Види обробки нержавіючої сталі

Одним зі стратегічно важливих напрямів діяльності металопрокатного виробництва є обробка нержавіючої сталі. Цей матеріал користується широкою популярністю в промисловості, будівництві, у сфері організації інженерних систем. Він виступає основною сировиною, з якої виробляються труби нержавіючі, фітінги, профілі, фланці, облицювання і т.д. Причина підвищеного попиту криється у відмінних техніко-експлуатаційних властивостях металу, обумовлених наявністю оксидної плівки. Вона утворюється в результаті контакту сплаву з киснем на завершальному етапі виробництва. Основна її функція — захист поверхні від усіх типів корозії.

У результаті впливу зовнішніх негативних чинників (пил, висока температура, механічні навантаження), з плином часу оксидний шар стоншується, роблячи сталь вразливою, тому якісна обробка нержавійки в процесі виробництва має вирішальне значення для забезпечення її довговічності. Сучасні технології створюють можливість для використання цілої низки методик на кожному з етапів роботи. Це дає змогу отримати виріб із необхідними технічними характеристиками, хромований або сатинований метал, у точній відповідності вимогам замовника.

Технології різання

Створення заготовок необхідної форми може виконуватися кількома способами. Найбільш ефективні з них:

• Лазерний. Технологія відрізняється максимальною точністю, акуратністю, завдяки чому виходить нарізати деталі складної форми з майже нульовою ймовірністю браку. Вплив тонким лазерним променем високої потужності створює мінімальні пошкодження, тому подальше полірування країв нержавіючої сталі майже не потрібне. Лазерний метод вимагає застосування спеціалізованого устаткування, а отже, підвищує собівартість готової продукції.
• Гідроабразивний. Більш проста в реалізації технологія. Вона полягає у впливі на лист нержавійки струменем води, перемішаної з абразивними частинками, найчастіше піском. Розчин подається під високим тиском, за рахунок чого розриваються міжмолекулярні зв’язки сталі. Точність даного методу нижче лазерного різання.
• Штампування. Використовується для виготовлення стандартних елементів у промислових масштабах. Залежно від конструкції верстата, форми штампа ця технологія дає можливість робити різьблення, гравіювання, отвори, вигини на деталях.

Механічна обробка нержавіючої сталі

Створення готових виробів потрібної форми, конфігурації також може виконуватися кількома методиками:

• Фрезерування. Вузьконаправлений спосіб, призначений для формування зубчастих країв, фігурних отворів, заглиблень. Вплив на матеріал здійснюється спеціальною обертовою фрезою. Її рух може регулюватися майстром або перебувати під управлінням ЧПУ.
• Токарська обробка нержавійки на спеціальному верстаті. Асортимент використовуваних інструментів тут набагато ширше, ніж при фрезеруванні. Свердла, різці, плашки дозволяють створювати складні форми, нарізати різьблення.
• Слюсарні роботи. Найчастіше виконуються вручну або з використанням керованих верстатів. Припускають комплексну багатоетапну роботу з деталями, яка включає розмітку заготовок, гнуття, правку, шабрування, формування різьби, свердління отворів, зачистку деталей, а також їх з’єднання з використанням пайки, зварювання.

Механічна обробка нержавіючої сталі на токарному верстаті або іншому обладнанні пов’язана з низкою складнощів, обумовлених властивостями металу:

• підвищення його щільності в ході деформації;
• необхідність постійного видалення стружки;
• швидкий знос, сточування ріжучих елементів.

З метою мінімізації цих проблем на сучасних виробництвах реалізується ряд заходів. По-перше, використовуються спеціальні різці для високолегованих сплавів, які відрізняються підвищеною міцністю і функціонують на низьких швидкостях. Робота в такому режимі не дає металу перегріватися, кількість наклепу на гострих краях інструменту зменшується, подальша шліфовка нержавійки спрощується.

