101: Myter om stansning av rostfritt stål för att åtgärda defekter Pro

Inledning:

Stämplingsprodukter i rostfritt stål finns överallt: från hushållsapparater i kök till monumentala arkitektoniska element som urbana skulpturer, byggnadsfasader och interiörföremål. Materialets breda utbud av tillämpningar förklaras av rostfritt ståls attraktivitet på grund av dess estetik, höga korrosionsbeständighet och långsiktiga driftsäkerhet. Tyvärr finns det fortfarande många fördomar och missuppfattningar om denna typ av produkt. En av de vanligaste är det så kallade "magnettestet".

För inte så länge sedan bevittnade jag hur en kund utförde tester av köksredskap för att undersöka förekomsten av magnetism på en byggmaterialmarknad. Mannen insisterade på att "om en magnet fäster, då är det dåligt rostfritt järn; om inte – då är det rostfritt stål, vilket betyder bra stål och rostfritt stål kan inte innehålla någon magnetism." Sådana missförstånd uppstår främst på grund av bristande information, så låt oss belysa några aspekter av produktion av rostfritt stål.

Kapitel 1. Förtydligande av termer: Skillnaden mellan järn, stål och rostfritt stål

Skillnaden mellan järn och stål ligger i mängden kol de innehåller:

Stål innehåller högst 2% kol i sin sammansättning.

I järn överstiger kolhalten 2 %.

Kapitel 2. Klassificering av stansning av rostfritt stål: Varför är vissa typer magnetiska?

Rostfritt stål klassificeras huvudsakligen i tre typer baserat på mikrostruktur. Deras magnetiska egenskaper skiljer sig åt på grund av legeringens sammansättning:

Det finns över 100 typer av rostfritt stål som präglas idag. Förutom austenitiskt rostfritt stål är både ferritiska och martensitiska typer magnetiska. Därför är påståendet att "icke-magnetiskt är lika med bra rostfritt stål" helt felaktigt.

Kapitel 3. Köparen, se upp: Låt dig inte luras av "icke-magnetisk"

Denna metall är stark, flexibel och mycket motståndskraftig, så stål är det material som oftast används i vardagsprodukter. Rostfritt stål är en typ av stål som kännetecknas av hög korrosionsbeständighet på grund av krom som tillsätts i dess sammansättning. Stål kallas "rostfritt" när kromhalten är 10.5 % eller högre.

Magnetism spelar ingen roll när det gäller att bedöma kvalitet. Allt handlar om legeringens sammansättning och metallens struktur i mikroskopisk skala. Inom metallurgi är termen "rostfritt järn" inte relevant. Låt dig inte luras av "icke-magnetisk"

Varför finns det en preferens för icke-magnetiskt rostfritt stål? En annan vanlig missuppfattning är att "rostfritt stål utan magnetism innehåller mer nickel och är därför bättre". Detta beror på att nickel är ett relativt sällsynt och dyrt grundämne, och austenitiskt rostfritt stål med hög nickelhalt är ganska dyrt. Avsaknaden av magnetism innebär dock inte nödvändigtvis att det har goda egenskaper.

Vissa typer av icke-magnetisk prägling av rostfritt stål innebär tillämpning av en formel baserad på manganhalt och reducerat nickelinnehåll (eller till och med frånvaro av nickel alls). Sådana kvaliteter kostar tusentals RMB billigare än kvaliteter med hög nickelhalt. Oärliga leverantörer utnyttjar idén att icke-magnetisk prägling av rostfritt stål är av hög kvalitet och säljer billigt icke-magnetiskt stål som dyrare rostfritt stål med hög nickelhalt. Var därför alltid vaksam när du handlar.

