Rustfritt stål gir mange materialfordeler i en rekke industrielle bruksområder, men den valgte maskineringsteknikken kan påvirke kvaliteten og integriteten til deler laget av dette allsidige metallet.
Denne artikkelen vurderer begrunnelsen for bruk av rustfritt stål i en rekke deler og sammenstillinger, og ser på rollen til fotokjemisk etsing som en prosesseringsteknologi som kan muliggjøre produksjon av innovative og høypresisjons sluttbruksprodukter.
Hvorfor velge rustfritt stål? Rustfritt stål er i hovedsak et bløtt stål med et krominnhold på 10 % eller mer (i vekt). Tilsetningen av krom gir stålet dets unike rustfritt stål, korrosjonsbestandige egenskaper. Krominnholdet i stålet tillater dannelse av en seig, vedheftende, usynlig, korrosjonsbestandig kromoksidfilm på ståloverflaten. Hvis den blir skadet mekanisk eller kjemisk, kan filmen reparere seg selv, forutsatt at oksygen er tilstede (selv i svært små mengder).
Korrosjonsmotstanden og andre nyttige egenskaper til stål forbedres ved å øke krominnholdet og tilsette andre elementer som molybden, nikkel og nitrogen.
Rustfritt stål har mange fordeler. For det første er materialet korrosjonsbestandig, og krom er legeringselementet som gir rustfritt stål denne kvaliteten. Lavlegerte kvaliteter motstår korrosjon i atmosfæriske og rent vannmiljøer; høylegerte kvaliteter motstår korrosjon i de fleste sure, alkaliske løsninger og klorholdige miljøer, noe som gjør deres egenskaper nyttige i prosessanlegg.
Spesielle høykvaliteter av krom- og nikkellegeringer motstår avleiring og opprettholder høy styrke ved høye temperaturer. Rustfritt stål er mye brukt i varmevekslere, overhetere, kjeler, matvarevarmere, ventiler og mainstream-rør, så vel som i fly- og romfartsapplikasjoner.
Rengjøring er også en svært viktig sak. Rustfritt ståls evne til å rengjøres lett har gjort det til førstevalget for strenge hygieniske forhold som sykehus, kjøkken og næringsmiddelfabrikker, og rustfritt ståls lett å vedlikeholde lyse finish gir en moderne og attraktiv utseende.
Til slutt, når man vurderer kostnader, vurderer material- og produksjonskostnader samt livssykluskostnader, er rustfritt stål ofte det billigste materialalternativet og er 100 % resirkulerbart, og fullfører hele livssyklusen.
Fotokjemisk etsede "etsegrupper" av mikrometall (inkludert HP Etch og Etchform) etser et bredt utvalg av metaller med presisjon uten sidestykke overalt i verden. Bearbeidede plater og folier varierer i tykkelse fra 0,003 til 2000 µm. Rustfritt stål er imidlertid fortsatt det første valg for mange av selskapets kunder på grunn av dets allsidighet, mangfoldet av tilgjengelige kvaliteter, det store antallet relaterte legeringer, de gunstige materialegenskapene (som beskrevet ovenfor) og det store antallet finisher. Det er det foretrukne metallet for mange applikasjoner i et bredt spekter av industrier, spesialisert på maskinering 1.4310: (AISI 301), 1.4404: (AISI 316L), 1.4301: (AISI 304) og mikrometaller av velkjente austenittiske metaller, ulike ferritiske, ma Tensitic (1.4028 Mo) /7C27Mo2) eller dupleksstål, Invar og Alloy 42.
Fotokjemisk etsing (selektiv fjerning av metall gjennom en fotoresistmaske for å produsere presisjonsdeler) har flere iboende fordeler i forhold til tradisjonelle platefremstillingsteknikker. Det viktigste er at fotokjemisk etsing produserer deler samtidig som man eliminerer materialnedbrytning fordi det ikke brukes varme eller kraft under behandlingen. I tillegg kan prosessen produsere nesten uendelig komplekse deler på grunn av samtidig fjerning av komponentegenskaper ved bruk av etsemiddelkjemi.
Verktøyene som brukes til etsing er enten digitale eller glass, så det er ikke nødvendig å begynne å kutte dyre og vanskelig å montere stålformer. Dette betyr at et stort antall produkter kan reproduseres med absolutt null verktøyslitasje, noe som sikrer at den første og milliondeler produsert er identiske.
Digitale verktøy og glassverktøy kan også justeres og endres veldig raskt og økonomisk (vanligvis innen en time), noe som gjør dem ideelle for prototyping og store produksjonskjøringer. Dette gir mulighet for "risikofri" designoptimalisering uten økonomisk tap. Omløpstiden er estimert til å være 90 % raskere enn stemplede deler, som også krever en betydelig forhåndsinvestering i verktøy.
Skjermer, filtre, sikter og bøyer Selskapet kan etse en rekke komponenter i rustfritt stål, inkludert sikter, filtre, sikter, flatfjærer og bøyefjærer.
