Los clientes de Marlin a menudo quieren saber más sobre los diversos acabados que el equipo de fabricación utiliza para cestas de alambre de acero personalizadas. Uno de los acabados más utilizados que Marlin Steel aplica a sus cestas personalizadas es un acabado pasivado. Los acabados pasivados a menudo se especifican para cestas de acero inoxidable porque el proceso puede mejorar las propiedades de resistencia química del acero inoxidable.,
Pero, ¿cómo funciona la pasivación del acero inoxidable y qué lo hace diferente de otros acabados, como el electropulido?
¿cómo funciona el proceso de pasivación para acero inoxidable?
algunos de los detalles específicos de la pasivación del acero inoxidable, como la mezcla exacta de productos químicos utilizados, pueden variar según la aleación de acero utilizada: lo que ayuda a una aleación puede dañar a otra, por lo que el proceso requiere una personalización frecuente., Sin embargo, el proceso básico tiende a tener los mismos pasos amplios:
- cargue la pieza o piezas a pasivar en otro contenedor (generalmente una cesta de malla de alambre que está diseñada específicamente para la operación).
- sumergir el recipiente y su contenido en el baño químico (típicamente un baño de ácido cítrico o nítrico).
- deje que las piezas se asienten en el baño durante un tiempo y a una temperatura especificada para esa aleación.
- Retire las partes del baño y séquelas para eliminar el exceso de productos químicos.,
a medida que las piezas de acero inoxidable se sientan en el baño de ácido, el ácido comenzará a eliminar el hierro y otros contaminantes de la superficie de la pieza. Dependiendo de la aleación que se limpie y del baño químico específico utilizado, esto puede mejorar la capa protectora de óxido de una pieza de acero inoxidable, haciéndola más resistente al ataque químico en algunas situaciones.
mientras que el proceso de pasivación puede alterar significativamente la resistencia a la oxidación de una pieza, no altera significativamente la apariencia de la pieza terminada., Esta es una de las principales diferencias entre la pasivación y el electropulido. Las partes que han sido electropulidas se pueden identificar fácilmente por su superficie lisa y brillante.
Hay dos tipos principales de pasivación: pasivación del ácido nítrico y decapado
¿qué es la pasivación del ácido nítrico?
la pasivación a base de ácido nítrico es una de las técnicas de pasivación más básicas que existen. Aquí, el alambre de acero inoxidable o la chapa se sumerge en un baño de ácido nítrico oxidante., Este baño ácido suave elimina algunas moléculas de hierro libres y otras materias extrañas de la superficie del acero al tiempo que fomenta el desarrollo de la capa de óxido pasiva.
sin embargo, este proceso no elimina el tinte térmico, las quemaduras de soldadura o la escala de óxido de la superficie del acero.
¿qué es el decapado?
el decapado es muy similar al proceso básico de pasivación en el que se utiliza un baño de productos químicos ácidos para pelar la superficie del acero. Sin embargo, cuando el proceso básico de pasivación utiliza ácido nítrico suave, el decapado utiliza una mezcla química más intensiva, como el ácido fluorhídrico.,
Este ácido más fuerte tira la capa superficial del acero, eliminando impurezas, quemaduras de soldadura y moléculas de Hierro Libres, dejando un acabado uniforme y satinado.
¿qué debe saber sobre los procesos de pasivación como el ácido nítrico y el decapado?
estos dos procesos cuestan aproximadamente lo mismo para llevar a cabo, y pueden ayudar a eliminar impurezas y mejorar la resistencia de la capa de óxido pasiva de acero inoxidable.
en una nota al margen, es importante conocer la aleación exacta de acero inoxidable que se está procesando antes de elegir su proceso de pasivación., Esto se debe a que el uso de la solución incorrecta en su acero inoxidable podría causar daños al acero en lugar de mejorarlo.
por ejemplo, compare acero inoxidable 304 vs 430 para procesos de pasivación. Cada uno de estos permite tener diferentes niveles de resistencia al ácido nítrico y otros corrosivos, lo que significa que uno podría necesitar un baño de ácido nítrico más fuerte que el otro para garantizar la pasivación adecuada en el acero inoxidable., A tener en cuenta, los aceros inoxidables austeníticos (como el acero inoxidable del grado 304), tienden a tener un contenido más alto del cromo que los aceros inoxidables martensíticos (como el acero inoxidable del grado 430), haciendo la aleación austenítica más resistente a la corrosión y a marcar con hoyos.
