Edelstahl bietet viele Materialvorteile in einer Reihe industrieller Anwendungen, aber die gewählte Bearbeitungstechnik kann die Qualität und Integrität von Teilen aus diesem vielseitigen Metall beeinträchtigen.
In diesem Artikel werden die Gründe für die Verwendung von Edelstahl in einer Reihe von Teilen und Baugruppen bewertet und die Rolle des fotochemischen Ätzens als Verarbeitungstechnologie untersucht, die die Herstellung innovativer und hochpräziser Endprodukte ermöglichen kann.
Warum sollten Sie sich für Edelstahl entscheiden? Edelstahl ist im Wesentlichen ein Weichstahl mit einem Chromgehalt von 10 % oder mehr (nach Gewicht). Der Zusatz von Chrom verleiht dem Stahl seine einzigartigen korrosionsbeständigen Eigenschaften. Der Chromgehalt des Stahls ermöglicht die Bildung eines zähen, haftenden, unsichtbaren und korrosionsbeständigen Chromoxidfilms auf der Stahloberfläche. Bei mechanischer oder chemischer Beschädigung kann sich der Film selbst reparieren, sofern Sauerstoff vorhanden ist (auch in sehr geringen Mengen).
Die Korrosionsbeständigkeit und andere nützliche Eigenschaften von Stahl werden durch die Erhöhung des Chromgehalts und die Zugabe anderer Elemente wie Molybdän, Nickel und Stickstoff verbessert.
Edelstahl hat viele Vorteile. Erstens ist das Material korrosionsbeständig und Chrom ist das Legierungselement, das Edelstahl diese Qualität verleiht. Niedriglegierte Sorten widerstehen Korrosion in atmosphärischen und reinen Wasserumgebungen; Hochlegierte Sorten widerstehen Korrosion in den meisten sauren, alkalischen Lösungen und chlorhaltigen Umgebungen, wodurch ihre Eigenschaften in Verarbeitungsanlagen nützlich sind.
Spezielle Legierungssorten mit hohem Chrom- und Nickelgehalt sind korrosionsbeständig und behalten eine hohe Festigkeit bei hohen Temperaturen. Edelstahl wird häufig in Wärmetauschern, Überhitzern, Kesseln, Speisewassererhitzern, Ventilen und Hauptleitungen sowie in Flugzeug- und Raumfahrtanwendungen verwendet.
Auch die Reinigung ist ein sehr wichtiges Thema. Die einfache Reinigung von Edelstahl hat ihn zur ersten Wahl für strenge Hygienebedingungen wie Krankenhäuser, Küchen und Lebensmittelverarbeitungsbetriebe gemacht, und die pflegeleichte, helle Oberfläche von Edelstahl sorgt für ein modernes und attraktives Erscheinungsbild Aussehen.
Schließlich ist Edelstahl unter Berücksichtigung der Kosten, der Material- und Produktionskosten sowie der Lebenszykluskosten häufig die günstigste Materialoption und zu 100 % recycelbar, sodass der gesamte Lebenszyklus abgeschlossen wird.
Fotochemisch geätzte Mikrometall-„Ätzgruppen“ (einschließlich HP Etch und Etchform) ätzen eine Vielzahl von Metallen mit einer Präzision, die weltweit ihresgleichen sucht. Verarbeitete Bleche und Folien haben eine Dicke von 0,003 bis 2000 µm. An erster Stelle steht jedoch nach wie vor Edelstahl Für viele Kunden des Unternehmens ist es aufgrund seiner Vielseitigkeit, der Vielzahl der verfügbaren Qualitäten, der großen Anzahl verwandter Legierungen, der günstigen Materialeigenschaften (wie oben beschrieben) und der großen Anzahl an Oberflächenbehandlungen die erste Wahl. Für viele ist es das Metall der Wahl Anwendungen in einer Vielzahl von Branchen, spezialisiert auf die Bearbeitung von 1.4310: (AISI 301), 1.4404: (AISI 316L), 1.4301: (AISI 304) und Mikrometallen bekannter austenitischer Metalle, verschiedener ferritischer, ma-tensitischer (1.4028 Mo /7C27Mo2) oder Duplexstähle, Invar und Alloy 42.
