Votre Guide de Passivation en acier inoxydable

Les clients de Marlin veulent souvent en savoir plus sur les différentes finitions que l’équipe de fabrication utilise pour les paniers en acier personnalisés. L’une des finitions les plus fréquemment utilisées que Marlin Steel applique à ses paniers personnalisés est une finition passivée. Les finitions passivées sont souvent spécifiées pour les paniers en acier inoxydable car le processus peut améliorer les propriétés de résistance chimique de l’acier inoxydable.,

Mais, comment fonctionne la passivation de l’acier inoxydable, et qu’est-ce qui le rend différent des autres finitions, comme l’électropolissage?

Comment fonctionne le processus de Passivation de L’acier inoxydable?

certaines des spécificités de la passivation de l’acier inoxydable, telles que le mélange exact de produits chimiques utilisés, peuvent varier en fonction de l’alliage d’acier utilisé—ce qui aide un alliage peut en endommager un autre, de sorte que le processus nécessite une personnalisation fréquente., Cependant, le processus de base a tendance à avoir les mêmes étapes générales:

chargez la ou les pièces à passiver dans un autre conteneur (généralement un panier en treillis métallique spécialement conçu pour l’opération).
plonger le récipient et son contenu dans le bain chimique (généralement un bain d’acide citrique ou nitrique).
laisser reposer les pièces dans le bain pendant un certain temps et à une température spécifiée pour cet alliage.
retirez les pièces du bain et séchez-les pour éliminer l’excès de produits chimiques.,

lorsque les pièces en acier inoxydable sont placées dans le bain d’acide, l’acide commence à dépouiller le fer et les autres contaminants de la surface de la pièce. Selon l’alliage à nettoyer et le bain chimique spécifique utilisé, cela peut améliorer la couche d’oxyde protectrice d’une pièce en acier inoxydable, la rendant plus résistante aux attaques chimiques dans certaines situations.

bien que le processus de passivation puisse modifier de manière significative la résistance à la rouille d’une pièce, il ne modifie pas de manière significative l’apparence de la pièce finie., C’est l’une des principales différences entre la passivation et l’électropolissage. Les pièces qui ont été électropolissées peuvent être facilement identifiées par leur surface lisse et brillante.

Il existe deux principaux types de passivation: la passivation à l’acide nitrique et le décapage

Qu’est-ce que la Passivation à l’acide nitrique?

la passivation à base D’acide nitrique est l’une des techniques de passivation les plus élémentaires. Ici, le fil d’acier inoxydable ou la tôle est plongé dans un bain d’acide nitrique oxydant., Ce bain d’acide doux élimine certaines molécules de fer libres et d’autres corps étrangers de la surface de l’acier tout en encourageant le développement de la couche d’oxyde passive.

cependant, ce processus n’élimine pas la teinte thermique, les brûlures de soudure ou le tartre d’oxyde de la surface de l’acier.

Qu’est-ce que le décapage?

Le décapage est très similaire au processus de passivation de base en ce sens qu’un bain de produits chimiques acides est utilisé pour dénuder la surface de l’acier. Cependant, lorsque le processus de passivation de base utilise de l’acide nitrique doux, le décapage utilise un mélange chimique plus intensif, tel que l’acide fluorhydrique.,

Cet acide plus fort dépouille la couche superficielle de l’acier, éliminant les impuretés, les brûlures de soudure et les molécules de Fer Libres—laissant une finition uniforme et satinée.

Que devez-vous savoir sur les processus de Passivation comme L’acide nitrique et le décapage?

ces deux processus coûtent à peu près le même coût et peuvent aider à éliminer les impuretés et à améliorer la résistance de la couche d’oxyde passive de l’acier inoxydable.

sur une note de côté, il est important de connaître l’alliage exact de l’acier inoxydable en cours de traitement avant de choisir votre processus de passivation., En effet, l’utilisation de la mauvaise solution sur votre Acier inoxydable pourrait endommager l’acier plutôt que de l’améliorer.

par exemple, comparez l’acier inoxydable 304 vs 430 pour les processus de passivation. Chacun d’entre eux permet d’avoir différents niveaux de résistance à l’acide nitrique et à d’autres corrosifs, ce qui signifie que l’un pourrait avoir besoin d’un bain d’acide nitrique plus fort que l’autre pour assurer une passivation appropriée dans l’acier inoxydable., À noter, les aciers inoxydables austénitiques (comme l’acier inoxydable de la catégorie 304), ont tendance à avoir une teneur en chrome plus élevée que les aciers inoxydables martensitiques (comme l’acier inoxydable de la catégorie 430), rendant l’alliage austénitique plus résistant à la corrosion et aux piqûres.

quelles sont les limites de la Passivation?

