چگونه درمان سطح فولاد ضد زنگ مناسب را انتخاب کنیم؟ از اصول پیشگیری از زنگ زدگی تا انتخاب عملی.

اگرچه ماده انتخاب شده "فولاد ضد زنگ" بود، اما لکه های زنگ چند هفته پس از تحویل قطعات ظاهر شد؟ یا، آیا بین غیرفعال کردن و پولیش الکتریکی برای قطعات تردید دارید، مطمئن نیستید که هزینه‌های گران{0} پردازش پست ارزش آن را دارد؟

در زمینه پردازش سطح ماشینکاری دقیق، انتخاب فرآیند صحیح به اندازه انتخاب درجه آلیاژ مناسب اهمیت دارد. عملیات سطحی نه تنها به منظور بهتر جلوه دادن قطعات، بلکه فعال کردن پتانسیل مواد است. این مقاله ممکن است بتواند به شما کمک کند. Hansheng Automation از اصول علمی پشت فولاد ضد زنگ "ضد زنگ" پرده برداری می کند، هشت فرآیند کلیدی را عمیقا تجزیه و تحلیل می کند و یک روش انتخاب چهار مرحله ای روشن ارائه می دهد.

برای درک عملیات سطح، ابتدا باید بدانیم که چرا فولاد ضد زنگ مقاوم در برابر زنگ زدگی است. راز در Chromium نهفته است. هنگامی که فولاد ضد زنگ در معرض اکسیژن قرار می گیرد، یک لایه میکروسکوپی و متراکم غیرفعال سازی اکسید کروم بر روی سطح کروم تشکیل می شود. این لایه غشایی مانند پوست است که توانایی خود ترمیم و جلوگیری از خوردگی را دارد.

چرا هنوز زنگ می زند؟

در طول ماشینکاری CNC، سه عامل وجود دارد که می تواند به این سپر محافظ آسیب برساند:

آلودگی آهن آزاد:ردیابی ذرات آهن بر روی ابزارهای برش فولاد کربنی یا وسایل برش در سطح فولاد ضد زنگ جاسازی می شود. پس از زنگ زدن، این ذرات آهن به "نقطه اشتعال" خوردگی تبدیل می شوند.

رنگ حرارتی:دمای بالای تولید شده توسط جوشکاری یا برش با سرعت بالا-می‌تواند منجر به تخلیه کروم در منطقه تحت تأثیر گرما شود و توانایی جلوگیری از زنگ زدگی آن را کاهش دهد.

زبری میکروسکوپی:ساختار "دره قله" روی سطح مستعد به دام انداختن رطوبت و یون های کلرید است که مانع از بازسازی لایه اکسیدی می شود.

بنابراین، عملیات سطحی فولاد ضد زنگ فقط مربوط به "استفاده از گریس و پودر" نیست، بلکه فرآیند بازیابی و بهبود - حذف ناخالصی‌ها، صاف کردن سطح و "فوق‌فعال کردن" لایه محافظ اکسید کروم است.

ترشی ( رسوب زدایی )
این فرآیند شامل عملیات شیمیایی تهاجمی با استفاده از اسیدهای قوی (معمولا اسید هیدروفلوئوریک یا اسید نیتریک) است. با خوردگی یک لایه نازک فلز از روی سطح، رسوبات سنگین، پاشش جوش و ناخالصی های جاسازی شده را به طور کامل از بین می برد. مزیت اثربخشی فوق العاده آن برای درمان درز جوش است. نقطه ضعف آن این است که سطح خاکستری مات مات و کسل کننده ای به جا می گذارد که از نظر زیبایی شناختی ناخوشایند است. برای درزهای جوش سازه، فضای داخلی مخزن بزرگ و اجزای صنعتی که ظاهر در آنها اولویت ندارد، مناسب است.

