L'acciaio inossidabile offre molti vantaggi materiali in una vasta gamma di applicazioni industriali, ma la tecnica di lavorazione scelta può influire sulla qualità e sull'integrità delle parti realizzate con questo metallo versatile.
Questo articolo valuta la logica dell'uso dell'acciaio inossidabile in una serie di parti e assiemi ed esamina il ruolo della fotoincisione chimica come tecnologia di lavorazione che può consentire la produzione di prodotti finali innovativi e di alta precisione.
Perché scegliere l'acciaio inossidabile? L'acciaio inossidabile è essenzialmente un acciaio dolce con un contenuto di cromo pari o superiore al 10% (in peso). L'aggiunta di cromo conferisce all'acciaio le sue proprietà uniche di acciaio inossidabile e resistenza alla corrosione. Il contenuto di cromo dell'acciaio permette la formazione sulla superficie dell'acciaio di una pellicola di ossido di cromo tenace, aderente, invisibile e resistente alla corrosione. Se danneggiata meccanicamente o chimicamente, la pellicola è in grado di autoripararsi, purché sia ​​presente ossigeno (anche in quantità molto piccole).
La resistenza alla corrosione e altre proprietà utili dell'acciaio vengono migliorate aumentando il contenuto di cromo e aggiungendo altri elementi come molibdeno, nichel e azoto.
L'acciaio inossidabile presenta molti vantaggi. Innanzitutto, il materiale è resistente alla corrosione e il cromo è l'elemento legante che conferisce all'acciaio inossidabile questa qualità. I ​​gradi bassolegati resistono alla corrosione in ambienti atmosferici e di acqua pura; i gradi altolegati resistono alla corrosione nella maggior parte delle soluzioni acide, alcaline e negli ambienti contenenti cloro, rendendo le loro proprietà utili negli impianti di lavorazione.
Gradi speciali di leghe ad alto contenuto di cromo e nichel resistono alle incrostazioni e mantengono un'elevata resistenza alle alte temperature. L'acciaio inossidabile è ampiamente utilizzato negli scambiatori di calore, nei surriscaldatori, nelle caldaie, nei riscaldatori dell'acqua di alimentazione, nelle valvole e nelle tubazioni principali, nonché nelle applicazioni aeronautiche e aerospaziali.
Anche la pulizia è una questione molto importante. La capacità dell'acciaio inossidabile di essere facilmente pulito lo ha reso la prima scelta per condizioni igieniche rigorose come ospedali, cucine e impianti di lavorazione alimentare, e la finitura lucida di facile manutenzione dell'acciaio inossidabile fornisce un aspetto moderno e attraente aspetto.
Infine, se si considerano i costi, i costi dei materiali e di produzione nonché i costi del ciclo di vita, l’acciaio inossidabile è spesso il materiale più economico ed è riciclabile al 100%, completando l’intero ciclo di vita.
I “gruppi di attacco” di micrometalli fotochimicamente incisi (inclusi HP Etch e Etchform) incidono un'ampia varietà di metalli con una precisione senza eguali in qualsiasi parte del mondo. I fogli e i fogli lavorati variano in spessore da 0,003 a 2000 µm. Tuttavia, l'acciaio inossidabile rimane il primo scelto da molti clienti dell'azienda grazie alla sua versatilità, alla moltitudine di qualità disponibili, al gran numero di leghe correlate, alle proprietà favorevoli del materiale (come descritto sopra) e al gran numero di finiture. È il metallo preferito da molti applicazioni in una vasta gamma di settori, specializzata nella lavorazione di 1.4310: (AISI 301), 1.4404: (AISI 316L), 1.4301: (AISI 304) e micrometalli di noti metalli austenitici, vari ferritici, ma tensitici (1.4028 Mo /7C27Mo2) o acciai duplex, Invar e Alloy 42.
L'incisione fotochimica (la rimozione selettiva del metallo attraverso una maschera fotoresist per produrre parti di precisione) presenta numerosi vantaggi intrinseci rispetto alle tradizionali tecniche di fabbricazione della lamiera. Soprattutto, l'incisione fotochimica produce parti eliminando al contempo la degradazione del materiale perché durante la lavorazione non viene utilizzato calore o forza. Inoltre, il processo può produrre parti quasi infinitamente complesse grazie alla rimozione simultanea delle caratteristiche dei componenti utilizzando la chimica dell'attacco chimico.
Gli strumenti utilizzati per l'incisione sono digitali o in vetro, quindi non è necessario iniziare a tagliare stampi in acciaio costosi e difficili da adattare. Ciò significa che è possibile riprodurre un gran numero di prodotti con un'usura degli strumenti assolutamente nulla, garantendo che il primo e il milionesimo pezzo prodotto sono identici.
Gli strumenti digitali e in vetro possono anche essere regolati e modificati molto rapidamente ed economicamente (di solito entro un'ora), rendendoli ideali per la prototipazione e cicli di produzione di grandi volumi. Ciò consente un'ottimizzazione della progettazione "senza rischi" senza perdite finanziarie. I tempi di consegna sono stimato essere il 90% più veloce rispetto alle parti stampate, che richiedono anche un significativo investimento iniziale in attrezzature.
Schermi, filtri, schermi e curve L'azienda può incidere una gamma di componenti in acciaio inossidabile tra cui schermi, filtri, schermi, molle piatte e molle pieghevoli.