Il y a quelques éléments à prendre en compte avant de passiver des pièces en acier inoxydable, notamment:

Les pièces soudées peuvent ne pas convenir à la Passivation. Le processus de passivation n’est pas aussi efficace pour éliminer les contaminants des zones de soudure que certains processus.,
Il est nécessaire de personnaliser le bain chimique. La température et le type d’acide utilisés dans le bain chimique du processus de passivation doivent être ajustés pour l’alliage d’acier spécifique passivé. Cela ajoute du coût et de la complexité au processus par rapport à l’électropolissage.
certains alliages ne peuvent pas être passivés. Certains alliages d’acier inoxydable à faible teneur en chrome et en nickel peuvent en fait être endommagés par le bain d’acide. En tant que tels, ils ne peuvent pas être passivés.
La finition sera la plupart du temps la même., Contrairement à l’électropolissage, qui dépouille la couche de surface de la pièce pour laisser une finition lisse et brillante, la passivation ne modifie pas beaucoup l’apparence de la pièce. Donc, si l’objectif est de créer une surface lisse et antiadhésive, le processus de passivation ne sera pas idéal.

Les principaux avantages de la passivation de l’acier inoxydable sont qu’elle peut améliorer la résistance à la rouille d’une pièce en acier inoxydable et qu’elle est moins coûteuse à mettre en place que l’électropolissage., Cependant, il est important d’équilibrer ces avantages par rapport aux avantages de l’utilisation d’électropolissage ou de revêtements spécialisés pour finir une pièce.

électropolissage acier inoxydable

comme les procédés de passivation énumérés ci-dessus, l’électropolissage implique l’utilisation d’un bain chimique. Cependant, contrairement aux deux procédés ci—dessus, l’électropolissage utilise un bain d’électrolyte et un courant électrique pour dissoudre la couche superficielle du métal-laissant une surface microscopiquement lisse et brillante.,

la douceur de la nouvelle surface la rend presque parfaitement antiadhésive car le processus d’électropolissage élimine presque tous les défauts microscopiques auxquels les débris colleraient normalement. Cela a l’avantage supplémentaire de rendre la partie électropolissée plus facile à nettoyer et à désinfecter.

avantages de L’électropolissage des pièces D’ébavurage en acier inoxydable

. En décapant activement la couche superficielle d’une pièce, l’électropolissage élimine de nombreuses bavures et objets tranchants que d’autres processus de finition ont pu manquer.
diminution de la Fatigue des pièces., L’électropolissage élimine les fissures de surface et minimise les fissures de fatigue qui se produisent à un niveau microscopique pendant le processus de fabrication. Cela aide à réduire la fatigue des pièces et à créer une pièce plus solide et plus durable.
réduction de grippage/saisie. En raison de la douceur microscopique fournie par l’électropolissage, ce processus est souvent utilisé par les fabricants sur les fils de matériau pour éviter l’grippage et la saisie dans les mécanismes délicats.
Aspect Uniforme., L’électropolissage élimine de nombreuses marques de soudure et de brûlure de l’acier que des processus de passivation plus doux laisseraient derrière eux. Cela apporte une amélioration esthétique pour certaines pièces fabriquées.
la Facilité de Contrôle. L’électropolissage peut être appliqué à une variété d’alliages d’acier inoxydable sans nécessiter beaucoup de personnalisation pour la configuration. Cela rend l’électropolissage une meilleure option pour les configurations de fabrication qui traitent de nombreux types d’alliages d’acier inoxydable—comme lorsque le fabricant doit souvent choisir entre l’acier inoxydable 304 vs 430 pour différentes applications.,

Le plus grand inconvénient du processus d’électropolissage est qu’il peut coûter un peu plus cher à l’avance qu’un processus de passivation standard. En outre, l’électropolissage ne modifie pas de manière significative la couche d’oxyde protectrice de l’acier de la même manière que la passivation.