¿Cuáles son algunas de las limitaciones de la pasivación?
hay algunas cosas que deben considerarse antes de pasivar las piezas de acero inoxidable, incluidas:
- Las piezas soldadas pueden no ser adecuadas para la pasivación. El proceso de pasivación no es tan efectivo para eliminar contaminantes de las zonas de soldadura como algunos procesos.,
- Hay una necesidad de personalizar el baño químico. La temperatura y el tipo de ácido utilizado en el baño químico del proceso de pasivación deben ajustarse para la aleación de acero específica que se está pasivando. Esto agrega costo y complejidad al proceso en comparación con el electropulido.
- algunas aleaciones no pueden ser Pasivadas. Algunas aleaciones de acero inoxidable que tienen bajo contenido de cromo y níquel en realidad pueden ser dañadas por el baño de ácido. Como tales, no pueden ser pasivados.
- El acabado se verá casi igual., A diferencia del electropulido, que elimina la capa superficial de la pieza para dejar un acabado liso y brillante, la pasivación no altera mucho la apariencia de la pieza. Por lo tanto, si el objetivo es crear una superficie lisa y antiadherente, entonces el proceso de pasivación no será ideal.
las principales ventajas de la pasivación del acero inoxidable son que puede mejorar la resistencia a la oxidación de una pieza de acero inoxidable y que es menos costoso de configurar que el electropulido., Sin embargo, es importante equilibrar estas ventajas con las ventajas de usar electropulido o recubrimientos especializados para terminar una pieza.
electropulido acero inoxidable
Al igual que los procesos de pasivación enumerados anteriormente, el electropulido implica el uso de un baño químico. Sin embargo, a diferencia de los dos procesos anteriores, el electropulido utiliza un baño de electrolitos y una corriente eléctrica para disolver la capa superficial del metal, dejando una superficie microscópicamente lisa y brillante.,
la suavidad de la nueva superficie la hace casi perfectamente antiadherente porque el proceso de electropulido elimina casi todos los defectos microscópicos a los que los desechos normalmente se adhieren. Esto tiene el beneficio adicional de hacer que la parte electropulida sea más fácil de limpiar y desinfectar.
beneficios de electropulido de acero inoxidable
- piezas de desbarbado. Al eliminar activamente la capa superficial de una pieza, el electropulido elimina muchas de las rebabas y objetos punzantes que otros procesos de acabado pueden haber perdido.
- Disminución de la fatiga parcial., El electropulido elimina las fisuras superficiales y minimiza las fracturas por fatiga que se producen a nivel microscópico durante el proceso de fabricación. Esto ayuda a reducir la fatiga de la pieza y a crear una pieza más fuerte y duradera.
- Reducción de irritaciones / convulsiones. Debido a la suavidad microscópica proporcionada por el electropulido, este proceso es a menudo utilizado por los fabricantes en hilos de material para evitar la irrigación y el agarre en mecanismos delicados.
- Apariencia Uniforme., El electropulido elimina muchas de las marcas de soldadura y quemaduras del acero que los procesos de pasivación más suaves dejarían atrás. Esto proporciona una mejora estética para algunas piezas fabricadas.
- facilidad de Control. El electropulido se puede aplicar a una variedad de aleaciones de acero inoxidable sin requerir mucha personalización para la configuración. Esto hace que el electropulido sea una mejor opción para las configuraciones de fabricación que procesan numerosos tipos de aleaciones de acero inoxidable, como cuando el fabricante a menudo tiene que elegir entre acero inoxidable 304 vs 430 para diferentes aplicaciones.,
el mayor inconveniente del proceso de electropulido es que puede costar un poco más por adelantado que un proceso de pasivación estándar. Además, el electropulido no altera significativamente la capa protectora de óxido de acero de la misma manera que la pasivación.
sin embargo, el electropulido sigue siendo la opción de tratamiento preferida cuando la condición de la superficie de la pieza es la principal preocupación, en gran parte porque crea una superficie superior en comparación con la pasivación., Por ejemplo, tanto la industria alimentaria como la farmacéutica tienden a preferir superficies de acero inoxidable electropulido porque la superficie microscópicamente lisa es increíblemente fácil de limpiar y esterilizar en comparación con un acabado metálico estándar 2B.
