El procés de fabricació d'acer inoxidable inclou la preparació del material, la conformació, la soldadura, el tractament de superfícies i la inspecció de qualitat. Cada pas requereix el procés adequat basat en els requisits del producte.
Preparació del material: Selecció i tall del material
Selecció de material: seleccioneu el tipus d'acer inoxidable en funció de l'entorn operatiu del producte (com ara la corrosivitat i la temperatura). Per exemple, els equips alimentaris requereixen 304 o 316 L (-graus baixes en carboni per evitar la precipitació del carbur durant la soldadura, la qual cosa redueix la resistència a la corrosió); els ambients marins requereixen acer inoxidable 316L o dúplex.
Tall: el tall es realitza mitjançant tall làser, tall per raig d'aigua o cisalla. El tall per làser és el mètode de tall preferit per als productes d'acer inoxidable de precisió a causa de la seva zona afectada per la calor-mínima i de l'alta qualitat de les vores. El tall per raig d'aigua és adequat per a plaques gruixudes o aplicacions on la deformació tèrmica no és un requisit.
Formació: flexió, estirament i embutició profunda
Doblat: les plaques planes es dobleguen en parts cilíndriques, còniques o amb forma{0}}personalitzada mitjançant un rotlle de plaques o un fre de premsa. Per exemple, quan es fabriquen dipòsits d'aigua d'acer inoxidable, les làmines planes s'enrotllen en cilindres i es solden amb costures longitudinals. Els frens de premsa s'utilitzen per crear peces d'acer en forma de L-i en forma d'U-.
Estirament: amb matrius, les làmines planes s'estiren en formes-de cavitats profundes com ara tasses i caixes. Per exemple, quan es fabriquen termos d'acer inoxidable, la làmina plana s'estira gradualment al cos de la tassa mitjançant múltiples passos d'estirament. La taxa de reducció a cada pas d'estirament s'ha de controlar entre un 15% i un 20% per evitar esquerdes.
Embutit profund: per a peces complexes de cavitat-profunda, com ara estris de cuina d'acer inoxidable, s'utilitza una premsa hidràulica juntament amb una matriu d'embotit-profund. Els lubricants (com ara els lubricants a base d'oli mineral o d'aigua-) s'utilitzen durant l'embotició profunda per reduir la fricció i evitar esquerdes.
Soldadura: tecnologia clau per a la unió i el segellat
La soldadura d'acer inoxidable requereix abordar la resistència a la corrosió, el control de la deformació i l'estètica de la soldadura. Els mètodes comuns inclouen:
Soldadura TIG (soldadura per arc d'argó): apta per a làmines primes (0,5-3 mm) i soldadura de precisió, com ara equips alimentaris i dispositius mèdics. La soldadura TIG utilitza una vareta de tungstè no consumible per generar un arc i un cable de farciment (com ara 308L o 316L) per crear una bonica costura de soldadura amb alta resistència a la corrosió.
Soldadura MIG (soldadura blindada amb gas): Apta per a plaques de gruix mitjà-(3-12 mm), és més eficient que la soldadura TIG. La soldadura MIG utilitza una alimentació contínua de filferro per generar l'arc, i un gas que s'utilitza habitualment és una mescla d'argó-CO2, que permet una soldadura d'alta velocitat.
Soldadura per punts: apta per muntar plaques primes, com ara armaris d'acer inoxidable i panells de portes d'ascensors. La soldadura per punts utilitza la pressió dels elèctrodes i el corrent per fondre els punts de contacte, formant una soldadura. Tot i que és eficient, també redueix la força de la soldadura.
Soldadura per làser: apta per a la soldadura de precisió o la unió de materials diferents, com ara l'acer inoxidable a l'alumini. La soldadura per làser ofereix una petita-zona afectada per la calor i una deformació mínima, però el cost de l'equip és elevat.
Tractament de superfícies: millora l'estètica i la funcionalitat
El tractament superficial d'acer inoxidable ha d'equilibrar la resistència a la corrosió, l'estètica i la funcionalitat. Els mètodes comuns inclouen:
Polit: s'utilitza el poliment mecànic (paper de vidre, mola de poliment) o el polit químic (decapatge àcid) per aconseguir un acabat semblant a un mirall-. Això és adequat per a articles de decoració i vaixella. Per exemple, la rugositat superficial d'una pica d'acer inoxidable s'ha de controlar a Ra Menor o igual a 0,8 μm per reduir l'adhesió de la brutícia.
Raspall: utilitzar una cinta de polir o un raspall de filferro per crear una textura fina a la superfície augmenta la fricció i amaga les ratllades. Això és adequat per a panells de portes d'ascensors i carcasses d'aparells. La direcció del raspallat s'ha d'alinear amb la direcció d'ús del producte per evitar distraccions visuals.
Galvanització: crom, níquel o titani s'aplica a la superfície de l'acer inoxidable per millorar la resistència a la corrosió i les propietats decoratives. Per exemple, els accessoris de bany d'acer inoxidable solen estar cromats-per millorar la seva brillantor, mentre que els dispositius mèdics estan niquelats-per reduir les reaccions al·lèrgiques.
Sorra: les partícules de sorra s'apliquen a la superfície mitjançant un flux d'aire d'alta-pressió, creant un acabat mat. Això és adequat per a equips industrials i murs cortina de construcció. El sorra pot ocultar marques de soldadura i millorar la textura general.
Inspecció de qualitat: control integral des de les matèries primeres fins al producte acabat
La producció d'acer inoxidable requereix nombroses proves per garantir la qualitat, com ara:
Anàlisi de la composició química: els espectròmetres s'utilitzen per mesurar el contingut d'elements com el crom, el níquel i el molibdè per garantir el compliment dels estàndards (per exemple, l'acer inoxidable 304 ha de contenir un 18% de crom o més d'un 8% de níquel).
Proves de propietats mecàniques: les màquines de prova de tracció s'utilitzen per mesurar la resistència a la tracció, la resistència a la fluència i l'allargament per garantir el compliment dels requisits operatius (per exemple, l'acer inoxidable 304 ha de tenir una resistència a la tracció superior o igual a 520 MPa).
Proves de resistència a la corrosió: les proves de polvorització de sal (NSS) o les proves de corrosió cíclica (CCT) simulen entorns durs per provar l'estabilitat de la pel·lícula de passivació superficial. Per exemple, l'acer inoxidable 316 ha de passar una prova d'esprai de sal de 480 hores per no mostrar òxid.
Proves no destructives: les proves de raigs X-, ultrasònics o penetrants s'utilitzen per detectar defectes interns (p. ex., porus i esquerdes) a les soldadures per garantir la qualitat de les soldadures. Per exemple, el 100% de les soldadures d'acer inoxidable en recipients a pressió s'han de sotmetre a proves de raigs X-.