cependant, l’électropolissage reste l’option de traitement préférée lorsque l’état de surface de la pièce est la principale préoccupation—en grande partie parce qu’il crée une surface supérieure par rapport à la passivation., Par exemple, les industries alimentaires et pharmaceutiques ont tendance à préférer les surfaces en acier inoxydable électropoli car la surface microscopiquement lisse est incroyablement facile à nettoyer et à stériliser par rapport à une finition métallique 2B standard.

avec le bon processus de finition, les performances d’un panier métallique personnalisé ou d’une autre forme métallique peuvent être grandement améliorées.

création D’un panier métallique personnalisé pour la passivation D’équipements chirurgicaux

les processus de Passivation peuvent être extrêmement rudes sur les paniers et les plateaux qui maintiennent les pièces à travers eux., Lorsqu’une entreprise de fabrication de fournitures médicales a commandé un panier métallique personnalisé pour son processus de passivation et de nettoyage de pièces par ultrasons, les ingénieurs de Marlin Steel ont utilisé un processus éprouvé pour s’assurer que la conception du panier serait parfaite pour leurs besoins:

Étape 1: Collecte d’informations sur le processus de Passivation du Client

la composition spécifique des acides, et d’autres éléments du processus de passivation, peut changer en fonction du type d’alliage d’acier passivé., Pour cette raison, chaque fois que Marlin Steel est chargé de créer un panier métallique ou un plateau personnalisé pour passiver du matériel chirurgical ou d’autres objets, Marlin commence toujours par demander les spécificités du processus de passivation.

pour cette combinaison passivation/Nettoyage par ultrasons, il était important de connaître:

Les Dimensions du système de Passivation. La taille du réservoir et les ouvertures pour insérer/retirer les paniers sont des informations essentielles pour concevoir un panier de passivation personnalisé.
Les Produits chimiques spécifiques utilisés dans le processus., La Passivation n’est pas un processus « Taille unique”. Il existe différents produits chimiques qui pourraient être utilisés en fonction du métal passivé. Plus les produits chimiques sont durs, plus le panier doit être dur.
dimensions de la pièce et poids de la charge. Les dimensions des pièces influenceront la taille et la forme du panier. Plus les pièces sont grandes et lourdes, plus le panier doit être grand et fort. Les applications lourdes nécessitent souvent des fils d’acier de calibre plus épais.
La Durée du processus de Passivation. Combien de temps le panier sera-t-il immergé dans le fluide de passivation?, Plus les paniers seront immergés longtemps, plus le processus de passivation peut causer de dommages. Les processus particulièrement longs nécessitent des alliages extraordinairement résistants à la corrosion.
La gravité des ondes ultrasonores utilisées dans le processus de nettoyage. La force du générateur d’ultrasons influence directement la tension que subit le panier pendant le nettoyage par ultrasons. Des fréquences d’ultrasons plus élevées nécessitent des paniers plus solides-ce qui signifie généralement des fils plus lourds et des soudures plus approfondies.,

Cette information s’avérerait vitale pour savoir quelle serait la meilleure conception de panier personnalisé pour les besoins du client.

Étape 2: testant virtuellement les conceptions de paniers pour gagner du temps et éliminer les erreurs

traditionnellement, la fabrication du panier métallique personnalisé parfait pour le nettoyage et la passivation par ultrasons serait un processus long et étiré. Les paniers seraient faits en utilisant la logique de « meilleure estimation » basée sur ce qui a fonctionné pour des projets similaires dans le passé. Ensuite, le prototype physique serait expédié au client et soumis à une série de tests de résistance au cours de quelques semaines ou mois., Si des problèmes étaient détectés, le panier devrait être repensé pour que le processus recommence depuis le début.

Il y a quelques problèmes avec cette méthode:

délai de Livraison. Le prototypage physique est douloureusement lent et peut repousser considérablement les délais de fabrication.
Coût des Prototypes. Le métal pour les paniers, les frais d’expédition et le temps de production perdu par l’absence d’un panier viable ont tous un coût mordant dans les budgets d’exploitation.
difficulté à identifier la Cause première d’une défaillance du panier., Avec les tests de prototypage physique, il peut parfois être difficile d’être sûr à 100% de la raison pour laquelle un panier échoue. La corrosion chimique a-t-elle compromis la résistance à la traction du panier? Ou, les effets de la vibration ultrasonique l’ont-ils causé? Connaître la cause de l’échec est un must pour corriger de tels échecs à l’avenir.

