Roestvast staal biedt veel materiaalvoordelen in een reeks industriële toepassingen, maar de gekozen bewerkingstechniek kan de kwaliteit en integriteit van onderdelen gemaakt van dit veelzijdige metaal beïnvloeden.
Dit artikel evalueert de redenen voor het gebruik van roestvrij staal in een reeks onderdelen en samenstellingen, en onderzoekt de rol van fotochemisch etsen als verwerkingstechnologie die de productie van innovatieve en uiterst nauwkeurige eindproducten mogelijk kan maken.
Waarom kiezen voor roestvrij staal? Roestvrij staal is in wezen een zacht staal met een chroomgehalte van 10% of meer (op gewichtsbasis). De toevoeging van chroom geeft het staal zijn unieke roestvrijstalen, corrosiebestendige eigenschappen. Het chroomgehalte van het staal maakt de vorming mogelijk van een taaie, hechtende, onzichtbare, corrosiebestendige chroomoxidefilm op het staaloppervlak. Bij mechanische of chemische schade kan de film zichzelf herstellen, op voorwaarde dat er zuurstof aanwezig is (zelfs in zeer kleine hoeveelheden).
De corrosieweerstand en andere nuttige eigenschappen van staal worden verbeterd door het chroomgehalte te verhogen en andere elementen toe te voegen, zoals molybdeen, nikkel en stikstof.
Roestvrij staal heeft veel voordelen. Ten eerste is het materiaal corrosiebestendig en chroom is het legeringselement dat roestvrij staal deze kwaliteit geeft. Laaggelegeerde soorten zijn bestand tegen corrosie in atmosferische en zuivere wateromgevingen; Hooggelegeerde kwaliteiten zijn bestand tegen corrosie in de meeste zure, alkalische oplossingen en chloorhoudende omgevingen, waardoor hun eigenschappen nuttig zijn in verwerkingsfabrieken.
Speciale kwaliteiten met een hoog chroom- en nikkelgehalte zijn bestand tegen aanslag en behouden een hoge sterkte bij hoge temperaturen. Roestvrij staal wordt veel gebruikt in warmtewisselaars, oververhitters, boilers, voedingswaterverwarmers, kleppen en reguliere leidingen, maar ook in lucht- en ruimtevaarttoepassingen.
Reiniging is ook een zeer belangrijke kwestie. Omdat roestvrij staal gemakkelijk kan worden gereinigd, is het de eerste keuze geworden voor strenge hygiënische omstandigheden zoals ziekenhuizen, keukens en voedselverwerkende fabrieken, en de gemakkelijk te onderhouden, glanzende afwerking van roestvrij staal zorgt voor een moderne en aantrekkelijke uitstraling. verschijning.
Ten slotte is roestvrij staal, als het gaat om de kosten, zowel de materiaal- en productiekosten als de levenscycluskosten, vaak de goedkoopste materiaaloptie en is het 100% recycleerbaar, waardoor de hele levenscyclus wordt voltooid.
Fotochemisch geëtste micro-metaal “etsgroepen” (waaronder HP Etch en Etchform) etsen een grote verscheidenheid aan metalen met een precisie die nergens ter wereld ongeëvenaard is. Verwerkte platen en folies variëren in dikte van 0,003 tot 2000 µm. Roestvrij staal blijft echter het eerste keuze voor veel klanten van het bedrijf vanwege de veelzijdigheid, de veelheid aan beschikbare kwaliteiten, het grote aantal verwante legeringen, de gunstige materiaaleigenschappen (zoals hierboven beschreven) en het grote aantal afwerkingen. Het is voor velen het metaal bij uitstek toepassingen in een breed scala van industrieën, gespecialiseerd in het verspanen van 1.4310: (AISI 301), 1.4404: (AISI 316L), 1.4301: (AISI 304) en micrometalen van bekende austenitische metalen, diverse ferritische, ma Tensitische (1.4028 Mo /7C27Mo2) of duplexstaal, Invar en Alloy 42.
