กระบวนการผลิตสแตนเลส

กระบวนการผลิตเหล็กกล้าไร้สนิมประกอบด้วยการเตรียมวัสดุ การขึ้นรูป การเชื่อม การรักษาพื้นผิว และการตรวจสอบคุณภาพ แต่ละขั้นตอนต้องใช้กระบวนการที่เหมาะสมตามความต้องการของผลิตภัณฑ์

การเตรียมวัสดุ: การเลือกและการตัดวัสดุ

การเลือกใช้วัสดุ: เลือกประเภทของสเตนเลสสตีลตามสภาพแวดล้อมการทำงานของผลิตภัณฑ์ (เช่น การกัดกร่อนและอุณหภูมิ) ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์อาหารต้องใช้เกรด 304 หรือ 316L (เกรดคาร์บอนต่ำ-เพื่อหลีกเลี่ยงการตกตะกอนของคาร์ไบด์ระหว่างการเชื่อม ซึ่งจะช่วยลดความต้านทานการกัดกร่อน) สภาพแวดล้อมทางทะเลต้องใช้สเตนเลสสตีล 316L หรือดูเพล็กซ์

การตัด: การตัดทำได้โดยใช้การตัดด้วยเลเซอร์ การตัดด้วยพลังน้ำ หรือการตัด การตัดด้วยเลเซอร์เป็นวิธีการตัดที่แนะนำสำหรับผลิตภัณฑ์สแตนเลสที่มีความแม่นยำ เนื่องจากมีโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนน้อยที่สุด-และมีคุณภาพคมตัดสูง การตัดด้วยพลังน้ำเหมาะสำหรับแผ่นหนาหรือการใช้งานที่ไม่จำเป็นต้องมีการเปลี่ยนรูปจากความร้อน

การขึ้นรูป: การดัด การยืด และการวาดแบบลึก

การดัด: แผ่นเรียบจะถูกดัดให้เป็นชิ้นส่วนทรงกระบอก ทรงกรวย หรือรูปทรงที่กำหนดเอง-โดยใช้ม้วนแผ่นหรือกดเบรก ตัวอย่างเช่น ในการผลิตถังเก็บน้ำสแตนเลส แผ่นเรียบจะถูกรีดเป็นกระบอกสูบและเชื่อมด้วยตะเข็บตามยาว กดเบรกใช้เพื่อสร้างชิ้นเหล็กมุมรูปตัว L- และรูปตัว U-

การยืด: การใช้แม่พิมพ์ ทำให้แผ่นเรียบถูกยืดออกเป็นรูปทรงช่องลึก- เช่น ถ้วยและกล่อง ตัวอย่างเช่น เมื่อผลิตกระติกน้ำร้อนสแตนเลส แผ่นแบนจะค่อยๆ ยืดเข้าไปในตัวถ้วยโดยผ่านการยืดหลายขั้นตอน อัตราการลดในแต่ละขั้นตอนการยืดจะต้องได้รับการควบคุมภายใน 15%-20% เพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าว

การขึ้นรูปลึก: สำหรับชิ้นงานที่มีโพรงลึก-ที่ซับซ้อน เช่น เครื่องครัวสแตนเลส เครื่องอัดไฮดรอลิกจะใช้ร่วมกับแม่พิมพ์ขึ้นรูปลึก- น้ำมันหล่อลื่น (เช่น น้ำมันแร่หรือน้ำมันหล่อลื่นที่มีน้ำเป็นส่วนประกอบหลัก-ถูกนำมาใช้ในระหว่างการวาดแบบลึกเพื่อลดแรงเสียดทานและป้องกันการแตกร้าว

การเชื่อม: เทคโนโลยีสำคัญสำหรับการเข้าร่วมและการปิดผนึก

การเชื่อมเหล็กสเตนเลสจำเป็นต้องคำนึงถึงความต้านทานการกัดกร่อน การควบคุมการเสียรูป และความสวยงามในการเชื่อม วิธีการทั่วไปได้แก่:

การเชื่อม TIG (การเชื่อมอาร์กอนอาร์ก): เหมาะสำหรับแผ่นบาง (0.5-3 มม.) และการเชื่อมที่มีความแม่นยำ เช่น ในอุปกรณ์อาหารและอุปกรณ์ทางการแพทย์ การเชื่อม TIG ใช้แท่งทังสเตนที่ไม่สิ้นเปลืองเพื่อสร้างส่วนโค้ง และใช้ลวดเติม (เช่น 308L หรือ 316L) เพื่อสร้างรอยเชื่อมที่สวยงามและมีความต้านทานการกัดกร่อนสูง

การเชื่อม MIG (การเชื่อมแบบป้องกันแก๊ส): เหมาะสำหรับแผ่นหนาปานกลาง- (3-12 มม.) ซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่าการเชื่อม TIG การเชื่อม MIG ใช้การป้อนลวดอย่างต่อเนื่องเพื่อสร้างส่วนโค้ง และก๊าซที่ใช้กันทั่วไปคืออาร์กอน-ส่วนผสมของ CO2 ซึ่งช่วยให้สามารถเชื่อมด้วยความเร็วสูงได้

