स्टेनलेस स्टील विविध औद्योगिक अनुप्रयोगांमध्ये अनेक भौतिक फायदे देते, परंतु निवडलेल्या मशीनिंग तंत्रामुळे या बहुमुखी धातूपासून बनवलेल्या भागांची गुणवत्ता आणि अखंडता प्रभावित होऊ शकते.
हा लेख विविध भाग आणि असेंब्लीमध्ये स्टेनलेस स्टीलच्या वापराच्या तर्काचे मूल्यांकन करतो आणि फोटोकेमिकल एचिंगची प्रक्रिया तंत्रज्ञान म्हणून भूमिका पाहतो जी नाविन्यपूर्ण आणि उच्च-परिशुद्धता अंतिम वापर उत्पादनांचे उत्पादन सक्षम करू शकते.
स्टेनलेस स्टील का निवडावे? स्टेनलेस स्टील हे मूलतः सौम्य स्टील आहे ज्यामध्ये क्रोमियमचे प्रमाण १०% किंवा त्याहून अधिक (वजनाने) असते. क्रोमियम जोडल्याने स्टीलला त्याचे अद्वितीय स्टेनलेस-स्टील, गंज-प्रतिरोधक गुणधर्म मिळतात. स्टीलमधील क्रोमियम सामग्रीमुळे स्टीलच्या पृष्ठभागावर एक कठीण, चिकट, अदृश्य, गंज-प्रतिरोधक क्रोमियम ऑक्साईड फिल्म तयार होते. जर यांत्रिक किंवा रासायनिकदृष्ट्या नुकसान झाले असेल, तर फिल्म स्वतःच दुरुस्त होऊ शकते, जर ऑक्सिजन उपस्थित असेल (अगदी कमी प्रमाणात देखील).
क्रोमियमचे प्रमाण वाढवून आणि मॉलिब्डेनम, निकेल आणि नायट्रोजन सारखे इतर घटक जोडून स्टीलचे गंज प्रतिरोधक क्षमता आणि इतर उपयुक्त गुणधर्म वाढवले ​​जातात.
स्टेनलेस स्टीलचे अनेक फायदे आहेत. पहिले म्हणजे, हे मटेरियल गंज प्रतिरोधक आहे आणि क्रोमियम हा मिश्रधातू घटक आहे जो स्टेनलेस स्टीलला ही गुणवत्ता देतो. कमी-मिश्रधातूचे ग्रेड वातावरणातील आणि शुद्ध पाण्याच्या वातावरणात गंजला प्रतिकार करतात; उच्च-मिश्रधातूचे ग्रेड बहुतेक आम्ल, अल्कधर्मी द्रावण आणि क्लोरीनयुक्त वातावरणात गंजला प्रतिकार करतात, ज्यामुळे त्यांचे गुणधर्म प्रक्रिया संयंत्रांमध्ये उपयुक्त ठरतात.
विशेष उच्च क्रोमियम आणि निकेल मिश्र धातु ग्रेड स्केलिंगला प्रतिकार करतात आणि उच्च तापमानात उच्च शक्ती राखतात. स्टेनलेस स्टीलचा वापर हीट एक्सचेंजर्स, सुपरहीटर्स, बॉयलर, फीडवॉटर हीटर्स, व्हॉल्व्ह आणि मुख्य प्रवाहातील पाईपिंगमध्ये तसेच विमान आणि एरोस्पेस अनुप्रयोगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जातो.
स्वच्छता हा देखील एक अतिशय महत्त्वाचा मुद्दा आहे. स्टेनलेस स्टीलची सहज साफसफाई करण्याच्या क्षमतेमुळे रुग्णालये, स्वयंपाकघरे आणि अन्न प्रक्रिया संयंत्रे यासारख्या कडक स्वच्छताविषयक परिस्थितींसाठी ते पहिली पसंती बनले आहे आणि स्टेनलेस स्टीलची देखभाल करण्यास सोपी चमकदार फिनिश आधुनिक आणि आकर्षक देखावा प्रदान करते.
शेवटी, खर्चाचा विचार करताना, साहित्य आणि उत्पादन खर्च तसेच जीवनचक्र खर्चाचा विचार करता, स्टेनलेस स्टील हा बहुतेकदा सर्वात स्वस्त साहित्य पर्याय असतो आणि तो १००% पुनर्वापर करण्यायोग्य असतो, जो संपूर्ण जीवनचक्र पूर्ण करतो.