По-друге, застосовуються МОР (мастильно-охолоджуючі рідини), що знижують температуру оброблюваної поверхні, за рахунок чого знос токарного обладнання мінімізується. Вони подаються безпосередньо з різака під великим тиском, що сприяє ефективному охолодженню. Недолік цього методу — значна витрата МОР. У великих промислових масштабах реалізується хімічна обробка нержавіючої сталі з рідкою вуглекислотою. Її температура становить -78 С. Це особливе високотехнологічне різання металу, при якому кислотою виконується охолодження. Такий спосіб найбільш дієвий, проте досить дорогий.

По-третє, для видалення побічних елементів, що утворюються в ході різання, свердління, застосовуються стружколомом. Вони дозволяють прибрати наклеп без зупинки токарних робіт, що збільшує швидкість їх виконання при підвищенні точності виготовлення деталей.

Фінішна обробка: чим шліфувати нержавійку

Величезне значення має не тільки форма готового виробу, але і якість його поверхні. Вона повинна бути максимально гладкою, мати рівну, однорідну текстуру. Це не тільки естетично привабливо виглядає, але й подовжує термін служби труби, відведення, фланця. З цією метою розроблено ряд технологій.

Сатинування нержавійки

Цей термін застосовується відразу до двох процесів: полірування і шліфування. Така обробка поверхні надає їй або глянсову, або матову текстуру, що нагадує по виду тканину сатин. Відбувається шліфування нержавіючої труби або іншої деталі, із застосуванням пневмо-, електроінструменту. На цьому етапі прибираються вм’ятини, шорсткості, подряпини, отримані на попередніх стадіях виготовлення, вирівнюються зварювальні шви. Для досягнення ідеальної гладкості можуть використовуватися:

• пневмонапильник;
• електрична машинка барабанно-стрічкового типу;
• ручний шліфок.

Після обробки поверхонь цими інструментами виконується полірування нержавійки до дзеркала. Тут можливе застосування різних технологій:

1. Механічна. Вважається найбільш складною, трудомісткою, вона зручна для обробки невеликих ділянок. Для її реалізації необхідні валики, диски, стрічки ручного типу або з електроприводом. Також у процесі приймають участь спеціальні абразивні пасти.
2. Електрохімічна. У цьому випадку полірування труби з нержавіючої сталі відбувається при зануренні у ванну, наповнену електродним розчином, через який пропускається струм. У результаті іони металу починають зміщуватися від анода до катода, що особливо інтенсивно відбувається в місцях виступів. За рахунок цього поверхня виробу вирівнюється.
3. Електролітно-плазмова. Найбільш продвинута технологія, що передбачає використання спеціалізованої установки. Принцип її дії схожий на попередній метод, однак відшаровування іонів металу відбувається не струмом, а за рахунок формування навколо полірованої деталі плазмової парогазової оболонки.

Електрохімічне травлення нержавіючої сталі

Ще один метод фінішної підготовки, що передбачає очищення поверхні від іржі, слідів зварних швів, видалення нерівностей, а також зміцнення структури матеріалу шляхом відновлення пасивного антикорозійного шару. Залежно від масштабів робіт травлення нержавійки може виконуватися двома способами:

1. Виробничим. Технологія ідеальна в умовах промислових підприємств. Для її реалізації необхідні кислотні або лужні розчини, у які занурюються сталеві вироби. У першому випадку використовуються по черзі сірчана й азотна кислоти, у другому — каустична сода.
2. Із застосуванням спеціальних паст. Такий метод може бути реалізований у будь-яких умовах, головне — дотримуватися техніки безпеки, адже до складу цих засобів входять хлориди, соляна кислота. Паста наноситься спеціальною пластиковою лопаткою на очищену знежирену поверхню, діє близько години, після чого змивається проточною водою.

Незалежно від обраного способу електрохімічне травлення дозволяє швидко й ефективно поліпшити зовнішній вигляд виробу з нержавійки, продовжити термін його експлуатації.