การเชื่อมแบบจุด: เหมาะสำหรับการประกอบแผ่นบาง เช่น ตู้สแตนเลส และแผงประตูลิฟต์ การเชื่อมแบบจุดใช้แรงดันจากอิเล็กโทรดและกระแสไฟฟ้าในการหลอมจุดสัมผัสทำให้เกิดการเชื่อม แม้ว่าจะมีประสิทธิภาพ แต่ก็ยังลดความแข็งแรงในการเชื่อมด้วย

การเชื่อมด้วยเลเซอร์: เหมาะสำหรับการเชื่อมที่มีความแม่นยำหรือการเชื่อมวัสดุที่ไม่เหมือนกัน เช่น สแตนเลสกับอลูมิเนียม การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนเล็กน้อย-และมีการเสียรูปน้อยที่สุด แต่ต้นทุนอุปกรณ์ก็สูง

การรักษาพื้นผิว: ช่วยเพิ่มความสวยงามและการใช้งาน

การรักษาพื้นผิวสเตนเลสสตีลต้องรักษาสมดุลระหว่างความต้านทานการกัดกร่อน ความสวยงาม และการใช้งาน วิธีการทั่วไปได้แก่:

การขัด: การขัดด้วยกลไก (กระดาษทราย ล้อขัด) หรือการขัดด้วยสารเคมี (การดองด้วยกรด) ถูกนำมาใช้เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เหมือนกระจก- เหมาะสำหรับของตกแต่งและเครื่องใช้บนโต๊ะอาหาร ตัวอย่างเช่น ควรควบคุมความหยาบพื้นผิวของอ่างล้างจานสแตนเลสให้มี Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.8μm เพื่อลดการเกาะติดของสิ่งสกปรก

การแปรงฟัน: การใช้สายพานขัดหรือแปรงลวดเพื่อสร้างพื้นผิวที่ละเอียดจะเพิ่มการเสียดสีและซ่อนรอยขีดข่วน เหมาะสำหรับแผงประตูลิฟต์และตัวเครื่อง ทิศทางการแปรงควรสอดคล้องกับทิศทางการใช้ผลิตภัณฑ์เพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนการมองเห็น

การชุบด้วยไฟฟ้า: ใช้โครเมียม นิกเกิล หรือไททาเนียมกับพื้นผิวสแตนเลสเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนและคุณสมบัติการตกแต่ง ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์ในห้องน้ำที่ทำจากสแตนเลสมักชุบโครเมียม-เพื่อเพิ่มความมันวาว ในขณะที่อุปกรณ์ทางการแพทย์ชุบนิกเกิล-เพื่อลดปฏิกิริยาการแพ้

การพ่นทราย: อนุภาคทรายจะถูกใช้ลงบนพื้นผิวโดยใช้กระแสลมแรงดันสูง- ทำให้เกิดพื้นผิวด้าน เหมาะสำหรับอุปกรณ์อุตสาหกรรมและผนังม่านอาคาร การพ่นทรายสามารถปกปิดรอยเชื่อมและเพิ่มเนื้อสัมผัสโดยรวมได้

การตรวจสอบคุณภาพ: การควบคุมที่ครอบคลุมตั้งแต่วัตถุดิบไปจนถึงผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

การผลิตเหล็กกล้าไร้สนิมต้องมีการทดสอบหลายครั้งเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพ ซึ่งรวมถึง:

การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี: สเปกโตรมิเตอร์ใช้ในการวัดปริมาณธาตุต่างๆ เช่น โครเมียม นิกเกิล และโมลิบดีนัม เพื่อให้มั่นใจว่าเป็นไปตามมาตรฐาน (เช่น สแตนเลส 304 ต้องมีโครเมียมมากกว่าหรือเท่ากับ 18% และนิกเกิลมากกว่าหรือเท่ากับ 8%)

การทดสอบคุณสมบัติทางกล: เครื่องทดสอบแรงดึงใช้ในการวัดความต้านทานแรงดึง ความต้านแรงดึง และการยืดตัว เพื่อให้มั่นใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดการปฏิบัติงาน (เช่น สแตนเลส 304 ต้องมีความต้านทานแรงดึงมากกว่าหรือเท่ากับ 520 MPa)

การทดสอบความต้านทานการกัดกร่อน: การทดสอบสเปรย์เกลือ (NSS) หรือการทดสอบการกัดกร่อนแบบวงจร (CCT) จำลองสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเพื่อทดสอบความเสถียรของฟิล์มทู่ที่พื้นผิว ตัวอย่างเช่น สแตนเลส 316 จะต้องผ่านการทดสอบการพ่นเกลือเป็นเวลา 480 ชั่วโมงจึงจะไม่เกิดสนิม

การทดสอบแบบไม่ทำลาย: การทดสอบรังสีเอกซ์ อัลตราโซนิก หรือการทะลุทะลวงใช้เพื่อตรวจจับข้อบกพร่องภายใน (เช่น รูพรุนและรอยแตก) ในรอยเชื่อมเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพการเชื่อม ตัวอย่างเช่น การเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิม 100% ในภาชนะรับความดันจะต้องผ่านการทดสอบด้วยรังสีเอกซ์-