منفعل شدن
این فرآیند شامل یک روش تمیز کردن شیمیایی با استفاده از اسید سیتریک یا نیتریک (مطابق با استانداردهای ASTM A967) است. بر خلاف ترشی، غیرفعال کردن فلز پایه را حذف نمی کند. این به طور انتخابی آلاینده های "آهن آزاد" را روی سطح حل می کند و تشکیل سریعتر و متراکم تر یک لایه کروم{3} را بدون تغییر در ابعاد یا زبری سطح تسهیل می کند. از مزایای آن می توان به هزینه کم و حفظ تلورانس های دقیق اشاره کرد. برای قطعات ماشینکاری شده دقیق مانند اتصال دهنده های هوافضا، شیرها، اتصالات سیال و قطعات مشابه مناسب است.

الکترو پولیش (EP)
این فرآیند در درجه اول شامل غوطه ور کردن قطعات در محلول الکترولیت و عبور جریان الکتریکی است. عمدتاً بر واکنش‌های الکتروشیمیایی متکی است تا ترجیحاً برآمدگی‌های میکروسکوپی (قله‌ها) را بر روی سطح حل کند و به یک اثر صاف‌کننده میکرو- دست یابد. از مزایای آن می توان به تمیزی و عقیمی اشاره کرد. معایب آن هزینه های بالاتر در مقایسه با غیرفعال کردن و حذف مقدار کمی از مواد (0.01 میلی متر - 0.02) میلی متر است که نیاز به رزرو ماشینکاری دارد. این برای سطوح پزشکی{6}، خطوط لوله دارویی، تجهیزات پردازش مواد غذایی و اتاق های نیمه هادی مناسب است.

پولیش و برس زدن مکانیکی
این فرآیند در درجه اول از تسمه های سنباده و چرخ های پارچه ای برای آسیاب فیزیکی قطعات استفاده می کند. مزیت این است که محصولات فولادی ضد زنگ آینه{1}}لوکس به نظر می رسند. نقطه ضعف آن نیاز به هزینه های نیروی کار است و اگر به طور کامل تمیز نشود، باقیمانده موم پولیش یا مواد ساینده می تواند منجر به زنگ زدگی شود. برای پانل های تزئینی معماری، لوازم آشپزخانه و اجزای بیرونی لوازم الکترونیکی مصرفی مناسب است.

انفجار مهره
انفجار با سرعت بالا- سطوح قطعات با استفاده از رسانه هایی مانند دانه های شیشه ای یا ماسه سرامیکی. از مزایای آن می توان به پوشش مات و ظاهر یکنواخت اشاره کرد. معایب آن شامل افزایش مساحت سطح است که باعث می شود آن را مستعد جذب اثر انگشت و کثیفی کند. برای محفظه های تجهیزات صنعتی مدرن، اجزای رباتیک و پیش{3}}درمان قبل از پوشش مناسب است.

سیاه شدن شیمیایی
این فرآیند شامل فرو بردن قطعات در محلول نمک اکسید کننده با دمای بالا-و تشکیل یک لایه اکسید سیاه روی سطح است. از مزایای آن می توان به حذف انعکاس بدون افزایش ضخامت اشاره کرد. معایب آن مقاومت در برابر سایش پایین در مقایسه با PVD است. برای قطعات نوری (ضد-بازتابی) و سخت افزار نظامی مناسب است.

آبکاری (نیکل/کروم)
این فرآیند لایه ای از نیکل یا کروم را روی سطح قطعات رسوب می دهد و خواص فیزیکی آنها را تغییر می دهد (مانند افزایش مقاومت در برابر سایش از طریق روکش کروم سخت). مزیت آن سختی بسیار بالا است. با این حال، عیب خطر پوسته شدن پوشش (پوسته پوسته شدن) است. برای اجزای شفت{2}}که به مقاومت در برابر سایش استثنایی یا پرداخت های تزئینی خاص نیاز دارند، مناسب است.

