Obróbka stali nierdzewnej – o czym należy pamiętać i co warto wiedzieć?
Stal nierdzewna podlega tym samym typom obróbki, co inne materiały. Jest przy tym jednak dużo bardziej wymagająca i skomplikowana w obsłudze. Jeśli efekt z obróbki ma być zadowalający, należy pamiętać o wielu zależnościach – korzystanie z ostrych narzędzi i rygorystyczne przestrzeganie prędkości toczenia to tylko niektóre z nich. Sprawdź, co jeszcze musisz wiedzieć, zanim rozpoczniesz obróbkę!
Interesuje Cię obróbka metali: walcowanie, gięcie blach, spawanie lub może wycinanie laserowe aluminium – jeśli tak
Rodzaje obróbki stali nierdzewnej
Stal nierdzewna może być skrawana, toczona, frezowana, spawana, nawiercana i gwintowana. Każda z tych czynności ma jednak swoją charakterystykę, której należy przestrzegać, aby uzyskać satysfakcjonujący efekt.
Obróbka skrawaniem
Skrawalność stali nierdzewnej to nie jest proste zagadnienie. W porównaniu do stali stopowej, stal nierdzewna austenityczna wykazuje tendencję do przylegania i umacniania oraz do niskiej przewodności cieplnej. Obróbka skrawaniem jest również o tyle problematyczna, że mocno zużywa ostrza w trakcie pracy.
Toczenie stali nierdzewnej
W przypadku toczenia do produkcji ostrzy skrawających używa się bardziej ciągliwego materiału. Jednocześnie stosuje się większe prędkości obrotowe wrzeciona. Im lepiej dobrane zostaną parametry obróbki, tym lepiej uda się zrekompensować wysoką plastyczność stali nierdzewnych. Nie będą się one umacniać podczas skrawania, a proces formowania wiórów zostanie usprawniony.
Spawanie stali nierdzewnej
Spawanie stali nierdzewnej jest równie trudne i skomplikowane jak jej obróbka. Najpierw należy ją odpowiednio przygotować – stosować specjalne folie ochronne wszędzie, poza miejscem spoiny oraz zabezpieczyć miejsca składowania elementów w trakcie wykonywania prac montażowych. Ze względu na niską przewodność cieplną i wysoki współczynnik rozszerzalności liniowej mocowanie elementów musi być solidne. Nie może nastąpić kontakt ze stalą czarną, ponieważ dojdzie do zanieczyszczenia powierzchni stali drobinami soli czarnej, a to powoduje korozję. Trzeba również chronić grań spoiny przed utlenianiem, szczególnie korzystając z metod TIG i MIG/MAG, w przeciwnym wypadku w miejscu spoin dojdzie do kolorowych przebarwień z powodu częściowego utlenienia.
Obróbka stali nierdzewnej – jaką stal wybrać?
Stale austenityczne charakteryzują się wysokim stopniem umocnienia przez gniot. Mają wysoką wytrzymałość po odkształceniu plastycznym na zimno, przez co mocno zużywa narzędzia skrawające. Sczepianie materiału do krawędzi tnącej zwiększy siłę skrawania i uszkodzi narzędzie tnące. Przez to trzeba używać większych sił skrawania, co powoduje szybsze zużycie narzędzi.
Stale nierdzewne o strukturze ferrytycznej nie są tak podatne na zgniot, jak stale austenityczne. Charakteryzują się wyższą przewodnością cieplną i niższym umocnieniem zgniotowym. W efekcie wysokie jest zagrożenie tworzenia się długich wiórów i szczepienia ich z narzędziem. Ten typ materiału posiada podwyższone stężenie siarki i fosforu.
Obróbka stali utwardzanej wydzielinowo polegać będzie na hartowaniu i odpuszczaniu. Umacniane są wydzielinowo, przez co osiągają wysoką odporność na rozciąganie. Mają one podatność na skrawalność zbliżoną do stali austenitycznej. Ich zaletą jest możliwość obróbki metodą skrawania jeszcze w stanie wyżarzonym. Po uzyskaniu ostatecznego kształtu, możliwe jest wykonanie obróbki cieplnej.
Stale nierdzewne ferrytyczno-austenityczne typu duplex cechują dwufazowa struktura o zmiennym udziale ferrytu i austenitu. Ich największą zaletą jest wyższa od pozostałych typów odporność. Jest również podatna na kształtowanie, zwłaszcza gatunki z dodatkiem azotu. Wiór powstający podczas obróbki jest bardzo twardy i mocno ściera narzędzia, dlatego jest trudny do przetwarzania. Ten typ stali nie posiada dodatku siarki, przez co nie ma efektu zwiększonej łamliwości wióra podczas skrawania.
Dobór narzędzi przy obróbce stali nierdzewnej
Do obróbki w formie toczenia i frezowania stali nierdzewnej używa się specjalistycznych narzędzi – powlekanych spiekanymi węglikami. Tworzą one twarde powłoki ochronne. Do najpopularniejszych należą węglikoazotek tytanu, tlenek aluminium i węglik tytanu. Ostrość narzędzi jest ważna, dlatego podczas toczenia trzeba je często wymieniać. Wiercenie i gwintowanie wykonuje się przy pomocy stali szybkotnącej. Stale szybkotnące, cermetale i ceramika narzędziowa wzmacniana włóknami krzemowymi to niektóre z narzędzi stosowanych do obróbki stali nierdzewnych wysokostopowych.
Jak obrabiać stal nierdzewną?
Stal nierdzewna jest materiałem wymagającym. Należy stosować zatem wysokiej mocy maszyny i jak najsztywniejsze uchwyty dla narzędzi obrabiających i elementów obrabianych. Ważne jest również, aby zminimalizować wpływ wibracji przez stosowanie krótkich narzędzi. Należy również tak zaplanować głębokość cięcia, aby zawsze była większa od głębokości warstwy umocnionej. Oprócz tego nie można stosować promienia zaokrąglenia ostrza większego, niż jest potrzeba. Narzędzia używane do obróbki muszą być zawsze ostre. Prędkość pracy nie może być za wysoka – unikniemy wtedy narostu na ostrzu. Ciecze chłodząco-smarujące powinny być używane obficie i pod wysokim ciśnieniem.
Proces obróbki stali nierdzewnej zniechęcił niejednego. Potrafi ona zniszczyć narzędzia, a przy tym nie dać się przetworzyć. Podobnie sprawa ma się z cięciem i spawaniem – należy stosować profesjonalne metody i narzędzia oraz posiadać minimalne doświadczenie przy pracy z tym materiałem, aby uzyskać dobry efekt. Zalecamy skorzystanie z naszych usług, jako gwarancji sukcesu przy obróbce i wysokiej jakości rezultatu. Mamy na wyposażeniu zaawansowane maszyny oraz wykwalifikowanych i doświadczonych specjalistów. Skontaktuj się z nami w celu uzgodnienia szczegółów!