Fotochemisches Ätzen (die selektive Entfernung von Metall durch eine Fotolackmaske zur Herstellung von Präzisionsteilen) hat mehrere inhärente Vorteile gegenüber herkömmlichen Blechfertigungstechniken. Am wichtigsten ist, dass durch fotochemisches Ätzen Teile hergestellt werden und gleichzeitig eine Materialverschlechterung vermieden wird, da bei der Verarbeitung keine Hitze oder Kraft angewendet wird.In Darüber hinaus kann das Verfahren aufgrund der gleichzeitigen Entfernung von Komponentenmerkmalen mithilfe der Ätzchemie nahezu unendlich komplexe Teile herstellen.
Die zum Ätzen verwendeten Werkzeuge sind entweder digital oder aus Glas, sodass nicht mit dem Schneiden teurer und schwer zu montierender Stahlformen begonnen werden muss. Dies bedeutet, dass eine große Anzahl von Produkten ohne Werkzeugverschleiß reproduziert werden kann, wodurch sichergestellt wird, dass die ersten und millionste produzierte Teile sind identisch.
Digital- und Glaswerkzeuge können außerdem sehr schnell und wirtschaftlich (normalerweise innerhalb einer Stunde) angepasst und geändert werden, was sie ideal für die Prototypenerstellung und Großserienfertigung macht. Dies ermöglicht eine „risikofreie“ Designoptimierung ohne finanzielle Verluste. Die Durchlaufzeit beträgt schätzungsweise 90 % schneller als gestanzte Teile, die ebenfalls eine erhebliche Vorabinvestition in die Werkzeugausstattung erfordern.
Siebe, Filter, Siebe und Biegungen Das Unternehmen kann eine Reihe von Edelstahlkomponenten ätzen, darunter Siebe, Filter, Siebe, Flachfedern und Biegefedern.
Filter und Siebe werden in vielen Industriezweigen benötigt, und Kunden fordern häufig komplexe und äußerst präzise Parameter. Der photochemische Ätzprozess von Mikrometall wird zur Herstellung einer Reihe von Filtern und Sieben für die petrochemische Industrie, die Lebensmittelindustrie, die medizinische Industrie usw. verwendet die Automobilindustrie (fotogeätzte Filter werden aufgrund ihrer hohen Zugfestigkeit in Kraftstoffeinspritzsystemen und Hydrauliksystemen eingesetzt). Micrometal hat seine fotochemische Ätztechnologie entwickelt, um eine präzise Steuerung des Ätzprozesses in drei Dimensionen zu ermöglichen. Dies erleichtert die Erstellung komplexer Geometrien und Bei der Anwendung bei der Herstellung von Gittern und Sieben können die Durchlaufzeiten erheblich verkürzt werden. Darüber hinaus können Sonderfunktionen und verschiedene Öffnungsformen in ein einziges Gitter integriert werden, ohne dass die Kosten steigen.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Bearbeitungstechniken weist das fotochemische Ätzen einen höheren Grad an Raffinesse bei der Herstellung dünner und präziser Schablonen, Filter und Siebe auf.
Die gleichzeitige Entfernung von Metall während des Ätzens ermöglicht die Einarbeitung mehrerer Lochgeometrien, ohne dass teure Werkzeug- oder Bearbeitungskosten anfallen, und fotogeätzte Netze sind gratfrei und spannungsfrei mit Materialabbau, während perforierte Platten anfällig für Verformungen sind.
Durch fotochemisches Ätzen wird die Oberflächenbeschaffenheit des verarbeiteten Materials nicht verändert und es werden keine Metall-zu-Metall-Kontakte oder Wärmequellen zur Veränderung der Oberflächeneigenschaften verwendet. Dadurch kann das Verfahren eine einzigartige, hochästhetische Oberfläche auf Edelstahl erzeugen Es eignet sich für dekorative Anwendungen.
Fotochemisch geätzte Edelstahlkomponenten werden auch häufig in sicherheitskritischen oder extremen Umgebungsanwendungen eingesetzt – wie ABS-Bremssystemen und Kraftstoffeinspritzsystemen – und die geätzte Biegung kann millionenfach perfekt „gebogen“ werden, da der Prozess die Dauerfestigkeit nicht verändert des Stahls. Alternative Bearbeitungstechniken wie Bearbeiten und Fräsen hinterlassen oft kleine Grate und Neugussschichten, die die Federleistung beeinträchtigen können.
