Het fabricageproces van roestvrij staal omvat materiaalvoorbereiding, vormen, lassen, oppervlaktebehandeling en kwaliteitscontrole. Elke stap vereist het juiste proces op basis van de productvereisten.
Materiaalvoorbereiding: materiaalkeuze en snijden
Materiaalkeuze: Selecteer het type roestvrij staal op basis van de gebruiksomgeving van het product (zoals corrosiviteit en temperatuur). Voor voedselapparatuur is bijvoorbeeld 304 of 316L nodig (koolstof met lage-kwaliteit om carbideprecipitatie tijdens het lassen te voorkomen, wat de corrosieweerstand vermindert); maritieme omgevingen vereisen 316L of duplex roestvrij staal.
Snijden: Het snijden gebeurt door middel van lasersnijden, waterstraalsnijden of knippen. Lasersnijden is de voorkeurssnijmethode voor precisieproducten van roestvrij staal vanwege de minimale hitte-zone en de hoge randkwaliteit. Waterstraalsnijden is geschikt voor dikke platen of toepassingen waarbij thermische vervorming geen vereiste is.
Vormen: buigen, strekken en dieptrekken
Buigen: vlakke platen worden gebogen tot cilindrische, conische of op maat gemaakte- onderdelen met behulp van een plaatrol of kantbank. Bij de productie van roestvrijstalen watertanks worden bijvoorbeeld vlakke platen in cilinders gerold en met langsnaden gelast. Afkantpersen worden gebruikt om L--vormige en U--vormige stalen hoekstukken te maken.
Uitrekken: Met behulp van matrijzen worden vlakke platen uitgerekt tot diepe- holtevormen zoals kopjes en dozen. Bij de productie van roestvrijstalen thermosflessen wordt de vlakke plaat bijvoorbeeld geleidelijk in het bekerlichaam uitgerekt via meerdere rekstappen. De reductiesnelheid bij elke rekstap moet binnen een bereik van 15%-20% worden gehouden om scheuren te voorkomen.
Dieptrekken: Voor complexe stukken met diepe- holle ruimtes, zoals roestvrij stalen kookgerei, wordt een hydraulische pers gebruikt in combinatie met een-dieptrekmatrijs. Smeermiddelen (zoals minerale olie of smeermiddelen op water-basis) worden tijdens het dieptrekken gebruikt om wrijving te verminderen en scheuren te voorkomen.
Lassen: een sleuteltechnologie voor verbinden en afdichten
Bij het lassen van roestvrij staal moet aandacht worden besteed aan corrosieweerstand, vervormingsbeheersing en lasesthetiek. Veel voorkomende methoden zijn onder meer:
TIG-lassen (argonbooglassen): Geschikt voor dunne platen (0,5-3 mm) en precisielassen, zoals in voedselapparatuur en medische apparaten. Bij TIG-lassen wordt gebruik gemaakt van een niet-afsmeltende wolfraamstaaf om een boog te genereren, en een lasdraad (zoals 308L of 316L) om een mooie lasnaad met hoge corrosieweerstand te creëren.
MIG-lassen (gasbeschermd lassen): Geschikt voor middel-dikke platen (3-12 mm), het is efficiënter dan TIG-lassen. MIG-lassen maakt gebruik van een continue draadaanvoer om de boog te genereren, en een veelgebruikt gas is een argon-CO2-mengsel, waardoor lassen op hoge snelheid mogelijk is.
Puntlassen: Geschikt voor het monteren van dunne platen, zoals RVS kasten en liftdeurpanelen. Bij puntlassen wordt gebruik gemaakt van druk van elektroden en stroom om de contactpunten te smelten, waardoor een las ontstaat. Hoewel het efficiënt is, vermindert het ook de lassterkte.
Laserlassen: Geschikt voor precisielassen of het verbinden van ongelijksoortige materialen, zoals roestvrij staal met aluminium. Laserlassen biedt een kleine hitte-zone en minimale vervorming, maar de apparatuurkosten zijn hoog.
Oppervlaktebehandeling: verbetert de esthetiek en functionaliteit
De oppervlaktebehandeling van roestvrij staal moet een evenwicht bieden tussen corrosieweerstand, esthetiek en functionaliteit. Veel voorkomende methoden zijn onder meer:
Polijsten: Mechanisch polijsten (schuurpapier, polijstschijf) of chemisch polijsten (zuur beitsen) wordt gebruikt om een spiegel-achtige afwerking te verkrijgen. Dit is geschikt voor decoratieve artikelen en serviesgoed. De oppervlakteruwheid van een roestvrijstalen spoelbak moet bijvoorbeeld worden geregeld tot Ra kleiner dan of gelijk aan 0,8 μm om de vuilaanhechting te verminderen.
Borstelen: Het gebruik van een schuurband of staalborstel om een fijne textuur op het oppervlak te creëren, verhoogt de wrijving en verbergt krassen. Dit is geschikt voor liftdeurpanelen en apparaatbehuizingen. De poetsrichting moet overeenkomen met de gebruiksrichting van het product om visuele afleiding te voorkomen.
Galvaniseren: Chroom, nikkel of titanium worden op het oppervlak van roestvrij staal aangebracht om de corrosieweerstand en decoratieve eigenschappen te verbeteren. Roestvrijstalen badkameraccessoires zijn bijvoorbeeld vaak verchroomd- om hun glans te versterken, terwijl medische apparaten vernikkeld- zijn om allergische reacties te verminderen.
Zandstralen: Zanddeeltjes worden met behulp van een hoge-luchtstroom op het oppervlak aangebracht, waardoor een matte afwerking ontstaat. Dit is geschikt voor industriële apparatuur en het bouwen van vliesgevels. Zandstralen kan lassporen verbergen en de algehele textuur verbeteren.
Kwaliteitsinspectie: uitgebreide controle van grondstoffen tot eindproduct
De productie van roestvrij staal vereist talrijke tests om de kwaliteit te garanderen, waaronder:
Analyse van de chemische samenstelling: Spectrometers worden gebruikt om het gehalte aan elementen zoals chroom, nikkel en molybdeen te meten om naleving van de normen te garanderen (roestvrij staal 304 moet bijvoorbeeld groter dan of gelijk aan 18% chroom en groter dan of gelijk aan 8% nikkel bevatten).
Testen van mechanische eigenschappen: Trektestmachines worden gebruikt om de treksterkte, vloeigrens en rek te meten om naleving van de operationele vereisten te garanderen (roestvrij staal 304 moet bijvoorbeeld een treksterkte hebben van groter dan of gelijk aan 520 MPa).
Corrosiebestendigheidstests: Zoutsproeitests (NSS) of cyclische corrosietests (CCT) simuleren zware omstandigheden om de stabiliteit van de oppervlaktepassiveringsfilm te testen. Roestvrij staal 316 moet bijvoorbeeld een zoutsproeitest van 480 uur doorstaan om geen roest te vertonen.
Niet-destructief onderzoek: röntgen-, ultrasoon- of penetrantonderzoek wordt gebruikt om interne defecten (bijvoorbeeld poriën en scheuren) in lassen op te sporen om de laskwaliteit te garanderen. Zo moet 100% van de roestvrijstalen lassen in drukvaten röntgenonderzoek ondergaan.
