Nerezová ocel nabízí mnoho materiálových výhod v řadě průmyslových aplikací, ale zvolená technika obrábění může ovlivnit kvalitu a integritu dílů vyrobených z tohoto univerzálního kovu.
Tento článek hodnotí důvody pro použití nerezové oceli v řadě dílů a sestav a zabývá se úlohou fotochemického leptání jako technologie zpracování, která může umožnit výrobu inovativních a vysoce přesných konečných produktů.
Proč zvolit nerezovou ocel?Nerezová ocel je v podstatě měkká ocel s obsahem chrómu 10 % nebo více (hmotnostně). Přídavek chrómu dodává oceli její jedinečné vlastnosti z nerezové oceli, odolné vůči korozi. Obsah chrómu v oceli umožňuje vytvoření pevného, ​​přilnavého, neviditelného, ​​korozi odolného filmu oxidu chrómu na povrchu oceli. Při mechanickém nebo chemickém poškození se film může sám opravit, pokud je přítomen kyslík (i ve velmi malých množstvích).
Odolnost proti korozi a další užitečné vlastnosti oceli se zvyšují zvýšením obsahu chrómu a přidáním dalších prvků, jako je molybden, nikl a dusík.
Nerezová ocel má mnoho výhod. Za prvé, materiál je odolný proti korozi a chrom je legujícím prvkem, který dodává nerezové oceli tuto kvalitu. Nízkolegované třídy odolávají korozi v atmosférickém prostředí a prostředí s čistou vodou; vysoce legované druhy odolávají korozi ve většině kyselých, alkalických roztoků a prostředí obsahujících chlór, díky čemuž jsou jejich vlastnosti užitečné ve zpracovatelských závodech.
Speciální druhy slitin s vysokým obsahem chrómu a niklu odolávají okují a udržují si vysokou pevnost při vysokých teplotách. Nerezová ocel je široce používána ve výměnících tepla, přehřívácích, kotlích, ohřívačích napájecí vody, ventilech a hlavním potrubí, stejně jako v letadlech a letectví.
Čištění je také velmi důležitou otázkou. Schopnost nerezové oceli se snadno čistit z ní činí první volbu pro přísné hygienické podmínky, jako jsou nemocnice, kuchyně a potravinářské závody, a snadno udržovatelný lesklý povrch nerezové oceli poskytuje moderní a atraktivní vzhled.
A konečně, při zvažování nákladů, materiálových a výrobních nákladů i nákladů životního cyklu je nerezová ocel často nejlevnější variantou materiálu a je 100% recyklovatelná, čímž dokončí celý životní cyklus.
Fotochemicky leptané mikrokovové „leptací skupiny“ (včetně HP Etch a Etchform) leptají širokou škálu kovů s přesností, která nemá nikde na světě obdoby. Zpracované plechy a fólie mají tloušťku od 0,003 do 2000 µm. Nerezová ocel však zůstává první volba pro mnoho zákazníků společnosti díky své všestrannosti, velkému množství dostupných jakostí, velkému počtu příbuzných slitin, příznivým materiálovým vlastnostem (jak je popsáno výše) a velkému počtu povrchových úprav. Je to kov, který si mnozí vybírají. aplikace v širokém spektru průmyslových odvětví se specializací na obrábění 1.4310: (AISI 301), 1.4404: (AISI 316L), 1.4301: (AISI 304) a mikrokovy známých austenitických kovů, různé feritické, ma Tensitické (1.4028 Mo /7C27Mo2) nebo duplexní oceli, Invar a slitina 42.
Fotochemické leptání (selektivní odstraňování kovu přes fotorezistní masku za účelem výroby přesných dílů) má několik podstatných výhod oproti tradičním technikám výroby plechů. Nejdůležitější je, že fotochemické leptání produkuje díly a zároveň eliminuje degradaci materiálu, protože se při zpracování nepoužívá žádné teplo ani síla. Kromě toho může tento proces produkovat téměř nekonečně složité součásti díky současnému odstraňování prvků komponent pomocí leptací chemie.
Nástroje používané pro leptání jsou buď digitální, nebo skleněné, takže není třeba začít řezat drahé a obtížně namontovatelné ocelové formy. To znamená, že velké množství výrobků lze reprodukovat s absolutně nulovým opotřebením nástroje, což zajišťuje, že první a miliontý vyrobený díl jsou identické.
Digitální a skleněné nástroje lze také nastavovat a měnit velmi rychle a ekonomicky (obvykle do hodiny), díky čemuž jsou ideální pro prototypování a velkoobjemovou výrobu. To umožňuje „bezrizikovou“ optimalizaci návrhu bez finančních ztrát. Doba obratu je odhaduje se, že je o 90 % rychlejší než lisované díly, které také vyžadují značné počáteční investice do nástrojů.
Síta, filtry, síta a ohyby Společnost může leptat řadu komponentů z nerezové oceli včetně sít, filtrů, sít, plochých pružin a ohybových pružin.