Durch fotochemisches Ätzen werden potenzielle Bruchstellen in der Materialkörnung eliminiert, was zu einer gratfreien und nachgegossenen Schichtbiegung führt und so eine lange Produktlebensdauer und höhere Zuverlässigkeit gewährleistet.
Zusammenfassung Stahl und Edelstahl verfügen über eine Reihe von Eigenschaften, die sie ideal für viele gesamtindustrielle Anwendungen machen. Obwohl fotochemisches Ätzen als relativ einfach zu verarbeitendes Material mit traditionellen Blechbearbeitungstechniken angesehen wird, bietet es Herstellern erhebliche Vorteile bei der Herstellung komplexer und sicherheitskritischer Produkte Teile.
Das Ätzen erfordert keine harten Werkzeuge, ermöglicht eine schnelle Produktion vom Prototyp bis zur Großserienfertigung, bietet praktisch unbegrenzte Teilekomplexität, produziert grat- und spannungsfreie Teile, beeinträchtigt die Metallhärtung und -eigenschaften nicht, funktioniert bei allen Stahlsorten und erreicht Genauigkeit von ±0,025 mm, alle Lieferzeiten werden in Tagen und nicht in Monaten angegeben.
Die Vielseitigkeit des photochemischen Ätzverfahrens macht es zu einer überzeugenden Wahl für die Herstellung von Edelstahlteilen in zahlreichen anspruchsvollen Anwendungen und stimuliert Innovationen, da es die Hürden beseitigt, die den Konstrukteuren bei herkömmlichen Blechfertigungstechniken innewohnen.
Ein Stoff mit metallischen Eigenschaften, der aus zwei oder mehr chemischen Elementen besteht, von denen mindestens eines ein Metall ist.
Der fadenförmige Materialanteil, der sich während der Bearbeitung an der Kante eines Werkstücks bildet. Oft scharf. Er kann mit Handfeilen, Schleifscheiben oder -bändern, Speichenrädern, abrasiven Faserbürsten, Wasserstrahlgeräten oder anderen Methoden entfernt werden.
Die Fähigkeit einer Legierung oder eines Materials, Rost und Korrosion zu widerstehen. Dabei handelt es sich um Eigenschaften von Nickel und Chrom, die in Legierungen wie Edelstahl entstehen.
Ein Phänomen, das bei wiederholter oder schwankender Beanspruchung zu einem Bruch führt, dessen Maximalwert unter der Zugfestigkeit des Materials liegt. Der Ermüdungsbruch verläuft fortschreitend und beginnt mit winzigen Rissen, die unter schwankender Beanspruchung wachsen.
Die maximale Belastung, die über eine bestimmte Anzahl von Zyklen ohne Ausfall ausgehalten werden kann. Sofern nicht anders angegeben, kehrt sich die Belastung innerhalb jedes Zyklus vollständig um.
Jeder Herstellungsprozess, bei dem Metall bearbeitet oder bearbeitet wird, um einem Werkstück eine neue Form zu geben. Im Großen und Ganzen umfasst der Begriff Prozesse wie Design und Layout, Wärmebehandlung, Materialhandhabung und Inspektion.
Edelstahl verfügt über eine hohe Festigkeit, Hitzebeständigkeit, hervorragende Bearbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit. Es wurden vier allgemeine Kategorien entwickelt, um eine Reihe mechanischer und physikalischer Eigenschaften für spezifische Anwendungen abzudecken. Die vier Güten sind: austenitischer Typ CrNiMn 200 und CrNi 300; Chrommartensitischer Typ, härtbar, Serie 400; Chrom, nicht härtbarer ferritischer Typ der 400er-Serie; Ausscheidungshärtbare Chrom-Nickel-Legierungen mit Zusatzelementen zur Lösungsbehandlung und Aushärtung.
Bei einem Zugversuch das Verhältnis der maximalen Belastung zur ursprünglichen Querschnittsfläche. Wird auch Endfestigkeit genannt. Vergleichbar mit der Streckgrenze.