پوشش خلاء PVD (رسوب بخار فیزیکی)
این فرآیند تحت رسوب فیزیکی بخار قرار می گیرد که شامل رسوب فیلم های سرامیکی (مانند نیترید تیتانیوم) در خلاء می شود. از مزایای آن می توان به دوام بالا و جذابیت زیبایی شناختی اشاره کرد. اشکال، نیاز بسیار بالا برای پرداخت سطح زیرلایه است (فرآوری قبلی باید بی عیب و نقص باشد).

 

1. اهداف اصلی را به وضوح تعریف کنید
Rust prevention of parts? --->منفعل شدن
Are the parts sterile and easy to clean? --->الکترو پولیش.
Visual impact? --->PVD صیقلی آینه.
Covering scratches/durable? --->سیم کشی یا سندبلاست.

2. ارزیابی بودجه
قیمت‌های عملیات سطح فولاد ضد زنگ از کم تا زیاد است، از جمله ترشی/غیرفعال کردن، سندبلاست، پرداخت مکانیکی، پرداخت الکترولیتی و پوشش PVD. لطفاً فرآیند تصفیه سطح مناسب را بر اساس بودجه واقعی انتخاب کنید.

3. ساختار هندسی قطعات را در نظر بگیرید
ساختار هندسی قسمت های مختلف متفاوت است، برخی ساده و برخی پیچیده هستند. به عنوان مثال، قطعات با حفره های داخلی پیچیده برای پرداخت الکترولیتی مناسب هستند (که می توانند در هر جایی که مایع جریان داشته باشد پردازش شود).

4. بررسی انطباق
اگر یک دستگاه پزشکی است، ISO 13485 یا FDA معمولاً ASTM A967 غیرفعال سازی یا پرداخت الکترولیتی را برای اطمینان از زیست سازگاری الزامی می کند.

مقایسه سریع

1: "غیرفعال کردن رسوب جوش را حذف می کند."
اصلاح: خیر. غیرفعال کردن فقط آهن آزاد را حذف می کند. اگر ته رنگ یا مقیاس حرارتی قابل مشاهده دارید، باید قبل از غیرفعال کردن، Pickle یا Bead Blast کنید.

2: "الکترو پولیش ماشینکاری بد را رفع می کند."
تصحیح: الکترو پولیش مواد را به طور یکنواخت حذف می کند. اگر ماشینکاری CNC شما آثار یا خراش های عمیقی بر جای گذاشته است، پولیش الکتریکی احتمالاً آنها را بیشتر نمایان می کند، نه کمتر.

مشاوره حرفه ای: اصل "زیر لایه".
کیفیت پرداخت سطح 80٪ توسط کیفیت ماشینکاری CNC قبل از شروع عملیات تعیین می شود.

برای PVD
برای اطمینان از چسبندگی، سطح باید با دقت Ra 0.2 یا بهتر آسیاب شود.

برای پولیش آینه
اگر تلورانس های ماشین کاری شل باشد، پولیش هندسه قطعه را تغییر می دهد و باعث مشکلات مونتاژ می شود.

به همین دلیل استپرداخت سطح ماشینکاری دقیقکنترل حیاتی است ما در تاسیسات خود از ماشین‌هایی استفاده می‌کنیم که قادر به ماشینکاری آینه‌ای ±0.002 میلی‌متر هستند. با دستیابی به سطحی تقریباً-در مرحله تراشکاری یا فرزکاری، هزینه پرداخت دستی را کاهش می‌دهیم و از چسبندگی کامل پوشش‌های PVD اطمینان می‌دهیم.

انتخاب مناسب سطح فولاد ضد زنگ تعادل عملکرد، زیبایی و هزینه است. اما راز یک بخش موفق فقط انتخاب فرآیند نیست{1}}بلکه مدیریت گردش کار است.

وقتی ماشین‌کاری و تکمیل را بین فروشندگان مختلف جدا می‌کنید، خطر خطاهای تلورانس ("بشقاب مواد زیادی اضافه کرد!") و اشاره با انگشت- را تهدید می‌کنید.