Kapitel 4.  Att välja rätt kvalitet av rostfritt stål för din applikation

Det finns flera typer av prägling av rostfritt stål med specifika egenskaper som avgör deras användningsområden. Korrekt materialval enligt tillämpningskraven är nyckeln till att uppnå högsta kvalitet och prestanda:

Estetiskt tilltalande, glänsande och icke-magnetiskt, austenitiskt rostfritt stål är idealiskt för dekorativa ändamål såsom skulpturer och landskapsföremål. Nackdelen med denna kvalitet är att den inte leder värme bra, och därför inte lämplig för köksredskap eftersom uppvärmningen kräver extra ansträngning.

Ferritiskt rostfritt stål är mycket korrosionsbeständigt och har en värmeledningsförmåga som överstiger indikatorerna för austenitiska ståltyper med nästan 50 %, vilket gör det perfekt för tillverkning av stekpannor, riskokare, tvättmaskinstrummor, varmvattenberedare och köksvaskar.

Extremt hållbart martensitiskt rostfritt stål möjliggör förändring av hårdhet genom värmebehandling. Det är det bästa valet för knivar och blad. Oftast säger man att "knivar i rostfritt stål inte är vassa" eftersom värmebehandling inte kan öka hårdheten hos austenitiskt rostfritt stål. Stansningsegenskaperna hos rostfritt stål

Är prägling av rostfritt stål ömtåligt och böjbart?

Präglingsegenskaperna hos rostfritt stål beror i hög grad på sorten och den tidigare behandlingen. Mycket formbart austenitiskt stål (t.ex. sort 304) böjer sig även under kallbearbetningsprocessen. Däremot tenderar spröda martensitiska stålsorter som 420 att gå sönder under tryck. Stålets hårdhet kan variera beroende på tidigare värmebehandling eller kalldeformation och påverkar präglingen avsevärt.

Kapitel 5. Tips för materialval vid stansning av rostfritt stål

Flera praktiska faktorer avgör om materialet kommer att prestera bra under stämpling och uppfylla slutanvändningskraven:

Genom att väga dessa faktorer tillsammans kan tillverkare välja material som balanserar formbarhet, styrka och slutproduktens prestanda.

Kapitel 6. Vanliga typer av prägling av rostfritt stål

Kapitel 7. Stämplingsbarhet för prägling av rostfritt stål

Kommer stansning av rostfritt stål att knäppas eller böjas?

Egenskaperna hos rostfritt stål beror på typen av stålsort och materialets värmebehandling/kallbearbetning. Austenitiska stålsorter (304) böjer sig och går inte sönder lätt under kalla bearbetningsförhållanden. Martensitiska stålsorter (420) är däremot mindre duktila och tenderar att gå sönder.

Skillnader mellan olika kvaliteter för stämpling

En austenitisk stålsort med låg kolhalt gör metallen töjbar, därför kan den användas vid djupdragning för att skapa diskhoar och fritöser. Martensitiska typer av rostfritt stål är hårdare och mindre duktila. Därför är de att föredra när det gäller att tillverka skärverktyg och andra vassa föremål.

Funktioner och fördelar med stansning av rostfritt stål

Brand- och värmebeständighet: den höga mängden krom och nickel ger rostfritt stål värmebeständighet.

Estetiskt utseende: konsumenterna föredrar utseendet på en diskbänk i rostfritt stål och kan polera den med elektropolering.

Lång livslängd: Rostfria delar försämras inte i kvalitet eller estetik efter åratal av användning trots ett relativt högre initialpris.

Sanitära egenskaper: Rostfritt stål är ett anspråkslöst material inom läkemedels- och livsmedelsindustrin, eftersom delar av det snabbt kan tvättas utan problem. Vissa legeringar av rostfritt stål kan anses vara säkra för kontakt med livsmedel.

Hållbarhet: enligt många experter kan rostfritt stål kallas en av de mest hållbara legeringarna att använda.

