Как добиться зеркальной поверхности нержавеющей стали: 4-этапный процесс, руководство по настройке материалов и составов

Детали из нержавеющей стали редко покидают станок с ЧПУ, камеру литья под давлением или линию штамповки, готовые к сборке. Следы инструментов, заусенцы, сварочная окалина и неоднородная текстура поверхности — все это необходимо удалить, прежде чем деталь можно будет назвать «зеркально обработанной».

Проблема в том, что многие фабрики пытаются добиться зеркального блеска.один агрессивный цикл. Такой подход обычно приводит к одному из двух результатов: края закругляются сверх допуска, или поверхность становится яркой, но мутной — достаточно яркой, чтобы выглядеть приемлемо при освещении мастерской, и тусклой при свете выставочного зала.

Надежной альтернативой являетсяпоэтапный процесс: каждый этап устраняет ущерб, нанесенный предыдущим, и ни один этап не требует сделать больше, чем он может. Ниже представлена ​​четырехэтапная схема, которую мы используем при разработке процессов отделки компонентов из нержавеющей стали в таких отраслях, как оборудование для общественного питания, оборудование для ванных комнат и аксессуары для носимых устройств.

1. Что на самом деле означает «зеркальная отделка»

Прежде чем выбирать оборудование, полезно определить цель таким образом, чтобы ее можно было измерить. «Зеркало» — зрительное впечатление; производству нужен номер.

Указанные выше диапазоны являются общими отраслевыми эталонными значениями. Фактические результаты зависят от марки стали (304/316/430), состояния поверхности, геометрии детали и параметров цикла, поэтому отбор проб необходим.

Два практических замечания:

Ра – не единственная мера.Единицы блеска (ГУ) и визуальная матовость имеют значение для декоративных деталей. Две детали с одинаковым Ra могут выглядеть по-разному, если одна из них имеет направленное зерно.

Качество нержавеющей стали имеет значение.Аустенитные марки (304/316) обычно полируются до более яркого и однородного покрытия, чем ферритные 430. Если деталь представляет собой отливку, пористость поверхности будет ограничивать дальность обработки, независимо от качества обработки.

2. Четыре этапа

Этап 1 - Удаление заусенцев и закругление кромок

Цель:удалите заусенцы, сломайте острые края и создайте однородную исходную поверхность.

На этом этапе речь идет о геометрии, а не о яркости. Агрессивные режущие материалы быстро удаляют материал, поэтому существует риск перерезки: кромки, которым требовался радиус 0,2 мм, в итоге получаются с радиусом 1 мм, и деталь не удается собрать.

СМИ:угловые керамические или пластиковые режущие материалы, крупная зернистость. Обычной отправной точкой для получения тяжелых заусенцев на стали является абразивный материал из коричневых шариков из плавленого оксида алюминия [IL].

Сложный:режущий состав, который сохраняет поверхность носителя открытой и удаляет стружку; экологически чистая смазочно-охлаждающая жидкость [IL] используется там, где регулируется сброс сточных вод.

Машина:высокоэнергетическое оборудование. Центробежный станок для отделки бочек [IL] или автоматическое оборудование для шлифования бочек [IL] обеспечивает скорость съема материала, необходимую на этом этапе.

Остерегайтесь:застревание носителя в отверстиях и щелях. Выберите размер носителя, который не может застрять в мельчайших деталях детали, или запланируйте отдельный этап удаления.

Этап 2 - Тонкое шлифование (доработка поверхности)

Цель:сотрите рисунок царапин, оставленный на этапе 1, и приведите поверхность в полосу Ra 0,4–0,8 мкм.

Теперь деталь должна выглядеть равномерно матовой. Если вы все еще видите отдельные глубокие царапины, значит, этап 1 резал слишком агрессивно или работал слишком коротко.

СМИ:более мелкая зернистость, часто конической или цилиндрической формы для поддержания контакта с плоскими и изогнутыми поверхностями. Здесь часто упоминается галтовочный материал из карбида кремния [IL].

Сложный:продолжайте использовать легкий режущий состав, но уменьшите дозировку - цель смещается от удаления к доработке.

Машина:зеркально-шлифовальный станок [IL] с регулируемой скоростью позволяет регулировать интенсивность, а не просто работать дольше.

Остерегайтесь:этот этап выполняется слишком долго. Он выравнивает поверхность, но не осветляет ее; Дополнительное время здесь увеличивает стоимость, не добавляя блеска.

Этап 3 - Предварительная полировка (осветление)

Цель:преобразовать однородную матовую поверхность в отражающую, обычно достигающую Ra 0,2–0,4 мкм.

Это этап, на котором деталь впервые «становится блестящей». Это также стадия, наиболее чувствительная к загрязнению.

СМИ:малоабразивные или неабразивные полировальные средства - часто стальные средства для полировки или тонкий фарфор.Среду с этапа 1 необходимо полностью отделить и очистить барабан.до начала этого этапа.

Сложный:специальная осветляющая химия. Для нержавеющей стали стандартным выбором является отбеливатель для нержавеющей стали [IL]; Для деталей из алюминия и магния требуются собственные химические составы (шлифовальный агент из алюминиевого сплава [IL]).