Fotochemisch etsen (de selectieve verwijdering van metaal door een fotoresistmasker om precisieonderdelen te produceren) heeft verschillende inherente voordelen ten opzichte van traditionele fabricagetechnieken voor plaatmetaal. Het belangrijkste is dat fotochemisch etsen onderdelen produceert terwijl materiaaldegradatie wordt geëlimineerd omdat er tijdens de verwerking geen warmte of kracht wordt gebruikt. Bovendien kan het proces bijna oneindig complexe onderdelen produceren als gevolg van de gelijktijdige verwijdering van componentkenmerken met behulp van etsmiddelchemie.
De gereedschappen die voor het etsen worden gebruikt, zijn digitaal of van glas, zodat u niet hoeft te beginnen met het snijden van dure en moeilijk te monteren stalen mallen. Dit betekent dat een groot aantal producten kan worden gereproduceerd zonder enige gereedschapsslijtage, zodat de eerste en miljoenste geproduceerde onderdelen zijn identiek.
Digitale en glazen gereedschappen kunnen bovendien zeer snel en economisch (meestal binnen een uur) worden aangepast en gewijzigd, waardoor ze ideaal zijn voor prototyping en productieruns in grote volumes. Dit maakt een “risicovrije” ontwerpoptimalisatie mogelijk zonder financieel verlies. naar schatting 90% sneller dan gestempelde onderdelen, waarvoor ook een aanzienlijke investering vooraf in gereedschap nodig is.
Zeven, filters, zeven en bochten Het bedrijf kan een reeks roestvrijstalen componenten etsen, waaronder zeven, filters, zeven, platte veren en buigveren.
In veel industriële sectoren zijn filters en zeven vereist, en klanten hebben vaak parameters van complexiteit en extreme precisie nodig. Het fotochemische etsproces van micrometaal wordt gebruikt om een ​​reeks filters en zeven te vervaardigen voor de petrochemische industrie, de voedingsindustrie, de medische industrie en de auto-industrie (foto-geëtste filters worden gebruikt in brandstofinjectiesystemen en hydraulica vanwege hun hoge treksterkte). Micrometal heeft zijn fotochemische etstechnologie ontwikkeld om nauwkeurige controle van het etsproces in 3 dimensies mogelijk te maken. Dit vergemakkelijkt de creatie van complexe geometrieën en, wanneer toegepast bij de vervaardiging van roosters en zeven, kan dit de doorlooptijden aanzienlijk verkorten. Bovendien kunnen speciale kenmerken en verschillende openingsvormen in één enkel rooster worden opgenomen zonder de kosten te verhogen.
In tegenstelling tot traditionele bewerkingstechnieken heeft fotochemisch etsen een hoger niveau van verfijning bij de productie van dunne en nauwkeurige stencils, filters en zeven.
Gelijktijdige verwijdering van metaal tijdens het etsen maakt de integratie van geometrieën met meerdere gaten mogelijk zonder dure gereedschaps- of bewerkingskosten, en foto-geëtste mazen zijn braamvrij en spanningsvrij met materiaaldegradatie waarbij geperforeerde platen gevoelig zijn voor vervorming nul.
Fotochemisch etsen verandert de oppervlakteafwerking van het materiaal dat wordt verwerkt niet en maakt geen gebruik van metaal-op-metaal contact of warmtebronnen om de oppervlakte-eigenschappen te veranderen. Als gevolg hiervan kan het proces een unieke, hoog-esthetische afwerking op roestvrij staal opleveren, waardoor het is geschikt voor decoratieve toepassingen.
