Technologie voor mechanisch polijsten van roestvrij staal: Uitgelegd

I. Helderheidsniveaus na het polijsten van roestvast staal

Met behulp van visuele inspectie wordt de helderheid van het oppervlak van een gepolijst onderdeel verdeeld in 5 niveaus:

Niveau 1: Het oppervlak heeft een witte oxidelaag, geen helderheid.

Niveau 2: Licht helder, kan de contour niet duidelijk zien.

Niveau 3: Goede helderheid, kan de contouren onderscheiden.

Niveau 4: Het oppervlak is helder, de contour is duidelijk zichtbaar (gelijk aan de oppervlaktekwaliteit van elektrochemisch polijsten).

Niveau 5: Spiegelachtige helderheid.

II. Voorzorgsmaatregelen voor het polijsten van roestvast staal

Slijpen met schuurpapier of schuurbanden tijdens de bewerking valt in wezen onder de categorie polijsten en snijden, waarbij zeer fijne lijnen op het staalplaat oppervlak.

Er zijn problemen opgetreden bij het gebruik van aluminiumoxide als schuurmiddel, deels door drukproblemen.

Eventuele slijpcomponenten van de apparatuur, zoals schuurbanden en slijpschijven, mogen voor gebruik niet gebruikt worden op andere materialen die niet van roestvrij staal zijn, omdat dit het roestvrijstalen oppervlak zou verontreinigen.

Om een consistente oppervlaktebewerking te garanderen, moeten nieuwe slijpschijven of schuurbanden eerst getest worden op afvalmateriaal van dezelfde samenstelling ter vergelijking met soortgelijke items.

1. Basisprocedure van mechanisch polijsten

Om polijstresultaten van hoge kwaliteit te behalen, is het cruciaal om slijpstenen, schuurpapier, diamantslijppasta en andere polijstgereedschappen en accessoires van hoge kwaliteit te hebben.

De keuze van de polijstprocedure hangt af van de oppervlaktegesteldheid na de vorige bewerking, zoals mechanische bewerking, machinale elektrische ontlading, slijpen enzovoort.

Het algemene proces van mechanisch polijsten is als volgt:

(1) Grof polijsten:

Na het frezen, elektrisch ontladen, slijpen en andere processen kan een roterende oppervlaktepolijstmachine of ultrasone slijpmachine met een snelheid van 35.000 - 40.000 tpm gekozen worden voor het polijsten. Gangbare methoden zijn onder andere het gebruik van een WA # 400 schijf met een diameter van Φ 3 mm om de witte elektrische ontladingslaag te verwijderen. Dit wordt gevolgd door handmatig slijpen met slijpstenen in de vorm van een staaf met kerosine als smeer- of koelmiddel. De algemene volgorde is #180 ~ #240 ~ #320 ~ #400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000. Veel matrijsfabrikanten kiezen ervoor om vanaf #400 te beginnen om tijd te besparen.

(2) Half-fijn polijsten:

Bij semi-fijn polijsten wordt voornamelijk schuurpapier en kerosine gebruikt. De schuurpapiernummers in volgorde zijn: #400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000 ~ #1200 ~ #1500.

In werkelijkheid is #1500 schuurpapier alleen geschikt voor gehard gietstaal (boven 52HRC) en niet voor voorgehard staal, omdat dit brandwonden aan het oppervlak kan veroorzaken op de voorgeharde stalen onderdelen.

(3) Fijn polijsten:

Voor het fijnpolijsten wordt voornamelijk diamantslijppasta gebruikt. Als polijstdoeken gemengd met diamantslijppoeder of -pasta worden gebruikt voor het slijpen, is de gebruikelijke slijpvolgorde 9 μm (#1800) ~ 6 μm (#3000) ~ 3 μm (#8000).

De 9 μm diamantslijppasta en polijstdoekschijf kunnen gebruikt worden om de haarachtige slijpsporen te verwijderen die achtergelaten zijn door #1200 en #1500 schuurpapier. Daarna worden vilt en diamantslijppasta gebruikt voor het polijsten, in de orde van 1 μm (#14000) ~ 1/2 μm (#60000) ~1/4 μm (#100000).