फोटोकेमिकली एच्ड मायक्रो-मेटल “एच्च ग्रुप्स” (एचपी एच्च आणि एच्चफॉर्मसह) विविध प्रकारच्या धातूंवर कोरतात ज्यांची अचूकता जगात कुठेही अतुलनीय आहे. प्रक्रिया केलेल्या शीट्स आणि फॉइलची जाडी 0.003 ते 2000 µm पर्यंत असते. तथापि, स्टेनलेस स्टील त्याच्या बहुमुखी प्रतिभा, उपलब्ध ग्रेडची संख्या, संबंधित मिश्रधातूंची मोठी संख्या, अनुकूल भौतिक गुणधर्म (वर वर्णन केल्याप्रमाणे) आणि मोठ्या संख्येने फिनिशिंगमुळे कंपनीच्या अनेक ग्राहकांसाठी पहिली पसंती आहे. विविध उद्योगांमध्ये अनेक अनुप्रयोगांसाठी हा धातू पसंतीचा आहे, जो 1.4310: (AISI 301), 1.4404: (AISI 316L), 1.4301: (AISI 304) आणि सुप्रसिद्ध ऑस्टेनिटिक धातूंचे सूक्ष्म-धातू, विविध फेरिटिक, एमए टेन्सिटिक (1.4028 Mo/7C27Mo2) किंवा डुप्लेक्स स्टील्स, इनवार आणि मिश्रधातू 42 या मशीनिंगमध्ये विशेषज्ञ आहे.
पारंपारिक शीट मेटल फॅब्रिकेशन तंत्रांपेक्षा फोटोकेमिकल एचिंग (फोटोरेझिस्ट मास्कद्वारे धातू निवडकपणे काढून टाकणे) चे अनेक फायदे आहेत. सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे, फोटोकेमिकल एचिंग प्रक्रियेदरम्यान कोणतीही उष्णता किंवा शक्ती वापरली जात नसल्यामुळे सामग्रीचा ऱ्हास दूर करून भाग तयार करते. याव्यतिरिक्त, एचंट केमिस्ट्रीचा वापर करून घटक वैशिष्ट्ये एकाच वेळी काढून टाकल्यामुळे ही प्रक्रिया जवळजवळ अमर्याद जटिल भाग तयार करू शकते.
एचिंगसाठी वापरलेली साधने डिजिटल किंवा काचेची असतात, त्यामुळे महागडे आणि बसवण्यास कठीण असलेले स्टीलचे साचे कापण्याची गरज नाही. याचा अर्थ असा की मोठ्या संख्येने उत्पादने पूर्णपणे शून्य टूल वेअरसह पुनरुत्पादित केली जाऊ शकतात, ज्यामुळे उत्पादित केलेले पहिले आणि दशलक्षवे भाग एकसारखे आहेत याची खात्री होते.
डिजिटल आणि काचेची साधने देखील खूप लवकर आणि किफायतशीरपणे (सहसा एका तासाच्या आत) समायोजित आणि बदलली जाऊ शकतात, ज्यामुळे ते प्रोटोटाइपिंग आणि उच्च-व्हॉल्यूम उत्पादन धावांसाठी आदर्श बनतात. हे आर्थिक नुकसानाशिवाय "जोखीम-मुक्त" डिझाइन ऑप्टिमायझेशनला अनुमती देते. स्टॅम्प केलेल्या भागांपेक्षा टर्नअराउंड वेळ 90% वेगवान असल्याचा अंदाज आहे, ज्यासाठी टूलिंगमध्ये लक्षणीय आगाऊ गुंतवणूक देखील आवश्यक आहे.
पडदे, फिल्टर, पडदे आणि बेंड कंपनी स्क्रीन, फिल्टर, पडदे, फ्लॅट स्प्रिंग्ज आणि बेंड स्प्रिंग्जसह स्टेनलेस स्टीलच्या घटकांची श्रेणी खोदून काढू शकते.