Viktiga egenskaper vid arbete med prägling av rostfritt stål

När du stansar rostfritt stål, kom ihåg dess egenskaper:

Hög sträckgräns, hårdhet och kallhärdning → materialet är mycket benäget att gå sönder

Låg värmeledningsförmåga jämfört med kolstål → mer kraft krävs för att deformera materialet, skära och stansa

Hög plastisk deformationskraft vid dragning → veck och rivning av tunt material under dragning

Tendens till gallring och ytskrapning under dragning → kräver tillräcklig smörjning

Hög hårdhet och utmärkt korrosionsbeständighet → bra material för strukturella, kosmetiska och utomhusdelar

Kapitel 8. Varför rostfritt stål är utmärkt för stansning

Det finns några anledningar till varför folk föredrar att stansa delar i rostfritt stål:

Korrosionsbeständighet: tack vare de höga halterna krom och nickel tål prägling i rostfritt stål exponering för fukt, kemikalier och fukt och försämras inte från utsidan.

Styrka och seghet: prägling av rostfritt stål erbjuder utmärkta styrka- och seghetsegenskaper, vilket gör det möjligt att skapa starka och elastiska delar som kan böjas och dras till olika former.

Ytbehandlingsalternativ: materialet möjliggör användning av olika ytbehandlingar för stansade delar.

Prägling av rostfritt stål är dock mer komplicerat att bearbeta än kolstål på grund av dess ökade hårdhet, förmåga att deformationshärda och lägre värmeledningsförmåga. För att ta itu med dessa problem utvecklades präglingsindustrin dramatiskt. Toleranserna blev mer exakta, effektiviteten ökades genom progressiva formar med upp till 200 slag per minut, och smarta tillverkningssystem implementerades.

Kapitel 9. Stämplingsprocess i rostfritt stål

9.1 Utrustningsval

Framgångsrik stansning av rostfritt stål börjar med att välja rätt utrustning:

9.2 Allmänna steg

Stämplingsprocessen i rostfritt stål kräver flera processer för att skapa önskad form och kvalitet:

Blankning: Skärning av rostfria stålplåtar i önskade storlekar med hjälp av mekanisk sax och laser.

Stansning: Att göra hål eller separera bitar. Det är viktigt att justera matriserna noggrant och applicera nödvändigt tryck för att få rena kanter utan grader.

Bockning: Bockning av metallstycken i önskade vinklar med hjälp av kantpressar och formar. Det är viktigt att ställa in maskinen för att förhindra återfjädring.

Ritning: Formning av djupdragna delar såsom diskhoar och behållare genom metallformning i formhåligheter. Material- och processparametrar måste väljas korrekt.

Finishing: Korrigera bitar efter böjning för att kompensera för återfjädringen.

Ytbehandling: Olika polerings- och ytbehandlingsalternativ kan användas.

Kapitel 10. Kvalitetsbedömning och ytbehandlingar

Typer av ytbehandlingar

Ytbehandlingsmetoder

Mekanisk: vibrationspolering, sandblästring, borstning, spegelpolering

Kemisk: passivering, elektropolering, färgning, PVD-beläggning

Speciella antibakteriella, fingeravtrycksresistenta, självrengörande och laserbaserade texturer

Kvalitetskontroll

Dimensionella mätinstrument: skjutmått, CMM-skanner, optisk skanner

Metoder för visuell inspektion: visuell inspektion, ojämnhetsmätning, SEM och 3D-vitljusinterferometri

Prestandatester inkluderar: saltspraytest, hårdhetstest, metallografi, drag-/böjtest

Kapitel 11. Möjliga problem vid stansning av rostfritt stål och sätt att lösa dem

11.1 Ytre repor

Orsak till defekten: Förflyttning av arbetsstyckets yta och formytan i förhållande till varandra under tryck och bildning av överhettat lager på grund av plastisk deformation.

Lösning: Applicera tillräckliga mängder smörjmedel, hålla formytan i optimalt skick och kontrollera presshastigheten.

11.2 Brott och sprickbildning

Orsak:

Högt kallhärdningsindex för austenitiskt rostfritt stål orsakar martensitisk omvandling.

