Які основні технології обробки смуг з нержавіючої сталі?

Обробка стрічок із нержавіючої сталі передбачає серію процесів, таких як різання, формування, обробка поверхні та оптимізація властивостей стрічкових заготовок з нержавіючої сталі (товщиною зазвичай від 0,01 до 3 мм і шириною від 10 до 2000 мм), щоб задовольнити вимоги «високої точності, певних форм і індивідуальних характеристик» у галузях, таких як електроніка, автомобілебудування, побутове приладдя та медичні пристрої.

Обробка стрічок із нержавіючої сталі

Основними її характеристиками є безперервне виробництво, висока точність розмірів і стабільність поверхні. Потрібно обирати відповідний процес із урахуванням властивостей матеріалу стрічки з нержавіючої сталі (наприклад, стійкості до корозії та твердості).

Обробка смуг з нержавіючої сталі зазвичай відбувається за процесом «попередня обробка → формувальна обробка → остаточна обробка → обробка поверхні → оптимізація характеристик». Різні процеси відповідають різним продукт вимогам. Основні процеси є такими:

1. Процес попередньої обробки: закладення основи для подальшої обробки

Мета полягає у видаленні домішок із поверхні смугового матеріалу та регулюванні його плоскості, щоб уникнути впливу на точність подальшого формування.

Знежирення та очищення

Функція: видалення залишків прокатного мастила та бруду під час процесу прокатки (якщо залишаться жирові забруднення, під час наступного зварювання чи покриття виникнуть бульбашки).

Процес: занурення в лужний очисник (наприклад, розчин гідроксиду натрію) + обприскування, потім промивання чистою водою та сушіння гарячим повітрям.

Водяна плівка на поверхні після очищення має бути безперервною (без розривів), а залишки жиру мають бути ≤5 мг/м².

Вирівнювання (правка)

Функція: Усунення «хвилеподібної форми» (наприклад, хвилястості по краях або в середній частині) смуги після прокатки для забезпечення плоскості (зазвичай не більше ≤0,1 мм/м);

Обладнання: Багатороликова правильна машина (від 12 до 24 роликів, більше роликів використовується для тонких смуг), яка «виправляє» деформацію за рахунок різниці тиску між верхніми та нижніми роликами.

Примітка: Для твердих смуг із нержавіючої сталі (наприклад, 430 тверда) слід знизити швидкість прокатки, щоб уникнути утворення тріщин.

2. Остаточна обробка: Підвищення точності розмірів та якості поверхні

Виконання «тонкого налаштування» готових виробів для забезпечення їх відповідності вимогам остаточної збірки.

Знешкодження заусенців/фаска

Причина: Після обрізки та штампування на краях часто утворюються заусенці (зазвичай ≤0,05 мм), які можуть подряпати деталі при збиранні.

Процес: Для тонких смуг використовують «пасивні полірувальні колеса» (гнучке шліфування), для товстих смуг — «абразивний стрічковий шліфування» або хімічне видалення заусенців (корозія кислотними розчинами);

Висота заусенця повинна бути не більше 0,01 мм, а краї не повинні мати гострих кутів.

Правка фіксованої довжини

Функція: для листових матеріалів після поперечного розрізання виправляє незначні вигини (наприклад, "короблення") для забезпечення плоскості;

Обладнання: правильний верстат (із присосами для позиціонування), точність ±0,02 мм/м.

Очищення та сушка

Функція: видалення залишків металевої стружки та полірувального порошку під час остаточної обробки;

Процес: ультразвукова очистка (підходить для складних конструкцій) + сушіння гарячим повітрям (температура 60~80 °C, щоб уникнути окиснення).

3. Процес обробки поверхні: оптимізація зовнішнього вигляду та функціональності

Коригування стану поверхні відповідно до вимог до продукту, що поділяється на «декоративну обробку» та «функціональну обробку»:

Декоративна обробка

Шліфування (HL): використання абразивної стрічки для шліфування в одному напрямку з утворенням рівномірних смуг (поширені типи: 120#, 240#, 400#, чим більше число, тим дрібніше), використовується для кухонного посуду та панелей ліфтів.

Дзеркальне полірування: шляхом грубого шліфування (шліфувальний круг) → тонкого шліфування (полірувальний круг + полірувальна паста), шорсткість поверхні Ra доводять до ≤0,02 мкм (відображення як у дзеркалі), використовується для медичних пристроїв та високоякісних декоративних деталей.

Кольорове покриття: на поверхні методом вакуумного напилення (наприклад, PVD) утворюється кольорова плівкове шар (наприклад, золотий або чорний), що поєднує декоративність і стійкість до корозії, застосовується для рамок мобільних телефонів та прикрас.

Функціональна обробка

Пасивація: стрічку занурюють у розчин хроматів для утворення оксидної плівки (товщиною 2–5 мкм), що підвищує стійкість до корозії (наприклад, випробування 304 стрічки після пасивації у соляному тумані може тривати понад 500 годин), використовується для зовнішнього обладнання.

Обробка покриттям: нанесення тефлону (PTFE) або епоксидної смоли для утворення термостійкого/зносостійкого покриття, що використовується для антипригарних сковорідок і підшипникових прокладок.

Електролітичне полірування: за рахунок електролітичної дії видаляються мікроскопічні виступи на поверхні, зменшується шорсткість (Ra≤0,1 мкм) і одночасно підвищується корозійна стійкість. Використовується для деталей, що контактують з харчовими продуктами (наприклад, соломинки та столові прибори).

4. Процес оптимізації характеристик: регулювання механічних або хімічних властивостей

Для продуктів, які потребують певної міцності та пружності, характеристики оптимізуються шляхом термічної обробки або механічної обробки:

Відпал

Функція: усунення наклепу (наприклад, збільшення твердості та зниження міцності смуги після штампування), відновлення м’якого стану;

Процес: нержавіючу сталь серії 300 нагрівають до 1050–1100 °C (витримують 30–60 хвилин), після чого швидко охолоджують (гартуванням у воді), і твердість може бути знижена з HV250 до значень нижче HV150.

Застосування: використовується для деталей, які потребують повторного згинання (наприклад, гнучкі нержавіючі шланги).

Відпуск

Функція: підвищення пружності (наприклад, у пружинних деталях), стабілізація розмірів;

Процес: сталеві вироби серії 400 нагрівають до 300–500 °C (витримують 1–2 години), потім повільно охолоджують, щоб зберегти твердість у межах HV200–250 і водночас зберегти пружність.

Застосування: пружинні деталі з нержавіючої сталі, затискачі.

Поверхневе легування

Функція: підвищення твердості поверхні (наприклад, стійкість до подряпин);

Процес: на поверхні утворюється шар нітриду (товщиною 5–10 мкм) методом азотування (500–550 °C), твердість може досягати більше ніж HV800.

Застосування: клавіші мобільних телефонів, прецизійні шестерні.