Нержавіюча сталь пропонує багато переваг як матеріал у різних промислових застосуваннях, але обрана технологія обробки може вплинути на якість та цілісність деталей, виготовлених з цього універсального металу.
У цій статті оцінюється обґрунтування використання нержавіючої сталі в ряді деталей і вузлів, а також розглядається роль фотохімічного травлення як технології обробки, яка може забезпечити виробництво інноваційних та високоточних виробів кінцевого використання.
Чому варто обрати нержавіючу сталь? Нержавіюча сталь – це, по суті, м’яка сталь із вмістом хрому 10% або більше (за вагою). Додавання хрому надає сталі унікальні властивості нержавіючої сталі, стійкі до корозії. Вміст хрому в сталі дозволяє утворювати на поверхні сталі міцну, адгезивну, невидиму, стійку до корозії плівку оксиду хрому. У разі механічного або хімічного пошкодження плівка може відновитися сама за умови присутності кисню (навіть у дуже невеликих кількостях).
Корозійна стійкість та інші корисні властивості сталі покращуються шляхом збільшення вмісту хрому та додавання інших елементів, таких як молібден, нікель та азот.
Нержавіюча сталь має багато переваг. По-перше, матеріал стійкий до корозії, а хром є легуючим елементом, який надає нержавіючій сталі такої якості. Низьколеговані марки стійкі до корозії в атмосферному середовищі та середовищі з чистою водою; високолеговані марки стійкі до корозії в більшості кислотних, лужних розчинів та середовищ, що містять хлор, що робить їхні властивості корисними на переробних підприємствах.
Спеціальні марки сплавів з високим вмістом хрому та нікелю стійкі до утворення окалини та зберігають високу міцність за високих температур. Нержавіюча сталь широко використовується в теплообмінниках, перегрівачах, котлах, підігрівачах живильної води, клапанах та основних трубопроводах, а також у літаках та аерокосмічній промисловості.
Очищення також є дуже важливим питанням. Здатність нержавіючої сталі легко очищатися зробила її першим вибором для суворих гігієнічних умов, таких як лікарні, кухні та харчові заводи, а легке у догляді блискуче покриття нержавіючої сталі забезпечує сучасний та привабливий вигляд.
Зрештою, якщо враховувати вартість, витрати на матеріали та виробництво, а також витрати на життєвий цикл, нержавіюча сталь часто є найдешевшим варіантом матеріалу та на 100% придатна для переробки, завершуючи весь життєвий цикл.
Фотохімічно протравлені мікрометалеві «групи травлення» (включаючи HP Etch та Etchform) протравлюють широкий спектр металів з точністю, яка не має собі рівних у світі. Оброблені листи та фольга мають товщину від 0,003 до 2000 мкм. Однак нержавіюча сталь залишається першим вибором для багатьох клієнтів компанії завдяки своїй універсальності, безлічі доступних марок, великій кількості споріднених сплавів, сприятливим властивостям матеріалу (як описано вище) та великій кількості варіантів обробки. Це метал вибору для багатьох застосувань у широкому спектрі галузей промисловості, що спеціалізується на обробці сталі 1.4310: (AISI 301), 1.4404: (AISI 316L), 1.4301: (AISI 304) та мікрометалів відомих аустенітних металів, різних феритних, тенситних (1.4028 Mo/7C27Mo2) або дуплексних сталей, інвару та сплаву 42.
Фотохімічне травлення (селективне видалення металу через фоторезистну маску для виготовлення прецизійних деталей) має кілька невід'ємних переваг порівняно з традиційними методами виготовлення листового металу. Найголовніше, що фотохімічне травлення дозволяє виготовляти деталі, виключаючи деградацію матеріалу, оскільки під час обробки не використовується тепло чи сила. Крім того, цей процес може виготовляти майже нескінченно складні деталі завдяки одночасному видаленню елементів компонентів за допомогою хімічного травлення.
Інструменти, що використовуються для травлення, є або цифровими, або скляними, тому немає потреби починати вирізати дорогі та складні для встановлення сталеві форми. Це означає, що велику кількість виробів можна відтворити з абсолютно нульовим зносом інструменту, гарантуючи ідентичність першої та мільйонної виготовлених деталей.
Цифрові та скляні інструменти також можна дуже швидко та економічно налаштовувати та змінювати (зазвичай протягом години), що робить їх ідеальними для створення прототипів та великосерійного виробництва. Це дозволяє оптимізувати дизайн «без ризику» без фінансових втрат. За оцінками, час виконання робіт на 90% швидший, ніж у штампованих деталей, які також вимагають значних початкових інвестицій в оснащення.
Сітки, фільтри, сітки та вигини. Компанія може проводити травлення різноманітних компонентів з нержавіючої сталі, включаючи сітки, фільтри, плоскі пружини та вигнуті пружини.
