1. Oversikt over bearbeiding av støpedeler i rustfritt stål
Støpedeler i rustfritt stål er mye brukt i maskiner, konstruksjon, bil- og matutstyr på grunn av deres korrosjonsbestandighet og styrke. Etter støping oppfyller imidlertid delene sjelden endelige dimensjons- og overflatekrav direkte. Derfor brukes flere behandlingsmetoder for å oppnå ønsket presisjon, ytelse og estetikk. Disse etterstøpeoperasjonene inkluderer maskinering, varmebehandling, polering, kuleblåsing og overflatebelegg. Ved å forstå disse metodene kan ingeniører og produsenter velge de mest kostnadseffektive og teknisk egnede prosessene for deres applikasjoner.
2. Maskineringsprosesser for støpedeler i rustfritt stål
Maskinering er en av de vanligste etterstøpingsoperasjonene. Det innebærer å fjerne overflødig materiale for å oppnå stramme toleranser og presise geometrier. Rustfritt ståls høye hardhet og seighet gjør det mer utfordrende å maskinere sammenlignet med karbonstål, og krever optimaliserte verktøy og skjæreparametere.
2.1 Dreiing og fresing
- Dreiing: Ideell for sylindriske deler som aksler, ringer og gjengede komponenter. Høyhastighets karbidverktøy eller belagte innsatser foretrekkes for å motstå slitasje.
- Fresing: Brukes til flate eller komplekse overflater. Moderne CNC-fresing tillater flerakset presisjonsskjæring og jevn finish med minimale verktøymerker.
2.2 Boring, tapping og boring
- Boring og tapping brukes til å lage gjengede hull for monteringsformål. Rustfritt stål krever langsomme matehastigheter, tilstrekkelig kjølevæske og skarpe verktøy for å forhindre at arbeidet herdes.
- Boreoperasjoner korrigerer dimensjonsnøyaktighet i støpte hull og sikrer stram toleranse i mekaniske tilpasninger.
2.3 Sliping og presisjon etterbehandling
Sliping utføres når ekstremt trange toleranser eller speilfinish er nødvendig, for eksempel i ventilseter, pumpehjul eller medisinske komponenter. Prosessen fjerner fine mengder materiale og korrigerer mindre deformasjoner fra tidligere maskineringstrinn.
3. Varmebehandlingsmetoder
Varmebehandling brukes til å modifisere de mekaniske og mikrostrukturelle egenskapene til støpedeler i rustfritt stål. Selv om rustfritt stål er naturlig korrosjonsbestandig, kan varmebehandling forbedre hardhet, duktilitet og indre spenningsfordeling, spesielt etter støping og maskinering.
3.1 Løsningsbehandling
Denne prosessen innebærer oppvarming av de støpte delene til en høy temperatur (typisk 1000–1100 °C) og hurtig bråkjøling. Den løser opp karbidutfellinger og gjenoppretter kromfordelingen, forbedrer korrosjonsbestandigheten og seigheten. Austenittiske rustfrie stål som 304 og 316 gjennomgår vanligvis denne behandlingen.
3.2 Aldring og stressavlastning
- Aldring styrker nedbørsherdende rustfrie stål (f.eks. 17-4 PH) ved å danne fine intermetalliske forbindelser.
- Spenningsavlastning ved 300–400°C bidrar til å redusere indre spenninger fra støping eller maskinering, og minimerer forvrengning under service.
4. Overflatebehandlingsteknikker
Overflatebehandling forbedrer utseendet, renheten og korrosjonsbestandigheten til støpedeler i rustfritt stål. Ulike finisher velges avhengig av bruksområde – industrielle, dekorative eller hygieniske. Overflatebehandling spiller også en viktig rolle for å forberede deler for belegg eller sveising.
4.1 Polering
Polering fjerner overflateuregelmessigheter, oksidavleiringer og verktøymerker. Mekanisk polering bruker slipeskiver, belter eller pastaer for å produsere sateng, halvblank eller speilfinish. For mat og medisinske komponenter minimerer høypolerte overflater forurensning og forenkler rengjøringen.
4.2 Kuleblåsing og sandblåsing
Kuleblåsing projiserer stål eller keramiske medier på overflaten for å rengjøre og homogenisere tekstur. Sandblåsing er lik, men bruker finere medier for jevnere overflater. Disse metodene er spesielt nyttige før maling, belegg eller inspeksjon, da de avslører eventuelle støpefeil som porer eller sprekker.
4.3 Passivering og beising
- Beising bruker syreløsninger (typisk salpeter-fluorsyre-blanding) for å fjerne oksidavleiringer og gjenopprette en ren metallisk overflate.
- Passivering danner deretter en tynn kromoksidfilm som øker korrosjonsmotstanden uten å påvirke utseende eller dimensjoner.
5. Sveise- og monteringsprosesser
Mange støpedeler i rustfritt stål krever sammenføyning eller montering med andre komponenter. Riktige sveiseteknikker opprettholder korrosjonsmotstand og mekanisk integritet samtidig som varmepåvirkede sonefeil minimeres.
5.1 Vanlige sveisemetoder
| Sveisemetode | Kjennetegn | Søknader |
| TIG (GTAW) | Høy presisjon, rene sveiser, lite sprut | Tynnveggede og presisjonsdeler |
| MIG (GMAW) | Raskere avsetning, moderat presisjon | Generalforsamlinger og tykke seksjoner |
| Motstandssveising | Ingen fyllstoff, rask, lokalisert varme | Små komponenter og masseproduksjon |
6. Inspeksjon og kvalitetskontroll
Etter bearbeiding må støpedeler i rustfritt stål inspiseres for å sikre at de oppfyller dimensjonale, overflate- og mekaniske krav. Ikke-destruktiv testing (NDT) brukes ofte til å verifisere intern integritet og oppdage skjulte defekter forårsaket av støping eller maskinering.
6.1 Vanlige inspeksjonsmetoder
- Dimensjonell inspeksjon ved hjelp av koordinatmålemaskiner (CMM) eller kalipere for presisjonsverifisering.
- Visuelle inspeksjoner og overflateinspeksjoner for å oppdage sprekker, porøsitet eller inkonsistens i overflaten.
- Ultralyd-, røntgen- eller fargepenetranttester for påvisning av feil under overflaten.
7. Konklusjon: Velge riktig behandlingskombinasjon
Ytelsen og utseendet til støpedeler i rustfritt stål avhenger i stor grad av etterbehandlingsmetoder. Maskinering sikrer dimensjonal presisjon, varmebehandling styrker materialet, og etterbehandling forbedrer holdbarhet og korrosjonsbestandighet. Å velge riktig kombinasjon av disse metodene – basert på legeringstype, brukskrav og kostnadsmål – sikrer langvarige støpte komponenter av høy kvalitet som er egnet for krevende industrielle miljøer.