Машина:планетарный полировальный станок [IL] или многостанционный агрегат, такой как 4-позиционный станок для тонкого шлифования зеркал с несколькими отверстиями [IL], позволяет выполнять несколько стадий параллельно без перекрестного загрязнения.

Остерегайтесь:качество воды и pH. Жесткая вода и остатки режущего состава являются наиболее распространенными причинами мутного и мутного блестящего покрытия.

Этап 4 - Окончательная зеркальная полировка, очистка и пассивация

Цель:Достигните целевого блеска, затем защитите поверхность.

Окончательная полировка:неабразивные материалы с осветляющим составом, короткий цикл, низкая интенсивность. Чрезмерное движение может привести к появлению «апельсиновой корки» на больших плоских поверхностях.

Очистка:Детали необходимо полностью промыть и высушить. Остатки высохшего состава проявляются в виде белой пленки или водяных пятен.

Пассивация:Нержавеющая сталь приобретает свою коррозионную стойкость благодаря слою оксида хрома, который нарушается полировкой. Шаг пассивации восстанавливает его. Если этого не сделать, некоторые детали из полированной нержавеющей стали ржавеют в течение нескольких недель во влажной или прибрежной среде.

3. Параметры процесса, определяющие результат

Одна и та же машина и носитель могут давать очень разные результаты в зависимости от того, как настроен цикл. Переменные, которые стоит задокументировать в вашей схеме процесса:

4. Распространенные дефекты и способы их устранения

5. Как проверить перед принятием решения

Определите цель численно- Значение Ra, единицы блеска и утвержденный визуальный эталонный образец, подписанный обеими сторонами.

Запустите пробную партию на реальном производственном оборудовании, а не лабораторный блок. По возможности отправьте детали поставщику для отбора проб перед производством [IL].

Измеряйте Ra в конце каждого этапа., не только в конце. Исправить этап, который неэффективен, гораздо дешевле, чем неудавшийся конечный результат.

Заблокировать лист процесса- тип и размер среды, соотношение, состав и дозировка, качество воды, время цикла, скорость, сушка и пассивация.

Повторная проверка после первого месяца производства.Износ носителей и составные партии различаются; процесс, который был правильным на первой неделе, может измениться к шестой неделе.

Часто задаваемые вопросы

Сколько времени занимает полный четырехэтапный процесс отделки зеркала?Это зависит от размера детали, требуемого удаления материала и типа машины. Вместо того, чтобы приводить одну цифру, практический подход представляет собой испытание на время: запускайте этап 1 постепенно, измеряйте Ra и радиус края после каждого и записывайте точку, в которой результаты перестают улучшаться. Эти данные становятся вашим стандартным циклом.

Могу ли я добиться зеркального блеска за один шаг?Не надежно. Один агрессивный цикл либо обрезает края, либо оставляет яркую, но мутную поверхность. Поэтапный подход существует потому, что каждый этап устраняет конкретную картину ущерба, созданную предыдущим.

Нужна ли мне другая машина для каждого этапа?Не обязательно. Одна машина может работать на нескольких стадиях, если вы выделяете среду для каждой стадии и очищаете рабочую камеру между проходами. Многостанционные машины облегчают эту задачу, предоставляя каждой ступени отдельную камеру.

Какие абразивные материалы следует использовать для обработки нержавеющей стали?Начинайте поэтапно, а не только по материалу: грубые режущие материалы для снятия заусенцев, более мелкие для обработки и малоабразивные или неабразивные материалы для придания блеска. Просмотрите полный ассортимент абразивных материалов или ознакомьтесь с нашими рекомендациями по выбору абразивных материалов.

Почему мои полированные детали из нержавеющей стали все еще ржавеют?Полировка удаляет пассивный слой оксида хрома, который придает нержавеющей стали коррозионную стойкость. Этап пассивации после окончательной полировки восстанавливает его. Без него на деталях, находящихся во влажной, прибрежной или богатой хлоридами среде, в течение нескольких недель может появиться ржавчина.

Какая обработка зеркал из нержавеющей стали лучше: влажная или сухая?Оба используются. Мокрые процессы обычно обеспечивают лучшее охлаждение, удаление стружки и более точный контроль поверхности при обработке зеркал; Сухие процессы подходят для применений, в которых утилизация сточных вод затруднена или детали должны оставаться сухими. См. нашу линейку машин для сухой полировки [IL] для сухого применения.

Готовы разработать свой процесс отделки?

XDS занимается производством шлифовального и полировального оборудования, а также разработкой абразивных сред и смесей с 2008 года, имея 60+ патенты на изобретения и полезные модели, а также сертификаты ISO 9001, национальные военные стандарты и сертификаты ЕС CE. Наша технологическая группа проводит выборочные испытания ваших реальных деталей и возвращает документированную технологическую карту с указанием материалов, компаундов, параметров и ожидаемой шероховатости.

Запросить ценовое предложение и пробную версию →· Или просмотрите раздел часто задаваемых вопросов, чтобы получить дополнительные ответы по процессам.