ свойства, устойчиви на корозия, характерни за неръждаема стомана. Съдържанието на хром в стоманата позволява образуването на здрав, прилепващ, невидим, устойчив на корозия филм от хромов оксид върху стоманената повърхност. Ако се повреди механично или химически, филмът може да се възстанови, при условие че има кислород (дори в много малки количества).
Устойчивостта на корозия и други полезни свойства на стоманата се подобряват чрез увеличаване на съдържанието на хром и добавяне на други елементи като молибден, никел и азот.
Неръждаемата стомана има много предимства. Първо, материалът е устойчив на корозия, а хромът е легиращият елемент, който придава на неръждаемата стомана това качество. Нисколегираните марки са устойчиви на корозия в атмосферни и чисти водни среди; високолегираните марки са устойчиви на корозия в повечето киселинни, алкални разтвори и хлорсъдържащи среди, което прави свойствата им полезни в преработвателните предприятия.
Специалните сплави с високо съдържание на хром и никел са устойчиви на котлен камък и поддържат висока якост при високи температури. Неръждаемата стомана се използва широко в топлообменници, прегреватели, котли, нагреватели на захранваща вода, клапани и тръбопроводи, както и в самолетостроенето и аерокосмическата индустрия.
Почистването също е много важен въпрос. Способността на неръждаемата стомана да се почиства лесно я е направила първи избор за строги хигиенни условия, като болници, кухни и предприятия за преработка на храни, а лесното за поддръжка ярко покритие на неръждаемата стомана осигурява модерен и привлекателен външен вид.
Накрая, когато се вземат предвид разходите, разходите за материали и производство, както и разходите за жизнения цикъл, неръждаемата стомана често е най-евтиният вариант за материал и е 100% рециклируема, завършвайки целия жизнен цикъл.
Фотохимично ецваните микрометални „групи за ецване“ (включително HP Etch и Etchform) ецват голямо разнообразие от метали с прецизност, несравнима никъде по света. Обработените листове и фолиа варират в дебелина от 0,003 до 2000 µm. Неръждаемата стомана обаче остава първият избор за много от клиентите на компанията поради своята гъвкавост, множеството налични марки, големия брой сродни сплави, благоприятните свойства на материала (както е описано по-горе) и големия брой видове обработки. Това е металът по избор за много приложения в широк спектър от индустрии, специализирани в обработката на 1.4310: (AISI 301), 1.4404: (AISI 316L), 1.4301: (AISI 304) и микрометали от добре познати аустенитни метали, различни феритни, тензитни (1.4028 Mo/7C27Mo2) или дуплексни стомани, инвар и сплав 42.
Фотохимичното ецване (селективно отстраняване на метал през фоторезистна маска за производство на прецизни части) има няколко присъщи предимства пред традиционните техники за производство на листов метал. Най-важното е, че фотохимичното ецване произвежда части, като елиминира разграждането на материала, тъй като не се използва топлина или сила по време на обработката. Освен това, процесът може да произвежда почти безкрайно сложни части поради едновременното отстраняване на характеристиките на компонентите с помощта на ецваща химия.
Инструментите, използвани за ецване, са или дигитални, или стъклени, така че няма нужда да се започва с рязане на скъпи и трудни за монтиране стоманени форми. Това означава, че голям брой продукти могат да бъдат възпроизведени с абсолютно нулево износване на инструмента, което гарантира, че първата и милионната произведена част са идентични.
Дигиталните и стъклените инструменти също могат да се настройват и сменят много бързо и икономично (обикновено в рамките на един час), което ги прави идеални за създаване на прототипи и големи производствени серии. Това позволява „безрискова“ оптимизация на дизайна без финансови загуби. Времето за изпълнение се оценява на 90% по-бързо от щанцованите части, които също изискват значителна първоначална инвестиция в инструменти.
Сита, филтри, сита и извивки. Компанията може да гравира гама от компоненти от неръждаема стомана, включително сита, филтри, сита, плоски пружини и огънати пружини.
Филтри и сита са необходими в много индустриални сектори и клиентите често изискват параметри със сложност и изключителна прецизност. Процесът на фотохимично ецване на micrometal се използва за производството на гама от филтри и сита за нефтохимическата промишленост, хранително-вкусовата промишленост, медицинската промишленост и автомобилната промишленост (фотоецваните филтри се използват в системи за впръскване на гориво и хидравлика поради високата им якост на опън). micrometal е разработила своята технология за фотохимично ецване, която позволява прецизен контрол на процеса на ецване в 3 измерения. Това улеснява създаването на сложни геометрии и, когато се прилага за производството на решетки и сита, може значително да намали сроковете за изпълнение. Освен това, специални характеристики и различни форми на отворите могат да бъдат включени в една решетка, без да се увеличават разходите.
