Quá trình chế tạo thép không gỉ bao gồm chuẩn bị vật liệu, tạo hình, hàn, xử lý bề mặt và kiểm tra chất lượng. Mỗi bước đều yêu cầu quy trình phù hợp dựa trên yêu cầu của sản phẩm.
Chuẩn bị nguyên liệu: Lựa chọn và cắt nguyên liệu
Lựa chọn vật liệu: Chọn loại thép không gỉ dựa trên môi trường hoạt động của sản phẩm (chẳng hạn như độ ăn mòn và nhiệt độ). Ví dụ: thiết bị thực phẩm yêu cầu 304 hoặc 316L (cấp cacbon-thấp để tránh kết tủa cacbua trong quá trình hàn, làm giảm khả năng chống ăn mòn); môi trường biển yêu cầu thép không gỉ 316L hoặc song công.
Cắt: Cắt được thực hiện bằng cách sử dụng cắt laser, cắt tia nước hoặc cắt. Cắt laze là phương pháp cắt được ưa chuộng đối với các sản phẩm thép không gỉ có độ chính xác do vùng ảnh hưởng nhiệt-tối thiểu và chất lượng cạnh cao. Cắt tia nước thích hợp cho các tấm dày hoặc các ứng dụng không yêu cầu biến dạng nhiệt.
Tạo hình: Uốn, duỗi và vẽ sâu
Uốn: Các tấm phẳng được uốn thành các phần hình trụ, hình nón hoặc hình-tùy chỉnh bằng cách sử dụng cuộn tấm hoặc máy ép phanh. Ví dụ, khi sản xuất bồn chứa nước bằng thép không gỉ, các tấm phẳng được cuộn thành hình trụ và hàn bằng các đường nối dọc. Phanh ép được sử dụng để tạo ra các miếng thép góc hình chữ L- và hình chữ U-.
Kéo giãn: Bằng cách sử dụng khuôn, các tấm phẳng được kéo căng thành các hình dạng-sâu sâu như cốc và hộp. Ví dụ, khi sản xuất bình giữ nhiệt bằng thép không gỉ, tấm phẳng được kéo căng dần vào thân cốc qua nhiều bước kéo dãn. Tỷ lệ giảm ở mỗi bước kéo giãn phải được kiểm soát trong khoảng 15% -20% để tránh hiện tượng nứt.
Vẽ sâu: Đối với các chi tiết có khoang sâu, phức tạp,-chẳng hạn như dụng cụ nấu nướng bằng thép không gỉ, máy ép thủy lực được sử dụng kết hợp với khuôn vẽ-sâu. Chất bôi trơn (chẳng hạn như dầu khoáng hoặc chất bôi trơn gốc nước) được sử dụng trong quá trình kéo sâu để giảm ma sát và ngăn ngừa nứt.
Hàn: Một công nghệ quan trọng để nối và hàn kín
Hàn thép không gỉ đòi hỏi phải giải quyết vấn đề chống ăn mòn, kiểm soát biến dạng và tính thẩm mỹ của mối hàn. Các phương pháp phổ biến bao gồm:
Hàn TIG (hàn hồ quang argon): Thích hợp cho các tấm mỏng (0,5-3 mm) và hàn chính xác, chẳng hạn như trong thiết bị thực phẩm và thiết bị y tế. Hàn TIG sử dụng thanh vonfram không tiêu hao để tạo ra hồ quang và dây phụ (như 308L hoặc 316L) để tạo đường hàn đẹp có khả năng chống ăn mòn cao.
Hàn MIG (hàn được bảo vệ bằng khí): Thích hợp cho các tấm dày-trung bình (3-12 mm), hiệu quả hơn so với hàn TIG. Hàn MIG sử dụng nguồn cấp dây liên tục để tạo ra hồ quang và khí thường được sử dụng là hỗn hợp argon-CO2, cho phép hàn tốc độ cao.
Hàn điểm: Thích hợp để lắp ráp các tấm mỏng, chẳng hạn như tủ inox và tấm cửa thang máy. Hàn điểm sử dụng áp suất từ các điện cực và dòng điện để làm nóng chảy các điểm tiếp xúc, tạo thành mối hàn. Mặc dù hiệu quả nhưng nó cũng làm giảm độ bền của mối hàn.