con el proceso de acabado correcto, el rendimiento de una cesta de alambre personalizada u otra forma de metal se puede mejorar en gran medida.
crear una cesta de alambre personalizada para pasivar equipos quirúrgicos
los procesos de pasivación pueden ser extremadamente difíciles en las cestas y bandejas que sostienen las piezas a través de ellas., Cuando una empresa de fabricación de suministros médicos ordenó una cesta de alambre personalizada para su proceso de pasivación y limpieza de piezas ultrasónicas, los ingenieros de Marlin Steel utilizaron un proceso probado para garantizar que el diseño de la cesta fuera perfecto para sus necesidades:
Paso 1: recopilación de información sobre el proceso de pasivación del cliente
la composición específica de los ácidos y otros elementos del proceso de pasivación, puede cambiar dependiendo del tipo de aleación de acero que se pasivó., Debido a esto, cada vez que Marlin Steel tiene la tarea de crear una cesta o bandeja de alambre personalizada para pasivar equipos quirúrgicos u otros objetos, Marlin siempre comienza preguntando por los detalles del proceso de pasivación.
para este proceso combinado de pasivación/limpieza ultrasónica, era importante conocer:
- Las dimensiones del sistema de pasivación. El tamaño del tanque y las aberturas para insertar/quitar cestas son información crítica para diseñar una cesta de pasivación personalizada.
- Los productos químicos específicos utilizados en el proceso., La pasivación no es un proceso de» Talla única». Hay diferentes productos químicos que podrían usarse dependiendo del metal que se está pasivando. Cuanto más duros sean los productos químicos, más dura debe ser la cesta.
- dimensiones de la pieza y peso de carga. Las dimensiones de las piezas influirán en el tamaño y la forma de la cesta. Cuanto más grandes y pesadas sean las piezas, más grande y más fuerte debe ser la cesta. Las aplicaciones de servicio pesado a menudo requieren alambres de acero de calibre más grueso.
- La Duración del Proceso de Pasivación. ¿Cuánto tiempo estará sumergida la cesta en el fluido de pasivación?, Cuanto más tiempo se sumergirán las cestas, más daño puede causar el proceso de pasivación. Los procesos especialmente largos requieren aleaciones extraordinariamente resistentes a la corrosión.
- La gravedad de las ondas ultrasónicas utilizadas en el proceso de limpieza. La fuerza del generador de ultrasonido influye directamente en la cantidad de tensión que sufre la cesta durante la limpieza ultrasónica. Las frecuencias de ultrasonido más altas requieren cestas más fuertes—lo que generalmente significa cables de calibre más pesado y soldaduras más completas.,
esta información sería vital para saber cuál sería el mejor diseño de cesta personalizado para las necesidades del cliente.
Paso 2: prácticamente prueba los diseños de la cesta para ahorrar tiempo y eliminar errores
tradicionalmente, hacer la cesta de alambre personalizada perfecta para la limpieza ultrasónica y la pasivación sería un proceso largo y prolongado. Las cestas se harían usando la lógica de «mejor conjetura» basada en lo que funcionó para proyectos similares en el pasado. Entonces, el prototipo físico sería enviada hacia el cliente y a través de una serie de pruebas de estrés en el transcurso de unas pocas semanas o meses., Si se encontraran problemas, la cesta tendría que ser rediseñada para que el proceso comenzara de nuevo desde el principio.
Hay algunos problemas con este método:
- el Tiempo de Entrega. El prototipado físico es dolorosamente lento y puede retrasar significativamente los plazos de fabricación.
- coste de los prototipos. El metal para las cestas, los costos de envío y el tiempo de producción perdido por la falta de una cesta viable tienen un costo—morder en los presupuestos operativos.