Inhomogenitet i arkstrukturen

Otillräckligt utrymme för dynan eller felaktig centrering.

Ökad stanstemperatur på grund av långvarig stansning.

Ojämna belastningar orsakade av nibbling, stansning av hörn eller skärning

Lösning:

Optimering av plåtglödgningsprocessen

Uppnå mer homogena plana töjningsorienteringar inom korn.

Ändra tryckfördelningen under felsökning av formen.

Justering av matrisens spel och uppriktning.

11.3 Problem med avisolering (metallöverföring)

Orsak:

Sliten skäregg

För mycket mögeltillskott

Otillräcklig markfrigång

Användning av olämplig stansolja som orsakar metallförtjockning

Lösning: Håll skäreggen i gott skick, optimera spelrummet och använd speciella stansoljor.

11.4 Deformation till följd av återfjädring

Orsak: Alla material upplever återfjädringsdeformationer efter sträckning, men den höga hårdheten hos rostfritt stål orsakar betydande studs.

Lösning: Förutse återfjädring i designprocessen och inkludera åtgärder mot den.

11.5 Problem vid värmebehandling

Orsak: Många delar som tillverkats med hjälp av stämpling och ritning kräver ytterligare värmebehandling. Uppvärmning av delarna kan orsaka böjning.

Lösning: Med hänsyn till förväntad deformation av delarna.

11.6 Val av material för stansar och matriser

Orsak: Hög hårdhet hos rostfritt stål leder till kraftigt slitage på stansar och formar.

Lösning: Använd stämplar med lämplig hårdhet för att matcha rostfritt stål.

11.7 Problem med stämplingsolja

Orsak: Felaktigt vald stansolja kan leda till härdning av stål, deformationer, gradbildning eller sprickor.

Lösning: Använd rit- och stansoljor som innehåller svavel och klorerade komponenter. Välj lågviskösa oljor för att underlätta rengöringen.

Kapitel 12. Slutsats

Tack vare tekniska framsteg har prägling av rostfritt stål utvecklats från enkel formning till sofistikerade operationer som utförs med hjälp av automatiserade system med sensorer. Dessa processer kommer att fortsätta att utvecklas och bli mer effektiva som svar på växande krav på högre prestanda och tillförlitlighet hos producerade delar.

Uppgiften är dock inte begränsad till förmågan att stansa den önskade delen, utan det innebär också att kunna skapa högkvalitativa och exakt tillverkade delar. När det gäller att implementera din produktdesign är det alltid en vinnande lösning att samarbeta med en erfaren tillverkare.

Kapitel 13. Vanliga frågor (FAQ)

1 Rostar rostfritt stål?

Ja, endast under specifika omständigheter. Till skillnad från vanligt stål motstår rostfritt stål rost på grund av närvaron av krom som ger en inaktiv oxidbeläggning. Vid överdriven exponering för aggressiva miljöer, skadat skyddande oxidlager eller felaktig användning av sämre kvaliteter kan rostfritt stål korrodera.

2 Vilken kvalitet är bäst för stansning: 304 eller 316 rostfritt stål?

Generellt sett är 304 att föredra för konventionell stansning. Legeringen är mycket formbar och prisvärd, vilket gör den idealisk för tillverkning av en mängd olika konsumtionsvaror och utrustning. Sort 316, berikad med molybden, ger större korrosionsbeständighet men visar sig vara utmanande för stansning. Därför rekommenderas denna sort för marina, farmaceutiska eller livsmedelsbearbetningsapplikationer där korrosionsbeständighet prioriteras framför tillverkningseffektivitet.

3 Varför är stansverktyg i rostfritt stål benägna att slitas snabbt?

Otillräcklig smörjning, otillräckliga spel, höghastighetsstansning, felaktigt val av stansmaterial med otillräcklig hårdhet och försummelse av stansunderhåll (t.ex. slöa skäreggar) kan orsaka snabbt slitage på stansformarna.

