EN
En ingeniør ved en matfabrikk ber om en #40 rustfritt stål-kjede for å erstatte en #40 karbonstål-kjede. Samme pitch, samme kjedehjul, direkte utveksling. Deretter kjører linjen med redusert kapasitet i seks måneder, inntil kjeden svikter tidlig – og ingen forstår hvorfor.
Årsaken ligger i arbeidslasttallene, og den er mye større enn de fleste forventer.
Publiserte arbeidslaster ved tilsvarende ANSI-størrelser:
Rustfritt stål bærer omtrent én tidel av arbeidslasten til karbonstål ved samme ANSI-størrelse.
| ANSI-nr. | Avstand | Arbeidslast for rustfritt stål | Arbeidslast for karbonstål | Bøter |
| #25 | 0.250" | 15 lbf | 140 lbf | 9,3× |
| #35 | 0.375" | 40 lbf | 560 lbf | 14,0× |
| #40 | 0.500" | 95 lbf | 940 lbf | 9,9× |
| #50 | 0.625" | 150 lbf | 1 620 lbf | 10,8× |
| #60 | 0.750" | 190 til 230 lbf | 2 470 lbf | 13,0× |
En rustfritt stål-kjede i størrelse #40 bærer 95 lbf der en karbonstål-kjede i samme størrelse bærer 940 lbf. Det er ikke en liten reduksjon. Det er en forskjell på én dekadisk orden.
Målene er identiske, og akkurat det gjør dette farlig. En rustfritt stål-kjede i størrelse #40 går på et hjul i størrelse #40, passer inn i de samme beskyttelsene og måles likt med de samme verktøyene. Ingenting advarer deg – bortsett fra katalogen.
Én produsent svarer direkte på spørsmålet på sin FAQ-side, der det spørres om karbonstål-kjeder kan erstattes med rustfrie kjeder:
Nei. Rustfritt stål av type 304 og 316 er naturlig mykt materiale, og maksimalt tillatt arbeidsbelastning er betydelig lavere enn for karbonstål-kjeder.
To mekanismer, begge metallurgiske.
Austenittisk rustfritt stål kan ikke herdes ved varmebehandling. Både 304 og 316 løsningsglødes ved 1010 til 1120 grader C og avkjøles raskt. Det finnes ingen slukke-og-herde-steg som øker overflatehårdheten, fordi legeringen ikke reagerer på dette. Kulekjede-komponenter av karbonstål herdes. Rustfrie komponenter forblir myke.
Lavere grunnfest-trekfasthet. Selv før herding kommer inn i bildet, har de rustfrie legeringene som brukes i kjeder lavere trekfasthet enn karbonstålene som brukes i standardkjeder.
Det finnes en tredje praktisk effekt som er verd å kjenne til: rustfritt stål beholder mer varme i drift, noe som ytterligere påvirker trekfasthet og slitasjelevetid.
Så er kjeden mykere ved stift- og buks-forbindelsen, der all kjedeslitasje skjer, og den er svakere i platene.
Når du har akseptert styrkeboten, handler valget av kvalitet om motstand mot klorider.
Forskjellen er molybden. 316 inneholder 2 til 3 % Mo; 304 inneholder ingen. Den enkle tilsetningen er det som gjør at 316 motstår sprekking i kloridholdige miljøer.
Den vanlige måten å kvantifisere dette på er Pitting Resistance Equivalent Number (PREN):
PREN = %Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N
304 har en PREN i de øvre tenårene. 316 ligger betydelig høyere på grunn av molybdentermen. Jo høyere PREN, jo bedre motstår legeringen lokal sprekking.
Hvor dette er viktig i en matindustriplant:
·Saltlake, salting, innsylting — 316, ingen tvil
·Sjømatprosessering — 316, klorider finnes overalt
· Klorert rengjøringsvann — 316 hvis konsentrasjonene er betydelige
· Bakervare, tørre varer, generell matbehandling — 304 er vanligvis tilstrekkelig
·Meieri — avhenger av rengjøringskjemien; sjekk kaustisk og syklus med syre
PREN forutsier motstand mot sprekking ved pitting. Det forutsier ikke sprekking ved spenningskorrosjon, krepserkorrosjon i tette geometrier eller oppførsel i sterke syrer. Behandle det som et rangeringsverktøy, ikke som en garanti.
Hvis belastningen overstiger det som rustfritt stål kan bære i den størrelsen du trenger, er svaret ofte ikke en større kjede av rustfritt stål.
Nikkelplateret eller sinkplateret karbonstål-kjede gjenoppretter mesteparten av arbeidsbelastningen samtidig som den fremdeles tåler lett korrosjon, til lavere kostnad enn rustfritt stål. For applikasjoner der kravet er korrosjonsbestandighet snarere enn godkjennelse for direkte kontakt med mat, er dette ofte det bedre tekniske valget.