- Dificultad para identificar la causa raíz de una falla en la canasta., Con las pruebas de prototipado físico, a veces puede ser difícil estar 100% seguro de la razón por la que una canasta falla. ¿La corrosión química comprometió la resistencia a la tracción de la cesta? O, ¿los efectos de la vibración ultrasónica lo causan? Conocer la causa del fracaso es una necesidad para corregir tales fracasos en el futuro.
para ahorrar tiempo y recursos en clavar el diseño perfecto de la cesta personalizada, Marlin Steel utiliza una forma de prueba más rápida y efectiva que utiliza software de simulación física para probar un diseño virtualmente.,
en cuestión de minutos, el equipo de ingeniería de Marlin puede simular años de uso, sin necesidad de desperdiciar una sola pulgada cúbica de acero en un prototipo. Aún mejor, si una pieza falla en la simulación de física, la causa de la falla se registra automáticamente y se informa al equipo. Debido a que el ingeniero conoce la causa de la falla, es más fácil contrarrestar específicamente el problema.
por ejemplo, si una cesta falla porque las vibraciones intensas la sacuden en las juntas de soldadura, entonces esas juntas se pueden rediseñar para ser más resistentes al estrés vibratorio., O, si la corrosión fue el culpable, entonces los materiales utilizados para la cesta podrían cambiarse para hacerla más resistente.
Paso 3: garantizar una calidad constante con la automatización de fábrica
un diseño puede ser técnicamente perfecto, pero eso no importará si el producto final no se fabrica con un estándar consistente. Crear una pieza consistente que pueda cumplir con tolerancias estrictas es uno de los mayores desafíos en cualquier aplicación de fabricación personalizada.
Esta es la razón por la que Marlin Steel utiliza la automatización de fabricación avanzada para construir sus cestas y bandejas de alambre de acero personalizadas para clientes de la industria médica., Estos robots de fabricación pueden trabajar día tras día sin cansarse o distraerse. Esto les permite fabricar piezas de manera consistente para cumplir con tolerancias milimétricas precisas.
la consistencia de las herramientas de automatización de fabricación ayuda a minimizar las tasas de rechazo de piezas, ayudando a Marlin a aumentar el rendimiento y reduciendo los costos de las cestas desechadas.,
debido a las inversiones de Marlin en software de simulación física y automatización de fábricas, además de recopilar información detallada sobre el proceso de pasivación del cliente, fue fácil hacer las cestas de alambre personalizadas perfectas para el proceso de pasivación y limpieza ultrasónica del cliente. Esto permitió a Marlin lograr en un par de semanas lo que llevaría meses para una empresa sin estas herramientas.
La longevidad de la cesta de pasivación y el costo Total de propiedad
los procesos de pasivación pueden ser muy difíciles para las cestas utilizadas en ellos., Esto puede conducir a una vida útil más corta, ya que las cestas se desgastan por los productos químicos utilizados para quitar la capa superior de moléculas de Hierro Libres de sus piezas.
la cantidad de tiempo que una cesta puede durar en su proceso de pasivación puede tener un impacto significativo en su costo total de propiedad.
por ejemplo, digamos que tiene una opción de dos cestas diferentes:
- La Cesta » A » está construida para cumplir apenas los requisitos mínimos del trabajo y tiene una vida útil de 8 meses en promedio. Después de esos 8 meses, la cesta se vuelve demasiado degradada para usarla de forma segura con su equipo de pasivación.,
- La Cesta » B » está construida para superar con creces los requisitos mínimos necesarios para su proceso de pasivación y tiene una vida útil de más de 4 años en promedio. Sin embargo, la cesta B cuesta 2,5 veces más que la cesta A.
en este ejemplo teórico, 10 unidades de la cesta A costarían 2.000 dólares, y 10 unidades de la cesta B costarían 5.000 dólares. A corto plazo, la canasta a Podría parecer la mejor compra, pero a largo plazo, la canasta a en realidad terminaría costando mucho más que la canasta B.
digamos que usa el mismo proceso de pasivación durante los próximos 8 años., En ese tiempo, la canasta a costará 2 24,000, porque tendría que comprar las canastas 12 veces a un costo de 2 2,000 cada vez. Durante ese mismo período de tiempo, la canasta B solo tendría que comprarse dos veces a un costo de 5 5,000, para un total de 1 10,000.
Esto hace que la cesta más cara, pero más duradera, sea mucho más asequible a largo plazo.
si usted necesita una cesta de acero inoxidable para pasivación teniendo en cuenta la naturaleza de su proceso de pasivación y la longevidad esperada de las cestas para pasivación que usted pide son una necesidad para la gestión de costos.,
conozca cómo Marlin Steel ofrece calidad, ingeniería rápida para cestas de pasivación de acero inoxidable y muchas otras aplicaciones especiales contactando a un ingeniero mecánico.