4 Hur kan jag förhindra gallring (repor) vid stansning av rostfria ståldelar?

För att minimera värmeuppbyggnad, välj stansoljor av hög kvalitet med extremt trycktillsatser, se till att det finns tillräckligt med utrymme, bibehåll korrekt jämnhet på formarnas ytor, applicera beläggningar och polera formarnas ytor samt kontrollera stansningshastigheten.

5 Varför har min del i rostfritt stål grader?

Gradbildning orsakas av för stora utrymmen, slöa skäreggar, dålig uppriktning eller brist på korrekt stöd under materialskärningsoperationer. Säkerställ att stansarnas uppriktning är korrekt, ger optimala utrymmen och bibehåller skärpan på stansar och stansar regelbundet.

6 Vad är skillnaden mellan stansning av rostfritt stål 301 och 304?

Kvalitet 301 har ökad deformationshärdning och finns i flera olika anlägningar (hård, halvhård, helhård). Som ett resultat är den att föredra för tillverkning av fjädrar och delar med höga krav på draghållfasthet. 304 är i sin tur erkänt som det bästa valet för allmän stansning och livsmedelsklassade tillämpningar. Tack vare sin duktilitet erbjuder denna legering större formbarhet och hållbarhet mot korrosion.

7 Är svetsning möjlig för stansade delar av rostfritt stål?

Svetsning av stansade rostfria ståldelar är möjligt men kräver extra försiktighet. Säkerställ kompatibiliteten av tillsatsmaterialet, optimera mängden värmetillförsel för att undvika deformation av delen och överväg värmebehandling efter svetsning (glödgning) för att frigöra kvarvarande spänningar. Det rekommenderas att svetsa austenitiska stålsorter (304, 316) snarare än martensitiska stålsorter.

8 Hur kan jag eliminera återfjädring i böjda stansdelar av rostfritt stål?

För att kompensera för studs, utför förbockning med en högre bockningsvinkel, applicera bottoming- eller präglingsoperationer, förläng hålltiden och omkonstruera formar med återfjäderkompensationsfunktioner baserat på materialtestdata.

9 Kan stämpling magnetisera delar av rostfritt stål?

Ja, vissa rostfria stålsorter blir något magnetiska under kallbearbetning (bockning, stansning, dragning). Sådana effekter är typiska för austenitiska stålsorter (304) som normalt inte är magnetiska. I sådana fall indikerar magnetism inte dålig kvalitet.

10 Vilken är den optimala tjockleken för djupdragning av prägling i rostfritt stål?

Tunnare tjocklekar (0.5–1.5 mm) används för att tillverka produkter med invecklade former, såsom diskhoar och köksredskap avsedda för dagligt bruk. Materialets töjningsprocent spelar dock en nyckelroll vid djupdragning. Därför är austenitiska stålsorter (304) att föredra för djupdragning på grund av deras höga töjningshastighet.

11 Hur ska jag välja rätt smörjmedel för stansning av rostfritt stål?

Tänk på materialkvalitet (austenitisk kontra martensitisk), drift (dragning kontra stansning), delarnas komplexitet och krav för rengöringsprocessen. Klorerade och sulfuriserade EP-oljor är att föredra för hårddragningsprocesser, medan lätta oljor är att föredra för stansningsoperationer. Om rengöring efter stämpling är nödvändig, använd lågviskösa eller vattenlösliga smörjmedel.

12. Vad orsakar skrynkling på djupdragna stansdelar i rostfritt stål?

Otillräckligt tryck på ämneshållaren, ineffektiv utformning av dragsträngarna, alltför stora spel eller otillräcklig smörjning kan orsaka skrynkling under djupdragningsoperationer. Öka trycket på ämneshållaren, optimera formen på dragsträngarna och säkerställ en jämn fördelning av materialflödet.