Fotochemisch geëtste roestvrijstalen componenten worden ook vaak gebruikt in veiligheidskritische of extreme omgevingstoepassingen – zoals ABS-remsystemen en brandstofinjectiesystemen – en de geëtste bocht kan miljoenen keren perfect worden “gebogen” omdat het proces de vermoeiingssterkte niet verandert. van het staal. Alternatieve bewerkingstechnieken zoals bewerken en frezen laten vaak kleine bramen en hergietlagen achter die de veerprestaties kunnen beïnvloeden.
Fotochemisch etsen elimineert potentiële breukplaatsen in de materiaalkorrel, waardoor braamvrij en herschikt buigen van de laag ontstaat, wat een lange levensduur van het product en een hogere betrouwbaarheid garandeert.
Samenvatting Staal en roestvrij staal hebben een reeks eigenschappen die ze ideaal maken voor veel pan-industriële toepassingen. Hoewel het gezien wordt als een relatief eenvoudig materiaal om te verwerken via traditionele plaatbewerkingstechnieken, biedt fotochemisch etsen fabrikanten aanzienlijke voordelen bij het produceren van complexe en veiligheidskritische onderdelen.
Voor het etsen zijn geen harde gereedschappen nodig, het maakt een snelle productie mogelijk van prototype tot productie in grote volumes, biedt vrijwel onbeperkte complexiteit van de onderdelen, produceert braam- en spanningsvrije onderdelen, heeft geen invloed op de tempering en eigenschappen van het metaal, werkt op alle soorten staal en bereikt nauwkeurigheid van ±0,025 mm zijn alle levertijden in dagen, niet in maanden.
De veelzijdigheid van het fotochemische etsproces maakt het een overtuigende keuze voor het vervaardigen van roestvrijstalen onderdelen in tal van rigoureuze toepassingen, en stimuleert innovatie omdat het de barrières wegneemt die inherent zijn aan traditionele plaatbewerkingstechnieken voor ontwerpingenieurs.
Een stof met metaalachtige eigenschappen en bestaande uit twee of meer chemische elementen, waarvan er minstens één een metaal is.
Het draadvormige deel van het materiaal dat zich tijdens de bewerking aan de rand van een werkstuk vormt. Vaak scherp. Het kan worden verwijderd met handvijlen, slijpschijven of -riemen, spaakwielen, schuurvezelborstels, waterstraalapparatuur of andere methoden.
Het vermogen van een legering of materiaal om roest en corrosie te weerstaan. Dit zijn eigenschappen van nikkel en chroom gevormd in legeringen zoals roestvrij staal.
Een fenomeen dat resulteert in breuk onder herhaalde of fluctuerende spanning met een maximale waarde die lager is dan de treksterkte van het materiaal. Vermoeidheidsbreuk is progressief, beginnend met kleine scheurtjes die groeien onder fluctuerende spanning.
De maximale spanning die zonder falen kan worden volgehouden gedurende een bepaald aantal cycli. Tenzij anders vermeld, wordt de spanning binnen elke cyclus volledig omgekeerd.
Elk productieproces waarbij metaal wordt bewerkt of machinaal bewerkt om een ​​werkstuk een nieuwe vorm te geven. In grote lijnen omvat de term processen zoals ontwerp en lay-out, warmtebehandeling, materiaalbehandeling en inspectie.
Roestvast staal heeft een hoge sterkte, hittebestendigheid, uitstekende bewerkbaarheid en corrosieweerstand. Er zijn vier algemene categorieën ontwikkeld om een ​​reeks mechanische en fysische eigenschappen voor specifieke toepassingen te dekken. De vier kwaliteiten zijn: CrNiMn 200-serie en CrNi 300-serie austenitisch type; chroommartensitisch type, hardbaar 400-serie; chroom, niet-hardbaar ferritisch type 400-serie; Precipitatiehardbare chroom-nikkellegeringen met extra elementen voor oplossingsbehandeling en verouderingsharding.
In een trekproef de verhouding tussen de maximale belasting en het oorspronkelijke dwarsdoorsnedeoppervlak. Ook wel ultieme sterkte genoemd. Vergelijk met vloeigrens.