Polijstprocessen die een precisie van 1 μm of meer vereisen (inclusief 1 μm) kunnen worden uitgevoerd in een schone polijstkamer in de werkplaats waar de matrijzen worden verwerkt.

Voor preciezer polijsten is een absoluut schone ruimte noodzakelijk. Stof, rook, roos en speeksel kunnen het zeer nauwkeurig gepolijste oppervlak dat na uren werk is verkregen, ruïneren.

2. Aandachtspunten bij mechanisch polijsten

Wanneer je schuurpapier gebruikt om te polijsten, moet je rekening houden met de volgende punten:

(1) Polijsten met schuurpapier vereist het gebruik van zachte houten of bamboe stokken. Bij het polijsten van cilindrische of bolvormige oppervlakken kunnen zachte houten stokjes de kromming van het oppervlak beter volgen. Harder hout, zoals kersenhout, is meer geschikt voor het polijsten van vlakke oppervlakken.

De uiteinden van de stokken moeten worden bijgesneden om ze in overeenstemming te brengen met de vorm van het stalen stuk, om diepe krassen door de scherpe hoeken van de stok te voorkomen.

(2) Bij het overschakelen naar verschillende soorten schuurpapier moet de polijstrichting 45° tot 90° veranderd worden. Dit maakt het mogelijk om de streepschaduwen te identificeren die door het vorige schuurpapier zijn achtergelaten.

Voordat je overschakelt op een ander type schuurpapier, moet je het gepolijste oppervlak voorzichtig schoonvegen met een reinigingsoplossing zoals alcohol met een 100% puur wattenbolletje. Zelfs een klein zandkorreltje op het oppervlak kan het polijstwerk ruïneren.

Dit reinigingsproces is net zo belangrijk bij de overgang van schuurpapier naar diamantpolijstpasta. Alle deeltjes en kerosine moeten volledig worden gereinigd voordat je verder gaat met polijsten.

(3) Om krassen en schroeiplekken op het werkstukoppervlak te voorkomen, is speciale zorg vereist bij het gebruik van #1200 en #1500 schuurpapier.

Daarom is het noodzakelijk om een lichte belasting toe te passen en een tweestaps polijstmethode te gebruiken. Elk type schuurpapier moet gebruikt worden om twee keer in twee verschillende richtingen te polijsten, met een rotatie van 45° tot 90° tussen elke richting.

III. Belangrijke aandachtspunten bij het slijpen en polijsten met diamant

Let tijdens het diamantslijpen en -polijsten op het volgende:

(1) Dit type polijsten moet onder lichte druk gebeuren, vooral bij het polijsten van voorgeharde staalstukken en het gebruik van fijne slijppasta. De gebruikelijke belasting voor #8000 slijppasta is 100~200g/cm2, maar het handhaven van deze belasting is moeilijk.

Om dit makkelijker te maken kan er een dun en smal handvat aan de houten stok gemaakt worden, bijvoorbeeld door een koperen plaat toe te voegen; of een deel van de bamboestok kan afgezaagd worden om hem zachter te maken. Dit kan helpen om de polijstdruk onder controle te houden zodat de druk op het oppervlak van de mal niet te hoog is.

(2) Bij het gebruik van diamantslijpen voor het polijsten moet niet alleen het werkoppervlak schoon zijn, maar moeten ook de handen van de werknemer grondig gereinigd zijn.

(3) Elke polijstsessie mag niet te lang duren; hoe korter de tijd, hoe beter het effect. Als de polijstproces te lang is, zal het "sinaasappelhuid" en "putjes" veroorzaken.

(4) Om polijstresultaten van hoge kwaliteit te verkrijgen, moeten polijstmethodes en -gereedschappen die gemakkelijk warmte genereren vermeden worden. De warmte die wordt opgewekt door een polijstschijf kan bijvoorbeeld gemakkelijk "sinaasappelhuid" veroorzaken.

(5) Wanneer het polijstproces gestopt is, is het heel belangrijk om ervoor te zorgen dat het werkstukoppervlak schoon is en zorgvuldig alle schuurmiddelen en smeermiddelen te verwijderen. Spuit daarna een laag roestpreventiemiddel op het oppervlak.