अनेक औद्योगिक क्षेत्रांमध्ये फिल्टर आणि चाळणी आवश्यक असतात आणि ग्राहकांना अनेकदा जटिलतेचे आणि अत्यंत अचूकतेचे पॅरामीटर्स आवश्यक असतात. पेट्रोकेमिकल उद्योग, अन्न उद्योग, वैद्यकीय उद्योग आणि ऑटोमोटिव्ह उद्योगासाठी विविध फिल्टर आणि स्क्रीन तयार करण्यासाठी मायक्रोमेटलची फोटोकेमिकल एचिंग प्रक्रिया वापरली जाते (फोटोएच केलेले फिल्टर त्यांच्या उच्च तन्य शक्तीमुळे इंधन इंजेक्शन सिस्टम आणि हायड्रॉलिक्समध्ये वापरले जातात). मायक्रोमेटलने त्याचे फोटोकेमिकल एचिंग तंत्रज्ञान विकसित केले आहे ज्यामुळे एचिंग प्रक्रियेचे 3 आयामांमध्ये अचूक नियंत्रण शक्य होते. हे जटिल भूमिती तयार करण्यास सुलभ करते आणि ग्रिड आणि चाळणीच्या निर्मितीसाठी लागू केल्यावर, लीड टाइम्स लक्षणीयरीत्या कमी करू शकते. याव्यतिरिक्त, खर्च वाढवल्याशिवाय विशेष वैशिष्ट्ये आणि विविध छिद्र आकार एकाच ग्रिडमध्ये समाविष्ट केले जाऊ शकतात.
पारंपारिक मशीनिंग तंत्रांपेक्षा वेगळे, पातळ आणि अचूक स्टॅन्सिल, फिल्टर आणि चाळणीच्या उत्पादनात फोटोकेमिकल एचिंगमध्ये उच्च पातळीची परिष्कारता असते.
एचिंग करताना धातू एकाच वेळी काढून टाकल्याने महागड्या टूलिंग किंवा मशीनिंग खर्चाशिवाय अनेक छिद्र भूमिती समाविष्ट करणे शक्य होते आणि फोटो-एच केलेले जाळे बुर-मुक्त आणि तणावमुक्त असतात ज्यात मटेरियल डिग्रेडेशन असते जिथे छिद्रित प्लेट्समध्ये विकृती होण्याची शक्यता शून्य असते.
फोटोकेमिकल एचिंग प्रक्रिया केल्या जाणाऱ्या सामग्रीच्या पृष्ठभागावरील रंग बदलत नाही आणि पृष्ठभागाच्या गुणधर्मांमध्ये बदल करण्यासाठी धातू-ते-धातू संपर्क किंवा उष्णता स्त्रोतांचा वापर करत नाही. परिणामी, ही प्रक्रिया स्टेनलेस स्टीलवर एक अद्वितीय उच्च-सौंदर्यपूर्ण रंग प्रदान करू शकते, ज्यामुळे ते सजावटीच्या अनुप्रयोगांसाठी योग्य बनते.
फोटोकेमिकली एच्ड स्टेनलेस स्टील घटक बहुतेकदा सुरक्षिततेसाठी गंभीर किंवा अत्यंत पर्यावरणीय अनुप्रयोगांमध्ये वापरले जातात - जसे की ABS ब्रेकिंग सिस्टम आणि इंधन इंजेक्शन सिस्टम - आणि एच्ड बेंड लाखो वेळा पूर्णपणे "वाकलेला" असू शकतो कारण ही प्रक्रिया स्टीलच्या थकवा शक्तीमध्ये बदल करत नाही. मशीनिंग आणि राउटिंग सारख्या पर्यायी मशीनिंग तंत्रांमध्ये अनेकदा लहान बर्र्स आणि रीकास्ट थर सोडले जातात जे स्प्रिंग कामगिरीवर परिणाम करू शकतात.
फोटोकेमिकल एचिंगमुळे मटेरियल ग्रेनमधील संभाव्य फ्रॅक्चर साइट्स नष्ट होतात, ज्यामुळे बुर-मुक्त आणि पुनर्निर्मित थर वाकणे तयार होते, ज्यामुळे उत्पादनाचे दीर्घ आयुष्य आणि उच्च विश्वासार्हता सुनिश्चित होते.
सारांश स्टील आणि स्टेनलेस स्टीलमध्ये अनेक गुणधर्म आहेत जे त्यांना अनेक पॅन-औद्योगिक अनुप्रयोगांसाठी आदर्श बनवतात. पारंपारिक शीट मेटल फॅब्रिकेशन तंत्रांद्वारे प्रक्रिया करण्यासाठी तुलनेने सोपी सामग्री म्हणून पाहिले जात असले तरी, फोटोकेमिकल एचिंग उत्पादकांना जटिल आणि सुरक्षिततेसाठी महत्त्वपूर्ण भाग तयार करताना महत्त्वपूर्ण फायदे देते.
