Una road map per la rettifica e la finitura dell'acciaio inossidabile

Per garantire una corretta passivazione, un tecnico pulisce elettrochimicamente un cordone di saldatura longitudinale in una sezione laminata di acciaio inossidabile. Immagini fornite da Walter Surface Technologies

Immaginate che un produttore firmi un contratto che coinvolge la fabbricazione critica dell'acciaio inossidabile. Lamiere e sezioni tubolari passano attraverso il taglio, la piegatura e la saldatura, per poi arrivare alla stazione di finitura. La parte è costituita da una piastra saldata verticalmente ad un tubo. La saldatura sembra a posto, ma non è la perfezione assoluta che il cliente sta cercando. Quindi la smerigliatrice impiega tempo a rimuovere un po' più metallo di saldatura del solito. Poi, ahimè, sulla superficie emerge una significativa colorazione bluastra, un segno rivelatore di un eccessivo apporto di calore. In questo caso ciò significa che la parte non soddisferà i requisiti del cliente.

Solitamente eseguite manualmente, la molatura e la finitura richiedono destrezza e finezza. Gli errori nella finitura possono essere straordinariamente costosi, considerando tutto il valore già messo nel pezzo. Se si aggiunge un materiale costoso e sensibile al calore come l'acciaio inossidabile, i costi di rilavorazione e di scarto aumenteranno ulteriormente. Se si aggiungono complicazioni come la contaminazione e il fallimento della passivazione, un lavoro sull'acciaio inossidabile, un tempo redditizio, può diventare una disavventura in perdita di denaro e persino di reputazione.

Come possono i costruttori impedire tutto questo? Possono iniziare sviluppando una conoscenza della rettifica e della finitura, del ruolo svolto da ciascuna di esse e del modo in cui ciascuna influisce su un pezzo in acciaio inossidabile.

Non sono sinonimi. In effetti, ognuno ha un obiettivo fondamentalmente diverso. La molatura rimuove materiale come bave e metallo saldato in eccesso, mentre la finitura conferisce una finitura alla superficie metallica. La confusione è comprensibile, considerando che chi smeriglia con una mola a grana grossa rimuove molto metallo velocemente e così facendo lascia una "finitura" di graffi molto profondi. Ma nella molatura i graffi sono solo l’effetto collaterale; l'obiettivo è la rimozione rapida del materiale, soprattutto quando si lavora con metalli sensibili al calore come l'acciaio inossidabile.

La finitura avviene in più fasi poiché l'operatore inizia con una grana più grande e passa ai dischi abrasivi a grana più fine, all'abrasivo non tessuto e forse a un panno in feltro e una pasta lucidante per ottenere una finitura a specchio. L'obiettivo è ottenere una determinata finitura finale (modello di graffio). E ogni passaggio (grana più fine) rimuove i graffi più profondi del passaggio precedente e li sostituisce con graffi più piccoli.

Poiché la rettifica e la finitura hanno obiettivi diversi, spesso non si completano a vicenda e, con la strategia sbagliata dei consumabili, possono addirittura funzionare l'una contro l'altra. Per rimuovere il metallo saldato in eccesso, l'operatore utilizza una mola e lascia graffi molto profondi, quindi passa la parte a un finitore che ora deve dedicare molto tempo alla rimozione di quei graffi profondi. Questa sequenza, passando dalla rettifica alla finitura, potrebbe ancora essere il modo più efficace per soddisfare le esigenze di finitura di un cliente. Ma ancora una volta, non sono processi complementari.

Molto spesso le superfici dei pezzi progettate pensando alla producibilità non richiedono sia la rettifica che la finitura. Le parti sottoposte solo alla rettifica lo fanno perché la rettifica è il modo più veloce per rimuovere una saldatura o altro materiale e i graffi profondi lasciati dalla mola rientrano ampiamente nei requisiti del cliente. Le parti che richiedono solo la finitura sono fabbricate in modo tale da non richiedere una quantità eccessiva di rimozione di materiale. Un ottimo esempio è una parte inossidabile con una saldatura ad arco di tungsteno a gas di bell'aspetto che deve solo essere miscelata e abbinata al modello di finitura del materiale di base.

Una smerigliatrice con una mola a basso tasso di asportazione può affrontare sfide significative lavorando con l'acciaio inossidabile. Anche in questo caso, il calore eccessivo può causare l'azzurramento e modificare le proprietà del materiale. L'obiettivo è mantenere l'acciaio inossidabile il più freddo possibile durante tutto il processo.

A tal fine, è utile scegliere una mola con il tasso di asportazione più rapido possibile per l'applicazione e il budget. Le mole con grani di zirconio macinano più velocemente dell'ossido di alluminio, ma nella maggior parte dei casi una mola in ceramica funziona meglio.