За разлика от традиционните техники за обработка, фотохимичното ецване е с по-високо ниво на сложност при производството на тънки и прецизни шаблони, филтри и сита.
Едновременното отстраняване на метал по време на ецване позволява включването на множество геометрии на отворите, без да се налагат скъпи разходи за инструменти или машинна обработка, а фотоецваните мрежи са без мустаци и напрежение, с деградация на материала, докато перфорираните плочи са склонни към нулева деформация.
Фотохимичното ецване не променя повърхностното покритие на обработвания материал и не използва контакт метал-метал или източници на топлина за промяна на свойствата на повърхността. В резултат на това процесът може да осигури уникално високоестетично покритие върху неръждаема стомана, което я прави подходяща за декоративни приложения.
Фотохимично ецваните компоненти от неръждаема стомана също често се използват в приложения, критични за безопасността или в екстремни условия – като например ABS спирачни системи и системи за впръскване на гориво – и ецваното огъване може да бъде перфектно „огънато“ милиони пъти, тъй като процесът не променя якостта на умора на стоманата. Алтернативните техники на обработка, като например машинна обработка и фрезоване, често оставят малки грапавини и преработени слоеве, които могат да повлияят на работата на пружините.
Фотохимичното ецване елиминира потенциални места на счупване в зърното на материала, като по този начин се постига огъване без мустаци и преформиране на слоя, осигурявайки дълъг живот на продукта и по-висока надеждност.
Резюме Стоманата и неръждаемата стомана имат редица свойства, които ги правят идеални за много приложения в целия индустриален мащаб. Въпреки че се разглеждат като сравнително лесен материал за обработка чрез традиционните техники за производство на листов метал, фотохимичното ецване предлага на производителите значителни предимства при производството на сложни и критични за безопасността части.
Ецването не изисква твърда инструментална екипировка, позволява бързо производство от прототип до производство с голям обем, предлага практически неограничена сложност на детайлите, произвежда части без грапавини и напрежение, не влияе на закаляването и свойствата на метала, работи с всички видове стомана и достига точност от ±0,025 мм, като всички срокове за изпълнение са в дни, а не в месеци.
Универсалността на процеса на фотохимично ецване го прави убедителен избор за производство на детайли от неръждаема стомана в множество строги приложения и стимулира иновациите, тъй като премахва бариерите, присъщи на традиционните техники за производство на листов метал за инженерите-конструктори.
Вещество, притежаващо метални свойства и състоящо се от два или повече химични елемента, поне един от които е метал.
Нишковидната част от материала, която се образува на ръба на детайла по време на машинна обработка. Често остра. Може да се отстрани с ръчни пили, шлифовъчни дискове или ремъци, телени дискове, абразивни влакнести четки, оборудване с водна струя или други методи.
Способността на сплав или материал да устои на ръжда и корозия. Това са свойства на никела и хрома, образувани в сплави като неръждаема стомана.
Явление, което води до счупване при повтарящо се или променливо напрежение с максимална стойност по-малка от якостта на опън на материала. Счупването от умора е прогресивно, започвайки с малки пукнатини, които растат при променливо напрежение.
Максималното напрежение, което може да се поддържа без разрушаване за определен брой цикли, освен ако не е посочено друго, напрежението е напълно обърнато в рамките на всеки цикъл.
Всеки производствен процес, при който металът се обработва машинно, за да се придаде на детайла нова форма. В общи линии терминът включва процеси като проектиране и оформление, термична обработка, обработка на материали и инспекция.
Неръждаемата стомана има висока якост, топлоустойчивост, отлична обработваемост и устойчивост на корозия. Разработени са четири общи категории, които обхващат редица механични и физични свойства за специфични приложения. Четирите класа са: CrNiMn серия 200 и CrNi серия 300 аустенитен тип; хром мартензитен тип, закаляем серия 400; хром, незакаляем серия 400 феритни тип; валежно закаляеми хром-никелови сплави с допълнителни елементи за обработка с разтвор и закаляване чрез стареене.
При изпитване на опън, съотношението на максималното натоварване към първоначалната площ на напречното сечение. Нарича се още максимална якост. Сравнете с границата на провлачване.