pour gagner du temps et des ressources sur la conception de panier personnalisé parfait, Marlin Steel utilise une forme de test plus rapide et plus efficace qui utilise un logiciel de simulation physique pour tester une conception virtuellement.,

en quelques minutes, L’équipe D’ingénierie de Marlin peut simuler des années d’utilisation—sans avoir à gaspiller un seul pouce cube d’acier sur un prototype. Mieux encore, si une pièce échoue dans la simulation physique, la cause de la défaillance est automatiquement consignée et signalée à l’équipe. Parce que l’ingénieur connaît la cause de la défaillance, il est plus facile de contrer spécifiquement le problème.

par exemple, si un panier tombe en panne parce que des vibrations intenses le secouent au niveau des joints de soudure, ces joints peuvent être redessinés pour être plus résistants aux contraintes vibratoires., Ou, si la corrosion était le coupable, alors les matériaux utilisés pour le panier pourraient être changés pour le rendre plus résistant.

Étape 3: assurer une qualité constante avec L’automatisation industrielle

Une conception peut être techniquement parfaite, mais cela n’aura pas d’importance si le produit final n’est pas fabriqué selon une norme cohérente. Créer une pièce cohérente qui peut répondre à des tolérances serrées est l’un des plus grands défis dans toute application de fabrication personnalisée.

C’est pourquoi Marlin Steel utilise une automatisation de fabrication avancée pour construire ses paniers et plateaux en acier personnalisés pour les clients de l’industrie médicale., Ces robots de fabrication peuvent travailler jour après jour sans se fatiguer ou se laisser distraire. Cela leur permet de fabriquer régulièrement des pièces pour répondre à des tolérances millimétriques.

la cohérence des outils d’automatisation de la fabrication aide à minimiser les taux de rejet des pièces—aidant Marlin à augmenter le débit tout en réduisant les coûts liés aux paniers mis au rebut.,

en raison des investissements de Marlin dans le logiciel de simulation physique et l’automatisation industrielle—en plus de recueillir des informations détaillées sur le processus de passivation du client—la fabrication de paniers métalliques personnalisés parfaits pour le processus de passivation et de nettoyage par ultrasons du client était facile. Cela a permis à Marlin d’accomplir en quelques semaines ce qui prendrait des mois pour une entreprise sans ces outils.

longévité du panier de Passivation et coût Total de possession

les processus de Passivation peuvent être très difficiles sur les paniers utilisés., Cela peut entraîner une durée de vie utile plus courte car les paniers sont usés par les produits chimiques utilisés pour dépouiller la couche supérieure de molécules de Fer Libres de vos pièces.

le temps qu’un panier peut durer dans votre processus de passivation peut avoir un impact significatif sur votre coût total de possession.

par exemple, disons que vous avez le choix entre deux paniers différents:

Le Panier « A” est construit pour répondre à peine aux exigences minimales du travail et a une durée de vie utile de 8 mois en moyenne. Après ces 8 mois, le panier devient trop dégradé pour être utilisé en toute sécurité avec votre équipement de passivation.,
Le Panier » B » est conçu pour dépasser de loin les exigences minimales requises pour votre processus de passivation et a une durée de vie utile de plus de 4 ans en moyenne. Cependant, le panier B coûte 2,5 fois plus cher que le panier A.

dans cet exemple théorique, 10 unités du panier A coûteraient 2 000 $et 10 unités du Panier B coûteraient 5 000$. À court terme, le panier A peut sembler être le meilleur achat, mais à long terme, le panier a finirait par coûter beaucoup plus cher que le panier B.

supposons que vous utilisiez le même processus de passivation pour les 8 prochaines années., À ce moment-là, le panier A coûtera 24 000$, car vous devrez acheter les paniers 12 fois au coût de 2 000 each à chaque fois. Au cours de cette même période, Le Panier B n’aurait à acheter que deux fois au coût de 5 000$, pour un total de 10 000$.

cela rend le panier plus cher, mais plus durable, beaucoup plus abordable à long terme.

Si vous avez besoin d’un panier en acier inoxydable pour la passivation en gardant à l’esprit la nature de votre processus de passivation et la longévité attendue des paniers pour la passivation que vous commandez sont un must pour la gestion des coûts.,

Découvrez comment L’acier Marlin offre une qualité, conçu rapidement pour les paniers de passivation en acier inoxydable et de nombreuses autres applications spécialisées en contactant un ingénieur en mécanique.