De verschillende soorten staal en waarom ze belangrijk zijn

Inleiding

Als u op zoek bent naar een gefabriceerd onderdeel dat staal gebruikt, zijn er een paar dingen die u moet begrijpen. Om te beginnen zijn er verschillende soorten staal en ze verschillen erg van elkaar. In deze gids leggen we de verschillende soorten staal uit, waarom ze belangrijk zijn, en geven we je professioneel advies als het gaat om het ontwerpen van een stalen onderdeel.

Wat is staal?

Vanuit het oogpunt van materiaalkeuze is staal een optie om te gebruiken wanneer u een sterk onderdeel nodig heeft en u er niet te veel voor wilt betalen. Het is over het algemeen duurder dan aluminium, maar lang niet zo duur als titanium en vergelijkbare supersterke metalen.

Het is ook dichter, wat betekent dat de eindmontage zwaarder zal zijn.

De staalsoorten

In de kern is staal de combinatie van koolstof en ijzer. Door de hoeveelheid koolstof die wordt toegevoegd, valt het resulterende staal in een van de drie typen:laag, gemiddeld of hoog.

Als het metaal minder dan 0,30% heeft, is het laag. Tussen 0,30% en 0,50% is gemiddeld, en alles boven 0,60% wordt als koolstofrijk beschouwd.

In de machinewerkplaats zijn er over het algemeen slechts twee staalsoorten om uit te kiezen:koolstofstaal of roestvrij staal. Als het in laag, gemiddeld of hoog koolstofgehalte valt, zoals we zojuist hebben uitgelegd, wordt het als koolstofstaal beschouwd.

Roestvrij staal

Roestvrij staal is de sterkere, veelzijdigere oudere broer van koolstofstaal. Het bevat ook koolstof, maar er zit ook veel chroom in. Het chroomgehalte kan rond de 11% zijn en het belangrijkste doel is om de grondstof corrosiebestendiger te maken.

Daarnaast wordt er een kleine hoeveelheid nikkel toegevoegd aan roestvrij staal. Dit verhoogt de treksterkte en kracht van het metaal, waardoor het veel sterker is dan standaard koolstofstaal.

De toevoeging van deze elementen maakt roestvrij staal ook goed in het omgaan met warmte, waardoor het goed kan werken in ruimtevaart- en defensietoepassingen.

In een vorige post hebben we de verschillende soorten aluminium besproken en hoe ze werken - hetzelfde concept speelt met roestvrij staal. Het verschil is dat staal alleen een driecijferige identificatie gebruikt, zoals "304".

Dit komt omdat roestvast staal deel kan uitmaken van vijf verschillende staalfamilies:duplex, austenitisch, precipitatiehardend, ferritisch en martensitisch. Met de driecijferige code begrijp je met welk type roestvrij staal je werkt.

Gereedschapsstaal

Een alternatieve staalstijl wordt gebruikt in toepassingen zoals spuitgieten, stempelen, spuitgieten en snijden. Het wordt gereedschapsstaal genoemd en wordt bepaald door hoe hard het metaal is.

Deze staalsoorten zijn nog steeds sterk, corrosiebestendig en slijtvast, maar ze zijn erg goed in het voorkomen van cyclisch falen. Wanneer u gereedschapsstaal gebruikt bij spuitgieten, kunt u gemakkelijk meer dan 500.000 eenheden maken met het stalen gereedschap totdat het vermoeid raakt en moet worden vervangen.

Het gebruik van een standaard roestvrij staal voor dezelfde bewerking geeft u niet dezelfde levensduur.

Ontwerpoverwegingen voor staal

Staal bewerkt niet hetzelfde als andere metalen, en verschillende soorten staal vereisen ook verschillende overwegingen. In vergelijking met aluminium (een andere veelvoorkomende metaalkeuze in een fabshop), is staal moeilijker om mee te werken. Machines moeten met hogere snelheden draaien en langzamer over het onderdeel bewegen.

Aangezien we de eigenlijke bewerking voor u uitvoeren, hoeft u alleen maar te overwegen welk staal u wilt gebruiken en enkele keuzes voor uw ontwerp.

Als u van plan bent het staal te lassen, moet u ervoor zorgen dat elk ander onderdeel dat u ontwerpt (dat aan elkaar wordt gelast) ook van staal is. We kunnen alleen twee materialen lassen als ze allebei hetzelfde zijn.

Over het algemeen heeft roestvrij staal de voorkeur als u afwerkingsstappen wilt vermijden en de sterkte van het onderdeel wilt maximaliseren.

Sommige van onze klanten ontwerpen een onderdeel van koolstofstaal en ondergaan het vervolgens een poedercoatfase. De poedercoating maakt het onderdeel net als roestvrij staal corrosiebestendig, maar koolstofstaal is minder duur en gemakkelijker om mee te werken.

Elke staaloptie kan gepolijst worden tot een mooie glans en verdere afwerkingsstappen doorlopen om het oppervlak en de esthetiek van het onderdeel te veranderen. Het belangrijkste verschil is dat roestvrijstalen onderdelen duurder zijn omdat het langer duurt om ze te bewerken en meer kost voor de grondstof.

Wanneer u een stalen onderdeel maakt, moet u begrijpen dat interne hoeken en snijfuncties vaak niet precies 90 graden en vierkant kunnen zijn. Als u een machinaal bewerkte zak heeft, zijn er natuurlijk afgeronde randen en geen scherpe hoeken. Dat komt omdat een CNC-freesmachine een afgeronde frees gebruikt, dus de hoeken zijn altijd afgerond.

Conclusie

Nu weet je alles over verschillende soorten staal en hoe ze werken. Als je staal wilt gebruiken voor een aankomend project, neem dan contact op met ons team van Rapid Axis. We kunnen u helpen bij het kiezen van de juiste optie en we kunnen aan al uw productiebehoeften voldoen. U kunt vandaag nog een gratis offerte krijgen om uw onderdeel nog sneller te krijgen.