Hàn laser: Thích hợp để hàn chính xác hoặc nối các vật liệu khác nhau, chẳng hạn như thép không gỉ với nhôm. Hàn laze mang lại vùng ảnh hưởng nhiệt-nhỏ và biến dạng tối thiểu nhưng chi phí thiết bị cao.
Xử lý bề mặt: Tăng cường tính thẩm mỹ và chức năng
Xử lý bề mặt thép không gỉ phải cân bằng khả năng chống ăn mòn, tính thẩm mỹ và chức năng. Các phương pháp phổ biến bao gồm:
Đánh bóng: Đánh bóng cơ học (giấy nhám, đá đánh bóng) hoặc đánh bóng hóa học (tẩy axit) được sử dụng để đạt được độ hoàn thiện-như gương. Điều này phù hợp cho các mặt hàng trang trí và bộ đồ ăn. Ví dụ, độ nhám bề mặt của bồn rửa bằng thép không gỉ phải được kiểm soát ở mức Ra Nhỏ hơn hoặc bằng 0,8μm để giảm độ bám dính của bụi bẩn.
Đánh bóng: Sử dụng đai chà nhám hoặc bàn chải sắt để tạo kết cấu mịn trên bề mặt giúp tăng ma sát và che đi các vết xước. Điều này phù hợp cho các tấm cửa thang máy và vỏ thiết bị. Hướng chải phải phù hợp với hướng sử dụng sản phẩm để tránh gây mất tập trung thị giác.
Mạ điện: Chrome, niken hoặc titan được phủ lên bề mặt thép không gỉ để tăng cường khả năng chống ăn mòn và tính chất trang trí. Ví dụ: phụ kiện phòng tắm bằng thép không gỉ thường được mạ crom-để tăng độ bóng, trong khi các thiết bị y tế được mạ niken-để giảm phản ứng dị ứng.
Phun cát: Các hạt cát được phun lên bề mặt bằng luồng khí áp suất-cao, tạo ra lớp hoàn thiện mờ. Điều này phù hợp cho các thiết bị công nghiệp và xây dựng các bức tường rèm. Phun cát có thể che giấu các vết hàn và tăng cường kết cấu tổng thể.
Kiểm tra chất lượng: Kiểm soát toàn diện từ nguyên liệu thô đến thành phẩm
Sản xuất thép không gỉ đòi hỏi nhiều thử nghiệm để đảm bảo chất lượng, bao gồm:
Phân tích thành phần hóa học: Máy quang phổ dùng để đo hàm lượng các nguyên tố như crom, niken, molypden nhằm đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn (ví dụ: thép không gỉ 304 phải chứa Lớn hơn hoặc bằng 18% crom và Lớn hơn hoặc bằng 8% niken).
Kiểm tra tính chất cơ học: Máy kiểm tra độ bền kéo được sử dụng để đo độ bền kéo, cường độ chảy, độ giãn dài để đảm bảo tuân thủ yêu cầu vận hành (ví dụ: thép không gỉ 304 phải có độ bền kéo lớn hơn hoặc bằng 520 MPa).
Thử nghiệm khả năng chống ăn mòn: Thử nghiệm phun muối (NSS) hoặc thử nghiệm ăn mòn theo chu kỳ (CCT) mô phỏng các môi trường khắc nghiệt để kiểm tra độ ổn định của màng thụ động bề mặt. Ví dụ, thép không gỉ 316 phải vượt qua bài kiểm tra phun muối kéo dài 480 giờ để không bị rỉ sét.
Kiểm tra không phá hủy: Kiểm tra bằng tia X, siêu âm hoặc thẩm thấu được sử dụng để phát hiện các khuyết tật bên trong (ví dụ: lỗ chân lông và vết nứt) trong mối hàn để đảm bảo chất lượng mối hàn. Ví dụ: 100% mối hàn bằng thép không gỉ trong bình chịu áp lực phải trải qua quá trình kiểm tra bằng tia X-.