Filtri e setacci sono richiesti in molti settori industriali e i clienti spesso richiedono parametri di complessità ed estrema precisione. Il processo di fotoincisione del micrometallo viene utilizzato per produrre una gamma di filtri e schermi per l'industria petrolchimica, l'industria alimentare, l'industria medica e nell'industria automobilistica (i filtri fotoincisi sono utilizzati nei sistemi di iniezione del carburante e nell'idraulica grazie alla loro elevata resistenza alla trazione). Micrometal ha sviluppato la sua tecnologia di incisione fotochimica per consentire un controllo preciso del processo di incisione in 3 dimensioni. Ciò facilita la creazione di geometrie complesse e, se applicato alla produzione di griglie e setacci, può ridurre significativamente i tempi di consegna. Inoltre, caratteristiche speciali e varie forme di apertura possono essere incluse in un'unica griglia senza aumentare i costi.
A differenza delle tecniche di lavorazione tradizionali, l'incisione fotochimica presenta un livello di sofisticazione più elevato nella produzione di stampini, filtri e setacci sottili e precisi.
La rimozione simultanea del metallo durante l'incisione consente l'incorporazione di più geometrie di fori senza incorrere in costose attrezzature o costi di lavorazione, e le reti fotoincise sono prive di bave e stress con degrado del materiale laddove le piastre perforate sono soggette a deformazione pari a zero.
L'incisione fotochimica non altera la finitura superficiale del materiale in lavorazione e non utilizza il contatto metallo-metallo o fonti di calore per alterare le proprietà superficiali. Di conseguenza, il processo può fornire una finitura unica ed altamente estetica sull'acciaio inossidabile, rendendolo adatto per applicazioni decorative.
I componenti in acciaio inossidabile incisi fotochimicamente vengono spesso utilizzati anche in applicazioni critiche per la sicurezza o in ambienti estremi - come i sistemi di frenatura ABS e i sistemi di iniezione del carburante - e la curva incisa può essere perfettamente "piegata" milioni di volte perché il processo non altera la resistenza alla fatica dell'acciaio. Le tecniche di lavorazione alternative come la lavorazione meccanica e la fresatura spesso lasciano piccole bave e strati di rifusione che possono influire sulle prestazioni della molla.
L'attacco fotochimico elimina potenziali siti di frattura nella grana del materiale, producendo una piegatura dello strato rifuso senza bave, garantendo una lunga durata del prodotto e una maggiore affidabilità.
Riepilogo L'acciaio e l'acciaio inossidabile hanno una gamma di proprietà che li rendono ideali per molte applicazioni panindustriali. Sebbene sia considerato un materiale relativamente semplice da lavorare attraverso le tradizionali tecniche di fabbricazione della lamiera, l'incisione fotochimica offre ai produttori vantaggi significativi nella produzione di materiali complessi e critici per la sicurezza. parti.
L'incisione non richiede attrezzi duri, consente una produzione rapida dal prototipo alla produzione di grandi volumi, offre una complessità delle parti praticamente illimitata, produce parti prive di bave e sollecitazioni, non influisce sulla tempra e sulle proprietà del metallo, funziona su tutti i tipi di acciaio e raggiunge la precisione di ±0,025 mm, tutti i tempi di consegna sono espressi in giorni, non in mesi.
La versatilità del processo di incisione fotochimica lo rende una scelta convincente per la produzione di parti in acciaio inossidabile in numerose applicazioni rigorose e stimola l'innovazione poiché rimuove le barriere inerenti alle tradizionali tecniche di fabbricazione della lamiera per i progettisti.
Una sostanza avente proprietà metalliche e costituita da due o più elementi chimici, almeno uno dei quali è un metallo.
La porzione filamentosa di materiale che si forma sul bordo di un pezzo durante la lavorazione. Spesso tagliente. Può essere rimossa mediante lime manuali, mole o nastri, ruote metalliche, spazzole in fibra abrasiva, apparecchiature a getto d'acqua o altri metodi.
La capacità di una lega o di un materiale di resistere alla ruggine e alla corrosione. Queste sono proprietà del nichel e del cromo formati in leghe come l'acciaio inossidabile.
Fenomeno che provoca la frattura sotto sollecitazione ripetuta o fluttuante con un valore massimo inferiore alla resistenza alla trazione del materiale. La frattura per fatica è progressiva, iniziando con minuscole crepe che si sviluppano sotto sollecitazione fluttuante.
La sollecitazione massima che può essere sostenuta senza cedimento per un numero specificato di cicli. Se non diversamente specificato, la sollecitazione viene completamente invertita all'interno di ciascun ciclo.
Qualsiasi processo di produzione in cui il metallo viene lavorato o lavorato a macchina per conferire a un pezzo una nuova forma. In generale, il termine comprende processi quali progettazione e layout, trattamento termico, movimentazione dei materiali e ispezione.
L'acciaio inossidabile ha elevata robustezza, resistenza al calore, eccellente lavorabilità e resistenza alla corrosione. Sono state sviluppate quattro categorie generali per coprire una gamma di proprietà meccaniche e fisiche per applicazioni specifiche. I quattro gradi sono: tipo austenitico serie CrNiMn 200 e serie CrNi 300; tipo martensitico al cromo, temprabile serie 400; cromo, tipo ferritico serie 400 non temprabile; Leghe di cromo-nichel induribili per precipitazione con elementi aggiuntivi per il trattamento di solubilizzazione e l'indurimento per invecchiamento.
In una prova di trazione, il rapporto tra il carico massimo e l'area della sezione trasversale originale. Chiamata anche resistenza alla rottura. Confrontare con la resistenza allo snervamento.