Aangezien mechanisch polijsten voornamelijk handmatig wordt gedaan, is de polijsttechniek momenteel de belangrijkste factor die de kwaliteit van het polijsten beïnvloedt.

Andere factoren zijn het matrijsmateriaal, de toestand van het oppervlak voor het polijsten en het warmtebehandelingsproces.

Hoogwaardig staal is een voorwaarde voor een goede polijstkwaliteit. Als het staaloppervlak een ongelijke hardheid of verschillen in eigenschappen heeft, zal polijsten vaak moeilijk zijn. Verschillende onzuiverheden en poriën in het staal zijn ook niet bevorderlijk voor het polijsten.

IV. Invloed van verschillende hardheden op het polijstproces

Een toename in hardheid maakt het slijpen moeilijker, maar vermindert de ruwheid na het polijsten. Door de toename in hardheid neemt de tijd die nodig is voor het polijsten om een lagere ruwheid te bereiken navenant toe.

Tegelijkertijd vermindert een toename in hardheid de kans op overpolijsten.

V. Invloed van de oppervlaktegesteldheid van het werkstuk op het polijstproces

De oppervlaktelaag van staal kan beschadigd raken door hitte, inwendige spanningof andere factoren tijdens het snij- en bewerkingsproces en ongeschikte snijparameters kunnen het polijsteffect beïnvloeden.

Het oppervlak na een elektrische ontladingsbewerking (EDM) is moeilijker te slijpen dan het oppervlak na een gewone bewerking of warmtebehandeling. Daarom moet er voor het einde van de EDM-bewerking nauwkeurig worden bijgeslepen, anders vormt zich een geharde dunne laag op het oppervlak.

Als de keuze voor EDM-precisiesnijden verkeerd is, kan de diepte van de warmte-beïnvloede laag oplopen tot 0,4 mm. De hardheid van de geharde dunne laag is hoger dan de basishardheid en moet worden verwijderd.

Daarom is het het beste om een grof slijpproces toe te voegen om de beschadigde oppervlaktelaag volledig te verwijderen, een uniform ruw metaaloppervlak te creëren en een goede basis te leggen voor het polijsten.

VI. Verschil tussen shotpeening en zandstralen

Schot peening Hierbij worden kleine stalen of ijzeren kogels met hoge snelheid tegen het oppervlak van het onderdeel geslingerd, waardoor de oxidelaag op het oppervlak van het onderdeel kan worden verwijderd.

Tegelijkertijd is de hogesnelheidsimpact van de staal of ijzer Kogels veroorzaken roostervervorming op het oppervlak van het onderdeel, waardoor de oppervlaktehardheid toeneemt. Dit is een methode om het onderdeeloppervlak te reinigen en wordt vaak gebruikt om gietstukken te reinigen of het onderdeeloppervlak te versterken.

Shot peening wordt over het algemeen gebruikt voor regelmatige vormen, waarbij meerdere spuitmonden vanuit alle richtingen samenwerken om een hoog rendement en minder vervuiling te bereiken.

In de scheepsbouw en -reparatie worden shotpeening en zandstralen vaak gebruikt.

Bij zowel shotpeening als zandstralen wordt echter perslucht gebruikt. Natuurlijk gebeurt shotpeening niet noodzakelijkerwijs met een met hoge snelheid roterende waaier.

In de scheepsbouw en -reparatie wordt shotpeening (met kleine stalen kogeltjes) voornamelijk gebruikt voor de voorbehandeling van staalplaten (roestverwijdering voor het verven); zandstralen (met mineraal zand in de scheepsbouw en -reparatie) wordt voornamelijk gebruikt op gevormde schepen of secties om oude verf en roest van de staalplaat te verwijderen voor het opnieuw verven.

Het belangrijkste doel van shotpeening en zandstralen in de scheepsbouw en -reparatie is om de hechting van de verf op de staalplaat te verbeteren.