Filtry a síta jsou vyžadovány v mnoha průmyslových odvětvích a zákazníci často vyžadují parametry složitosti a extrémní přesnosti. Proces fotochemického leptání mikrokovů se používá k výrobě řady filtrů a sít pro petrochemický průmysl, potravinářský průmysl, lékařský průmysl a automobilový průmysl (fotoleptané filtry se používají ve vstřikovacích systémech paliva a hydraulice kvůli jejich vysoké pevnosti v tahu). micrometal vyvinul svou technologii fotochemického leptání, která umožňuje přesné řízení procesu leptání ve 3 rozměrech. To usnadňuje vytváření složitých geometrií a, při použití na výrobu mřížek a sít může výrazně zkrátit dobu přípravy. Navíc mohou být do jediné mřížky zahrnuty speciální funkce a různé tvary otvorů bez zvýšení nákladů.
Na rozdíl od tradičních technik obrábění má fotochemické leptání vyšší úroveň sofistikovanosti při výrobě tenkých a přesných šablon, filtrů a sít.
Současné odebírání kovu při leptání umožňuje začlenění více geometrií otvorů bez vynaložení drahých nástrojů nebo nákladů na obrábění a fotoleptané sítě jsou bez otřepů a bez napětí s degradací materiálu, kde jsou perforované desky náchylné k nulové deformaci.
Fotochemické leptání nemění povrchovou úpravu zpracovávaného materiálu a nevyužívá kontakt kov na kov nebo zdroje tepla ke změně povrchových vlastností. Výsledkem je, že tento proces může poskytnout jedinečnou vysoce estetickou povrchovou úpravu nerezové oceli. je vhodný pro dekorativní aplikace.
Fotochemicky leptané součásti z nerezové oceli se také často používají v aplikacích kritických z hlediska bezpečnosti nebo v extrémním prostředí – jako jsou brzdové systémy ABS a systémy vstřikování paliva – a leptaný ohyb lze dokonale „ohnout“ milionkrát, protože proces nemění únavovou pevnost. Alternativní techniky obrábění, jako je obrábění a frézování, často zanechávají malé otřepy a přetavené vrstvy, které mohou ovlivnit výkon pružiny.
Fotochemické leptání eliminuje potenciální lomová místa v zrnu materiálu, vytváří ohýbání vrstvy bez otřepů a přetavení, což zajišťuje dlouhou životnost produktu a vyšší spolehlivost.
Shrnutí Ocel a nerezová ocel mají řadu vlastností, díky nimž jsou ideální pro mnoho celoprůmyslových aplikací. Přestože je fotochemické leptání považováno za relativně jednoduchý materiál na zpracování tradičními technikami výroby plechů, nabízí výrobcům významné výhody při výrobě složitých a z hlediska bezpečnosti kritických díly.
Leptání nevyžaduje tvrdé nástroje, umožňuje rychlou výrobu od prototypu až po velkoobjemovou výrobu, nabízí prakticky neomezenou složitost dílů, vyrábí díly bez otřepů a pnutí, neovlivňuje temperování a vlastnosti kovů, pracuje se všemi druhy oceli a dosahuje přesnosti ±0,025 mm, všechny dodací lhůty jsou ve dnech, nikoli měsících.
Všestrannost procesu fotochemického leptání z něj činí přesvědčivou volbu pro výrobu dílů z nerezové oceli v mnoha náročných aplikacích a stimuluje inovace, protože odstraňuje bariéry, které jsou pro konstruktéry vlastní tradičním technikám výroby plechů.
Látka s kovovými vlastnostmi sestávající ze dvou nebo více chemických prvků, z nichž alespoň jeden je kov.
Vláknitá část materiálu, která se tvoří na okraji obrobku během obrábění. Často ostrá. Lze ji odstranit ručními pilníky, brusnými kotouči nebo pásy, drátěnými kotouči, kartáči s abrazivními vlákny, vodním paprskem nebo jinými metodami.
Schopnost slitiny nebo materiálu odolávat rzi a korozi. To jsou vlastnosti niklu a chrómu vytvořené ve slitinách, jako je nerezová ocel.
Jev, který vede k lomu při opakovaném nebo kolísavém namáhání s maximální hodnotou menší, než je pevnost materiálu v tahu. Únavový lom je progresivní, počínaje drobnými prasklinami, které rostou při kolísavém namáhání.
Maximální napětí, které lze udržet bez selhání po stanovený počet cyklů, pokud není uvedeno jinak, napětí se v každém cyklu plně obrátí.
Jakýkoli výrobní proces, ve kterém se opracovává nebo obrábí kov, aby dal obrobku nový tvar. Obecně tento termín zahrnuje procesy, jako je návrh a uspořádání, tepelné zpracování, manipulace s materiálem a kontrola.
Nerezová ocel má vysokou pevnost, tepelnou odolnost, vynikající obrobitelnost a odolnost proti korozi. Byly vyvinuty čtyři obecné kategorie, aby pokryly řadu mechanických a fyzikálních vlastností pro specifické aplikace. Čtyři třídy jsou: CrNiMn řada 200 a austenitický typ CrNi 300; chrom martenzitický typ, kalitelný řada 400; chrom, nekalitelný feritický typ řady 400; Precipitačně vytvrditelné chromniklové slitiny s přídavnými prvky pro rozpouštěcí úpravu a vytvrzování stárnutím.
Při zkoušce tahem poměr maximálního zatížení k původní ploše průřezu. Také se nazývá mez pevnosti. Porovnejte s mezí kluzu.