एचिंगसाठी हार्ड टूलिंगची आवश्यकता नसते, प्रोटोटाइपपासून ते उच्च व्हॉल्यूम मॅन्युफॅक्चरिंगपर्यंत जलद उत्पादन करण्यास अनुमती देते, जवळजवळ अमर्यादित भाग जटिलता देते, बुर- आणि तणावमुक्त भाग तयार करते, धातूच्या टेम्परिंग आणि गुणधर्मांवर परिणाम करत नाही, स्टीलच्या सर्व ग्रेडवर कार्य करते आणि ±0.025 मिमी अचूकतेपर्यंत पोहोचते, सर्व लीड वेळा महिन्यांत नव्हे तर दिवसांमध्ये असतात.
फोटोकेमिकल एचिंग प्रक्रियेची बहुमुखी प्रतिभा स्टेनलेस स्टीलच्या भागांच्या निर्मितीसाठी अनेक कठोर अनुप्रयोगांमध्ये एक आकर्षक पर्याय बनवते आणि डिझाइन अभियंत्यांसाठी पारंपारिक शीट मेटल फॅब्रिकेशन तंत्रांमध्ये अंतर्निहित अडथळे दूर करून नाविन्यपूर्णतेला चालना देते.
धातूचे गुणधर्म असलेला आणि दोन किंवा अधिक रासायनिक घटकांचा बनलेला पदार्थ, ज्यापैकी किमान एक धातू आहे.
मशिनिंग दरम्यान वर्कपीसच्या काठावर तयार होणारा मटेरियलचा फिलामेंटस भाग. बहुतेकदा तीक्ष्ण असतो. तो हाताच्या फाईल्स, ग्राइंडिंग व्हील्स किंवा बेल्ट्स, वायर व्हील्स, अ‍ॅब्रेसिव्ह फायबर ब्रशेस, वॉटर जेट उपकरणे किंवा इतर पद्धतींनी काढता येतो.
गंज आणि गंज प्रतिकार करण्याची मिश्रधातू किंवा पदार्थाची क्षमता. हे स्टेनलेस स्टीलसारख्या मिश्रधातूंमध्ये तयार होणाऱ्या निकेल आणि क्रोमियमचे गुणधर्म आहेत.
अशी घटना ज्यामध्ये वारंवार किंवा चढ-उतार होणाऱ्या ताणामुळे फ्रॅक्चर होते आणि त्याचे कमाल मूल्य पदार्थाच्या तन्य शक्तीपेक्षा कमी असते. थकवा फ्रॅक्चर प्रगतीशील असतो, ज्याची सुरुवात चढ-उतार होणाऱ्या ताणाखाली वाढणाऱ्या लहान भेगांपासून होते.
विशिष्ट संख्येच्या चक्रांसाठी अपयशाशिवाय टिकवून ठेवता येणारा जास्तीत जास्त ताण, अन्यथा नमूद केल्याशिवाय, प्रत्येक चक्रात ताण पूर्णपणे उलट केला जातो.
कोणत्याही उत्पादन प्रक्रियेत ज्यामध्ये धातूवर काम केले जाते किंवा वर्कपीसला नवीन आकार देण्यासाठी मशीनिंग केले जाते. व्यापकपणे, या शब्दात डिझाइन आणि लेआउट, उष्णता उपचार, सामग्री हाताळणी आणि तपासणी यासारख्या प्रक्रियांचा समावेश होतो.
स्टेनलेस स्टीलमध्ये उच्च शक्ती, उष्णता प्रतिरोधकता, उत्कृष्ट यंत्रक्षमता आणि गंज प्रतिरोधकता असते. विशिष्ट अनुप्रयोगांसाठी विविध यांत्रिक आणि भौतिक गुणधर्मांना व्यापण्यासाठी चार सामान्य श्रेणी विकसित केल्या आहेत. चार श्रेणी आहेत: CrNiMn 200 मालिका आणि CrNi 300 मालिका ऑस्टेनिटिक प्रकार; क्रोमियम मार्टेन्सिटिक प्रकार, हार्डनेबल 400 मालिका; क्रोमियम, नॉन-हार्डनेबल 400 मालिका फेरिटिक प्रकार; द्रावण उपचार आणि वयानुसार कडक होण्यासाठी अतिरिक्त घटकांसह वर्षाव-हार्डनेबल क्रोमियम-निकेल मिश्रधातू.
तन्य चाचणीमध्ये, जास्तीत जास्त भाराचे मूळ क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्राशी गुणोत्तर. याला अंतिम शक्ती देखील म्हणतात. उत्पन्न शक्तीशी तुलना करा.