ステンレス鋼の研削および仕上げのロードマップ

May 02, 2024

適切な不動態化を確保するために、技術者はステンレス鋼の圧延部分の縦方向の溶接シームを電気化学的に洗浄します。 画像提供：Walter Surface Technologies

製造業者が重要なステンレス鋼の製造に関する契約を結んだと想像してください。 板金と管状セクションは、切断、曲げ、溶接を経て、仕上げステーションに到着します。 この部品は、チューブに垂直に溶接されたプレートで構成されています。 溶接は問題ないようですが、顧客が求めている完璧な完璧なものではありません。 そのため、グラインダーは通常よりも少し多くの溶接金属を除去するのに時間がかかります。 すると、悲しいことに、表面にかなりの青みが現れます。これは、過剰な熱入力の明らかな兆候です。 この場合、その部品が顧客の要件を満たしていないことを意味します。

通常、研削と仕上げは手作業で行われ、器用さと繊細さが要求されます。 ワークにすでに投入されているすべての価値を考慮すると、仕上げのミスは非常に大きな損害をもたらす可能性があります。 ステンレス鋼のような高価で熱に弱い素材を追加すると、再加工やスクラップのコストがさらに高くなります。 汚染や不動態化の失敗などの複雑な問題が加わると、かつては利益を上げていたステンレス鋼の仕事が、資金を失い、さらには評判を落とす不幸になる可能性があります。

製造業者はどのようにしてこれらすべてを防ぐことができるでしょうか? まず、研削と仕上げについての知識を深め、それぞれがどのような役割を果たし、それぞれがステンレス鋼のワークピースにどのような影響を与えるかを学ぶことができます。

それらは同義ではありません。 実際、それぞれは根本的に異なる目標を持っています。 研削ではバリや余分な溶接金属などの材料を除去し、仕上げでは金属の表面を仕上げます。 大きな砥石で研削すると多くの金属がすぐに除去され、その際に非常に深い傷の「仕上げ」が残ることを考えると、混乱は理解できます。 しかし、研削においては、傷は単なる後遺症にすぎません。 特にステンレス鋼のような熱に弱い金属を扱う場合は、材料を迅速に除去することが目標です。

仕上げは段階的に行われ、オペレーターは大きなグリットから始めて、より細かいグリットのサンディングディスク、不織布研磨材、そして場合によってはフェルトクロスや研磨ペーストを使用して鏡面仕上げを達成します。 目標は、特定の最終仕上げ (スクラッチ パターン) を達成することです。 そして、各ステップ（細かい砥石）によって、前のステップで生じた深い傷が除去され、小さな傷に置き換えられます。

研削と仕上げは異なる目的を持っているため、多くの場合相互に補完せず、間違った消耗品戦略を使用すると、実際には相互に悪影響を与える可能性があります。 余分な溶接金属を除去するために、オペレータは砥石車を使用して非常に深い傷を残し、その後、部品を仕上げ業者に渡し、仕上げ職人はそれらの深い傷を除去するために多くの時間を費やす必要があります。 研削から仕上げまでのこのシーケンスは、顧客の仕上げ要件を満たす最も効果的な方法である可能性があります。 ただし、繰り返しになりますが、これらは補完的なプロセスではありません。

製造性を念頭に置いて設計されたワーク表面は、研削と仕上げの両方を必要としないことがよくあります。 研削のみが行われる部品は、研削が溶接やその他の材料を除去する最も早い方法であり、研削砥石によって残された深い傷が顧客の要件に十分に適合するためです。 仕上げのみが必要な部品は、過度の材料除去を必要としない方法で製造されます。 代表的な例は、見栄えの良いガス タングステン アーク溶接を備えたステンレス部品です。この部品は、ブレンドして母材の仕上げパターンに合わせるだけで済みます。

低除去率の砥石車を備えたグラインダーは、ステンレス鋼を扱う際に大きな課題に直面する可能性があります。 繰り返しになりますが、過度の熱により青くなったり、材料の特性が変化したりする可能性があります。 目標は、プロセス全体を通じてステンレス鋼をできるだけ低温に保つことです。

そのためには、用途と予算に応じて可能な限り除去速度が速い砥石車を選択することが役立ちます。 ジルコニア砥石を使用した砥石は酸化アルミニウムよりも速く研削できますが、ほとんどの場合、セラミック砥石が最適です。