Фільтри та сита потрібні в багатьох промислових секторах, і клієнти часто потребують складних та надзвичайно точних параметрів. Процес фотохімічного травлення micrometal використовується для виготовлення низки фільтрів та екранів для нафтохімічної, харчової, медичної та автомобільної промисловості (фототравлені фільтри використовуються в системах впорскування палива та гідравліці завдяки їхній високій міцності на розрив). micrometal розробила свою технологію фотохімічного травлення, яка дозволяє точно контролювати процес травлення в 3 вимірах. Це сприяє створенню складних геометрій і, при застосуванні до виготовлення сіток та сит, може значно скоротити терміни виконання. Крім того, спеціальні елементи та різні форми отворів можуть бути включені в одну сітку без збільшення вартості.
На відміну від традиційних методів обробки, фотохімічне травлення має вищий рівень складності у виробництві тонких і точних трафаретів, фільтрів і сит.
Одночасне видалення металу під час травлення дозволяє створювати отвори з кількома геометричними формами без використання дорогих інструментів або механічної обробки, а фототравлені сітки не мають задирок та напружень, а деградація матеріалу відбувається, тоді як перфоровані пластини схильні до нульової деформації.
Фотохімічне травлення не змінює поверхневу обробку матеріалу та не використовує контакт металу з металом або джерела тепла для зміни властивостей поверхні. В результаті, процес може забезпечити унікальне високоестетичне покриття нержавіючої сталі, що робить її придатною для декоративного застосування.
Компоненти з нержавіючої сталі, оброблені фотохімічним травленням, також часто використовуються в критично важливих для безпеки або екстремальних умовах експлуатації, таких як гальмівні системи ABS та системи впорскування палива, а протравлений вигин можна ідеально «зігнути» мільйони разів, оскільки процес не змінює міцність сталі на втому. Альтернативні методи обробки, такі як механічна обробка та фрезерування, часто залишають невеликі задирки та шари переливання, які можуть вплинути на роботу пружин.
Фотохімічне травлення усуває потенційні ділянки розтріскування в зерні матеріалу, забезпечуючи вигин без задирок та повторно литих шарів, що забезпечує тривалий термін служби виробу та вищу надійність.
Короткий опис Сталь та нержавіюча сталь мають низку властивостей, які роблять їх ідеальними для багатьох загальнопромислових застосувань. Хоча фотохімічне травлення вважається відносно простим матеріалом для обробки за допомогою традиційних методів виготовлення листового металу, воно пропонує виробникам значні переваги під час виробництва складних та критично важливих для безпеки деталей.
Травлення не вимагає твердих інструментів, дозволяє швидке виробництво від прототипу до великосерійного виробництва, пропонує практично необмежену складність деталей, виготовляє деталі без задирок та напружень, не впливає на відпуск та властивості металу, працює з усіма марками сталі та досягає точності ±0,025 мм, всі терміни виконання вказані в днях, а не в місяцях.
Універсальність процесу фотохімічного травлення робить його переконливим вибором для виготовлення деталей з нержавіючої сталі в численних складних умовах застосування та стимулює інновації, оскільки усуває бар'єри, властиві інженерам-конструкторам традиційним методам виготовлення листового металу.
Речовина, що має металеві властивості та складається з двох або більше хімічних елементів, принаймні один з яких є металом.
Ниткоподібна частина матеріалу, що утворюється на краю заготовки під час обробки. Часто гостра. Її можна видалити ручними напилками, шліфувальними кругами або ременями, дротяними кругами, абразивними волокнистими щітками, водоструминним обладнанням або іншими методами.
Здатність сплаву або матеріалу протистояти іржі та корозії. Це властивості нікелю та хрому, що утворюються в сплавах, таких як нержавіюча сталь.
Явище, яке призводить до руйнування під впливом повторюваного або коливального напруження з максимальним значенням, меншим за міцність матеріалу на розтяг. Втомне руйнування є прогресуючим, починаючись з крихітних тріщин, які ростуть під впливом коливального напруження.
Максимальне напруження, яке може витримуватися без руйнування протягом заданої кількості циклів; якщо не зазначено інше, напруження повністю протилежне протягом кожного циклу.
Будь-який виробничий процес, у якому метал обробляється для надання заготовці нової форми. У широкому сенсі цей термін включає такі процеси, як проектування та макетування, термічна обробка, обробка матеріалів та контроль.
Нержавіюча сталь має високу міцність, термостійкість, чудову оброблюваність та стійкість до корозії. Було розроблено чотири загальні категорії, що охоплюють ряд механічних та фізичних властивостей для конкретних застосувань. Чотири марки: CrNiMn серії 200 та CrNi серії 300 аустенітного типу; хром мартенситний тип, загартовуваний серії 400; хром, не загартовуваний феритний тип серії 400; дисперсійно загартовувані хромонікелеві сплави з додатковими елементами для обробки на розчин та зміцнення старінням.
У випробуванні на розтяг - це відношення максимального навантаження до початкової площі поперечного перерізу. Також називається межею міцності. Порівняйте з межею текучості.