چرا آنها را با هم تهیه نمی کنید؟
هنگامی که هم ماشینکاری دقیق CNC و هم تکمیل سطح را به یک شریک متخصص و مجرب بسپارید، به دست می آورید:

جبران تحمل: ما ابعاد ماشینکاری (تغییرها) را برای در نظر گرفتن ضخامت پوشش یا حذف مواد تنظیم می کنیم.
پاسخگویی: یک تامین کننده مسئول کیفیت قطعه نهایی است.
سرعت: انتقال بدون درز از ماشین‌فروشی به خط پایان.

آیا آماده هستید تا قطعات خود را بالا ببرید؟
اگر به دنبال یک شریک تولیدی مطمئن هستید که هم "فلز" و هم "تمام" را درک کند، ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم. چه به یک قطعه{1}}الکتروپلی‌شده درجه پزشکی یا یک محصول مصرفی با روکش PVD{2}} نیاز داشته باشید، تیم مهندسی ما مشاوره رایگان DFM را برای راهنمایی شما به بهترین راه‌حل ارائه می‌دهد.

[ماشین کاری یکپارچه و ما را کاوش کنیدخدمات تکمیلی] یا [برای قیمت امروز با ما تماس بگیرید]

آیا پوشش PVD مانند آبکاری الکتریکی پوسته می شود یا کنده می شود؟

به طور معمول، این وضعیت رخ نمی دهد. از آنجایی که PVD یک پیوند سطح اتمی است که تحت خلاء ایجاد می شود، لایه فیلم در واقع به سطح زیرلایه نفوذ می کند. تا زمانی که فرآیند قبلی کاملاً تمیز شود و بستر به اندازه کافی سخت باشد (مانند فولاد ضد زنگ)، پوشش PVD بسیار مقاوم در برابر سایش است و مانند روکش کروم پوسته نمی‌شود.

آیا می توانم بعد از عملیات سطح جوشکاری کنم؟

ما انجام این کار را توصیه نمی کنیم. دمای بالای تولید شده توسط جوش می تواند به لایه غیرفعال آسیب برساند، سطح پولیش الکترولیتی را بسوزاند و لایه فیلم PVD را کاملاً از بین ببرد.

آیا همه گریدهای فولاد ضد زنگ نیاز به غیرفعال شدن دارند؟ آیا هنوز به 316 نیاز دارید؟

بله. اگرچه فولاد ضد زنگ 316 مقاومت در برابر خوردگی قوی تری نسبت به 304 دارد، اما می تواند توسط آهن آزاد روی ابزار در حین پردازش نیز آلوده شود. اگر غیرفعال سازی انجام نشود، "لکه های زنگ" ناشی از آلودگی آهن همچنان روی سطح 316 ظاهر می شود.

چه مقدار ماده با پولیش الکترولیتی حذف می شود؟ آیا بر تحمل دقیق من تأثیر می گذارد؟

پولیش الکترولیتی معمولاً مواد تقریباً 0.01mm-0.025mm را از هر دو طرف حذف می‌کند. برای قطعات با دقت بالا، این باید در مرحله طراحی در نظر گرفته شود. به عنوان یک تامین کننده حرفه ای، ما این افست را در مرحله ماشینکاری CNC رزرو می کنیم تا اطمینان حاصل کنیم که ابعاد محصول تمام شده صیقلی دقیقاً در محدوده تحمل قرار دارند.

ASTM A967 / A967M - 17: مشخصات استاندارد برای عملیات غیرفعال سازی شیمیایی برای قطعات فولادی ضد زنگ. (ASTM International).

ASTM B912 - 02(2018): مشخصات استاندارد برای غیرفعال سازی فولادهای زنگ نزن با استفاده از پرداخت الکتریکی. (ASTM International).

ASTM A380 / A380M - 17: تمرین استاندارد برای تمیز کردن، رسوب زدایی و غیرفعال کردن قطعات، تجهیزات و سیستم‌های فولادی ضد زنگ.

ISO 13485:2016: تجهیزات پزشکی - سیستم های مدیریت کیفیت - الزامات برای اهداف نظارتی.