In feite wordt niet alleen shotpeening gebruikt om gietstukken te reinigen. Voor grote onderdelen wordt meestal eerst een trommelzandreiniging uitgevoerd, waarbij het gietstuk in een trommel wordt geplaatst om te walsen nadat de stootranden zijn afgesneden. De onderdelen botsen tegen elkaar in de trommel, waardoor het meeste zand van het oppervlak wordt verwijderd voordat ze worden gegoten of gezandstraald.

De grootte van de kogel is 1,5 mm.

Studies hebben aangetoond dat metalen materialen veel gemakkelijker breken in termen van schade wanneer er trekspanning op het oppervlak staat dan wanneer er drukspanning op staat. Wanneer het oppervlak onder drukspanning staat, neemt de vermoeiingslevensduur van het materiaal aanzienlijk toe.

Voor onderdelen zoals assen die gevoelig zijn voor vermoeidheidsfractuurzandpeenen wordt vaak gebruikt om drukspanning op het oppervlak te creëren en de levensduur van het product te verlengen.

Bovendien zijn metalen materialen erg gevoelig voor spanning, daarom is de treksterkte sterkte van materialen veel lager is dan de druksterkte. Dit is ook de reden waarom de treksterkte (yield, trekweerstand) over het algemeen wordt gebruikt om de prestaties van metalen materialen weer te geven.

Het werkoppervlak van de stalen platen die worden gebruikt in de auto's waarin we elke dag rijden, wordt versterkt met behulp van gritstralen, wat de vermoeiingsweerstand van het materiaal aanzienlijk kan verbeteren.

Bij kogelstralen wordt een waaier aangedreven door een motor en door de centrifugale kracht worden korrels met een diameter van 0,2 tot 3,0 (zoals gegoten shot, geslepen shot, roestvrijstalen shot, etc.) op het oppervlak van het werkstuk gegooid.

Dit creëert een zekere ruwheid op het oppervlak van het werkstuk, waardoor het er aantrekkelijker uitziet. Het verandert ook de lastrekspanning van het werkstuk in drukspanning, waardoor de levensduur van het werkstuk toeneemt.

Het wordt veel gebruikt op de meeste gebieden van machines, waaronder scheepsbouw, auto-onderdelen, vliegtuigonderdelen, de oppervlakken van kanonnen en tanks, bruggen, staalconstructies, glas, stalen platen, pijpen, enzovoort.

Zandstralen (shot) gebruikt perslucht als krachtbron om zand met een diameter tussen 40 en 120, of korrels rond 0,1 tot 2,0 op het oppervlak van het werkstuk te spuiten, waardoor hetzelfde effect wordt bereikt.

De grootte van de korrels bepaalt het effect van de behandeling. Het is belangrijk op te merken dat gritstralen ook een versterkend effect kan hebben.

Op dit moment is de binnenlandse apparatuur is een misverstand, in de overtuiging dat alleen stralen kan het doel van de versterking te bereiken.

Amerikaanse en Japanse bedrijven gebruiken echter zowel gritstralen als zandstralen voor versterking!

Beide hebben hun voordelen. Voor een werkstuk als een tandwiel bijvoorbeeld kan de hoek van het schot bij het stralen niet worden veranderd en kan alleen de beginsnelheid worden gewijzigd door frequentieconversie.

Het heeft een hoog behandelingsvolume en snelheid, terwijl zandstralen juist het tegenovergestelde is. Het effect van gritstralen is niet zo goed als dat van zandstralen.

Zandstralen is een methode waarbij perslucht wordt gebruikt om kwartszand met hoge snelheid te blazen om het oppervlak van onderdelen schoon te maken. Deze methode, die in fabrieken ook wel zandstralen wordt genoemd, verwijdert niet alleen roest, maar kan als neveneffect ook olie verwijderen, wat erg handig is bij het verven.

Het wordt vaak gebruikt voor roestverwijdering op onderdelenoppervlakken; voor oppervlaktedecoratie van onderdelen (hiervoor worden de kleine natte zandstraalmachines gebruikt die op de markt worden verkocht, meestal met korund als korrel en water als medium); in staalconstructies is het gebruik van bouten met hoge sterkte voor verbindingen een geavanceerde methode.