13 Vad är skillnaden mellan passivering och elektropolering?

Passivering syftar till att eliminera föroreningar från ytan av rostfria ståldelar och förbättra oxidbeläggningen för att ge överlägsen korrosionsbeständighet. Elektropolering avlägsnar ett tunt lager av material för att ge en perfekt slät, polerad och reflekterande yta med förbättrad korrosionsbeständighet.

Är det möjligt att utföra värmebehandling för att härda rostfria ståldelar efter stansning?

Endast martensitiska och utskiljningshärdande kvaliteter (17-7PH) kan härdas via värmebehandling. Austenitiska kvaliteter (304, 316) kan inte härdas genom uppvärmning utan härdas genom kallbearbetning.

14 Hur kan jag förhindra sprickor i stansade delar i rostfritt stål?

Använd glödgat material när det är möjligt, smörj delarna ordentligt, optimera gjutformarnas spel, kontrollera stanshastigheten för att minska värmeutvecklingen, applicera större böjradier och överväg flerstegsstansningsoperationer för att tillverka komplexa delar.

Egenskaper och fördelar med stansning av rostfritt stål

Rostfritt stål med höga halter av krom och nickel är mycket värmebeständigt.

Utseende: Rostfritt stål är estetiskt tilltalande för många konsumenter, och elektropolering förbättrar dess utseende ytterligare.

Kostnadseffektivitet: Även om det är dyrare inledningsvis, ger rostfritt stål långvarig kvalitet och estetisk prestanda.

Sanitet: Läkemedels- och livsmedelsindustrin förlitar sig på rostfritt stål på grund av dess hygieniska egenskaper. Flera legeringar är godkända som livsmedelsklassade material.

Hållbarhet: Denna legering är bland de mest miljövänliga alternativen som finns på marknaden och är lämplig för gröna tillverkningsprocesser.

Viktiga egenskaper vid stansning av rostfritt stål

När du tillverkar stansdelar i rostfritt stål, kom ihåg följande egenskaper:

Hög sträckgräns och hårdhet tillsammans med kallbearbetningshärdning gör delar känsliga för sprickbildning.

Dålig värmeledningsförmåga jämfört med kolstål gör att rostfria ståldelar kräver större deformations-, stansnings- och dragkrafter.

Den kraftiga plastiska deformationskraften under dragning gör att tunna delar skrynklar sig och spricker sönder.

Under dragningsoperationer är de känsliga för gallring och repor. Se därför till att smörja ordentligt.

På grund av hårdhet och rostbeständighet används det ofta för tillverkning av delar med strukturella, kosmetiska och utomhusändamål.

15 Varför rostfritt stål är det bästa materialet för stansning

Det finns flera anledningar till varför folk föredrar att stansa delar i rostfritt stål:

Korrosionsbeständighet: Stämplingsprodukter i rostfritt stål oxiderar inte i kontakt med fukt, frätande ämnen och fuktiga miljöer. De förväntas ha lång livslängd, inklusive för köksapparater och utomhusmaskiner.

Styrka och seghet: Ger en god balans mellan draghållfasthet och duktilitet vilket gör att stansade delar behåller sina former under böjning, krökning och deformation.

Alternativ för ytbehandlingar: Möjliggör tillämpning av olika ytbehandlingstekniker, såsom polering, borstning och beläggning, användbara för estetiska och funktionella tillämpningar.

Ändå är pressning av rostfritt stål svårare att bearbeta än kolstål. Eftersom det är mer motståndskraftigt, deformationshärdande snabbare och har dålig värmeledningsförmåga, kräver det särskild försiktighet vad gäller materialval, formkonstruktion och processparametrar.

Stämplingsindustrin har utvecklat ett flertal metoder för att hantera dessa utmaningar. Toleranserna för precisionsstämpling har minskats avsevärt och effektiviteten har ökats tack vare progressiva verktyg med hastigheter över 200 slag per minut. Dessutom har avancerad smart tillverkningsteknik, inklusive sensorer och AI-driven övervakning, antagits i stor utsträckning.