Filtre og sikter kreves i mange industrisektorer, og kundene krever ofte parametere for kompleksitet og ekstrem presisjon. Den fotokjemiske etseprosessen av mikrometall brukes til å produsere en rekke filtre og skjermer for petrokjemisk industri, næringsmiddelindustri, medisinsk industri og bilindustrien (fotoetsede filtre brukes i drivstoffinjeksjonssystemer og hydraulikk på grunn av deres høye strekkfasthet ).micrometal har utviklet sin fotokjemiske etseteknologi for å tillate presis kontroll av etseprosessen i 3 dimensjoner.Dette gjør det lettere å lage komplekse geometrier og, når det brukes til produksjon av gitter og sikter, kan det redusere ledetiden betydelig. I tillegg kan spesialfunksjoner og ulike blenderformer inkluderes i et enkelt rutenett uten å øke kostnadene.
I motsetning til tradisjonelle maskineringsteknikker har fotokjemisk etsing et høyere nivå av raffinement i produksjonen av tynne og presise sjablonger, filtre og sikter.
Samtidig fjerning av metall under etsing muliggjør inkorporering av flere hullgeometrier uten å pådra seg kostbare verktøy- eller maskineringskostnader, og fotoetsede masker er grat- og spenningsfrie med materialdegradering der perforerte plater er utsatt for null deformasjon.
Fotokjemisk etsing endrer ikke overflatefinishen til materialet som behandles og bruker ikke metall-til-metall kontakt eller varmekilder for å endre overflateegenskaper. Som et resultat kan prosessen gi en unik høyestetisk finish på rustfritt stål, noe som gjør den egner seg for dekorative applikasjoner.
Fotokjemisk etsede komponenter i rustfritt stål brukes også ofte i sikkerhetskritiske eller ekstreme miljøapplikasjoner - som ABS-bremsesystemer og drivstoffinjeksjonssystemer - og den etsede bøyningen kan "bøyes" perfekt millioner av ganger fordi prosessen ikke endrer utmattelsesstyrken av stålet .Alternative maskineringsteknikker som maskinering og fresing etterlater ofte små grader og omstøpte lag som kan påvirke fjærytelsen.
Fotokjemisk etsing eliminerer potensielle bruddsteder i materialkornet, og produserer gradfri og omstøpt lagbøyning, noe som sikrer lang produktlevetid og høyere pålitelighet.
Sammendrag Stål og rustfritt stål har en rekke egenskaper som gjør dem ideelle for mange pan-industrielle applikasjoner. Selv om fotokjemisk etsing anses som et relativt enkelt materiale å bearbeide gjennom tradisjonelle metallplateteknikker, gir produsentene betydelige fordeler når de produserer komplekse og sikkerhetskritiske deler.
Etsing krever ikke hardt verktøy, tillater rask produksjon fra prototype til høyvolumsproduksjon, tilbyr praktisk talt ubegrenset delkompleksitet, produserer grad- og spenningsfrie deler, påvirker ikke metallherding og egenskaper, fungerer på alle stålkvaliteter og oppnår nøyaktighet på ±0,025 mm, alle ledetider er i dager, ikke måneder.
Allsidigheten til den fotokjemiske etseprosessen gjør den til et overbevisende valg for produksjon av rustfrie ståldeler i en rekke strenge bruksområder, og stimulerer innovasjon ettersom den fjerner barrierene som ligger i tradisjonelle platefremstillingsteknikker for designingeniører.
Et stoff som har metalliske egenskaper og består av to eller flere kjemiske elementer, hvorav minst ett er et metall.
Den trådformede delen av materialet som dannes ved kanten av et arbeidsstykke under bearbeiding.Ofte skarpt. Det kan fjernes med håndfiler, slipeskiver eller belter, stålskiver, slipende fiberbørster, vannstråleutstyr eller andre metoder.
En legerings eller materiales evne til å motstå rust og korrosjon. Dette er egenskapene til nikkel og krom dannet i legeringer som rustfritt stål.
Et fenomen som resulterer i brudd under gjentatt eller svingende påkjenning med en maksimumsverdi som er mindre enn strekkfastheten til materialet.
Den maksimale spenningen som kan opprettholdes uten svikt i et spesifisert antall sykluser, med mindre annet er angitt, reverseres spenningen fullstendig innenfor hver syklus.
Enhver produksjonsprosess der metall bearbeides eller maskineres for å gi et arbeidsstykke en ny form. I store trekk omfatter begrepet prosesser som design og layout, varmebehandling, materialhåndtering og inspeksjon.
Rustfritt stål har høy styrke, varmebestandighet, utmerket bearbeidbarhet og korrosjonsmotstand. Fire generelle kategorier er utviklet for å dekke en rekke mekaniske og fysiske egenskaper for spesifikke bruksområder. De fire karakterene er: CrNiMn 200-serien og CrNi 300-serien austenittisk type; krom martensittisk type, herdbar 400-serien; krom, ikke-herdbar 400-serien ferritisk type; Utfellingsherdbare krom-nikkel-legeringer med tilleggselementer for løsningsbehandling og aldersherding.
I en strekktest, forholdet mellom maksimal belastning og det opprinnelige tverrsnittsarealet. Også kalt bruddstyrke.Sammenlign med flytegrense.