Omdat hoge sterkte verbindingen afhankelijk zijn van de wrijving tussen de verbindingsvlakken om kracht over te brengen, zijn de kwaliteitseisen voor het verbindingsoppervlak erg hoog. Op dit moment moet zandstralen worden gebruikt om het voegoppervlak te behandelen.

Zandstralen wordt gebruikt voor complexe vormen die gemakkelijk handmatig te ontroesten zijn, maar niet erg efficiënt, de omgeving ter plaatse is niet goed en de roestverwijdering is ongelijkmatig.

Algemene zandstraalmachines hebben verschillende specificaties zandstraalpistolen. Zolang de kist niet bijzonder klein is, kan het pistool erin worden gezet om hem schoon te maken.

Het ondersteunende product van het drukvat - de kop maakt gebruik van zandstralen om de oxidehuid op het oppervlak van het werkstuk te verwijderen. De diameter van het kwartszand is 1,5 tot 3,5 mm.

Er is een soort bewerking waarbij water als drager wordt gebruikt om het diamantzand aan te drijven om de onderdelen te bewerken, wat een soort zandstralen is.

Zowel stralen als zandstralen kunnen de werkstukken reinigen en vuil verwijderen, ter voorbereiding op de volgende stap. Dit is om te voldoen aan de ruwheidseisen van het volgende proces, en sommige zijn voor oppervlakteconsistentie.

Stralen heeft een verstevigend effect op de werkstukken, wat niet duidelijk is bij zandstralen.

Over het algemeen worden bij kogelstralen kleine stalen kogeltjes gebruikt en bij zandstralen kwartszand. Ze zijn onderverdeeld op basis van verschillende vereisten.

Bij precisiegietwerk wordt bijna elke dag gebruikgemaakt van zandstralen en gritstralen.

VII. Aanvulling

1. Zowel gritstralen als zandstralen zijn oppervlaktebehandelingenmaar niet alleen gietstukken worden gestraald.

2. De belangrijkste functie van zandstralen is oppervlakteroest terwijl kogelstralen meerdere functies heeft: niet alleen roestverwijdering en oppervlakte deoxidatie, maar ook het verbeteren van de oppervlakteruwheid, het verwijderen van bramen uit onderdelen, het elimineren van interne spanningen in onderdelen, het verminderen van de vervorming van onderdelen na een warmtebehandeling, het verbeteren van de slijtvastheid van het oppervlak en het drukvermogen van onderdelen, enz.

3. Er zijn veel processen voor kogelstralen, zoals gietstukken, smeedstukken, oppervlakken van onderdelen na machinale bewerking, oppervlakken van onderdelen na warmtebehandeling, enz.

4. Zandstralen gebeurt voornamelijk handmatig, terwijl kogelstralen vaak geautomatiseerd of halfautomatisch is.

5. De stalen schoten en ijzeren schoten die gebruikt worden bij het kogelstralen zijn niet echt schoten in de ware zin van het woord, het zijn kleine staaldraadjes of -staafjes die er pas als schoten uitzien nadat ze een tijdje gebruikt zijn.

Het zogenaamde zand voor zandstralen is niets meer dan rivierzand, identiek aan bouwzand, behalve dat zandstralen gezeefd wordt, minder modder bevat en een specifieke korrelgrootte heeft.

Natuurlijk zijn sommige industrieën anders, zoals de scheepsbouw, waar echte stalen schoten worden gebruikt om te stralen en metaalertszand (geen rivierzand - kwartszand) wordt gebruikt om te zandstralen.

Extra aanvulling (sommige herhalend, sommige tegenstrijdig):

1. Schoten vs. zand: Schoten zijn over het algemeen bolvormige deeltjes zonder randen en hoeken, zoals schoten van geslepen draad; zand verwijst naar korrels met randen en hoeken, zoals bruin korund, wit korund, rivierzand, enz.

2. Sproeien vs. werpen: Sproeien gebruikt perslucht als krachtbron om zand of shotmateriaal op het materiaaloppervlak te sproeien om reiniging en een bepaalde mate van ruwheid te bereiken; werpen gebruikt de centrifugale kracht die wordt gegenereerd tijdens rotatie met hoge snelheid om in te slaan op het materiaaloppervlak om reiniging en een bepaalde mate van ruwheid te bereiken.