Der det ikke fungerer: direkte kontakt med mat, hard rengjøring med kaustiske midler og overalt der plateringen kan skrapes av og forurene produktet. Platering er en belægning; rustfritt stål er korrosjonsbestandig gjennom hele tverrsnittet.
Offentlig veiledning nevner disse uttrykkelig:
· Krevende kraftoverføring — landbruksutstyr, industrielle girbokser, høydreiemomentdrifter, der belastningskapasitet per pitch er det avgjørende
· Høyhastighetsdrifter — de fleste rustfrie kjeder, inkludert hulnålsdesign, har lavere maksimale hastighetsanbefalinger enn karbonstål på grunn av forskjellen i hardhet
Hvis det ikke finnes et problem med korrosjon eller forurensning, er karbonstål med ti ganger så høy arbeidsbelastning per dollar nesten alltid den bedre spesifikasjonen.
Rustfri dobbeltpitch-kjede er tilgjengelig og nyttig for langsom transport. Rustfrie dobbeltpitch-ekvivalenter av #40, #50, #60 og #80 bærer henholdsvis 95, 150, 230 og 390 pund kraft ved pitches på 1,0 tomme, 1,25 tomme, 1,5 tomme og 2,0 tomme.
Merk at det ofte er ingen enkelttrinnskjede med trinnstørrelse #80 eller større forekommer ikke på lager. Den tilsvarende #80-enkelttrinnskjeden finnes kun som dobbeltrinnskjede. Hvis designet ditt krever tung enkelttrinnskjede i rustfritt stål, sjekk tilgjengelighet før du fastlegger det.
Hullpin i rustfritt stål forekommer på lager i størrelsene #40, #50 og #60, med hull-diametre på 0,157 tommer, 0,202 tommer og 0,236 tommer. Interessant nok har hullpin-#60 en høyere belastningskapasitet enn standard #60 i rustfritt stål: 230 pund-kraft mot 190 pund-kraft, fordi konstruksjonen er annerledes.
Valg av materiale er bare én del av kravene til mattrygghet.
FDA 21 CFR 178.3570 omfatter smøremidler som kan komme i tilfeldig kontakt med mat. Dette er grunnlaget for H1-smøremidler. Hvis kjedesmøremidlet kan nå produktet, må det oppfylle kravene.
NSF H1-registrering er den praktiske måten å dokumentere at et smøremiddel oppfyller kravene. Spesifiser H1-smøremiddel for alle kjeder over eller ved siden av åpne produkter.
EC 1935/2004 er EU-rammeforskriften for materialer som kommer i kontakt med mat: materialer må ikke overføre bestanddeler til mat i mengder som utgjør en helsefare eller endrer sammensetning, smak eller lukt.
3-A Sanitary Standards dekke utstyrsdesign for rengjørbarhet i melk- og matprosessering. De påvirker hvordan kjeden er beskyttet og støttet mer enn kjeden selv.
Et punkt som fanger oppmerksomheten til folk: passivasjon . Rustfritt stål motstår korrosjon på grunn av en kromoksidlag. Aggressiv rengjøring, og spesielt kontakt med verktøy av karbonstål som etterlater innbegravd jern, skader dette laget. En kjede som ruster i en matfabrikk er vanligvis forurenet rustfritt stål, ikke feil stålkvalitet.
Metoden er rett fram så snart du aksepterer nedjusteringen:
1. Beregn den faktiske kjedespenningskraften fra dreiemoment og tannhjuls pitch-diameter
2. Bruk din servicefaktor for støtlast
3. Sammenlign med arbeidsbelastningen for rustfritt stål, ikke verdien for karbonstål
4. Hvis det ikke passer, velg større pitch, legg til flere kjedestrenger, eller vurder på nytt om du virkelig trenger rustfritt stål
Å gå opp én eller to størrelser er normalt. En drivlinje som krever #40 i karbonstål kan kreve #60 eller #80 i rustfritt stål, med tilsvarende kjederhjul og beskyttelse. Regn med dette i designfasen, ikke før innkjøringen.
Kan jeg bare bruke en større rustfri kjede?
Ja, og ofte må du det. Sjekk tabellen over arbeidsbelastning i stedet for å anta at én størrelse opp er nok; avstanden er stor.
Er 316 sterker enn 304?
Nei. De har lignende mekaniske egenskaper i glødet tilstand. 316 er mer korrosjonsbestandig, ikke sterkere. Begge har samme styrkebegrensning i forhold til karbonstål.
Hvorfor rustet rustfrie kjedene mine?
Sannsynligvis jernkontaminering fra verktøy eller rengjøringsutstyr i karbonstål, som bryter ned den passive laget. Repassivering kan gjenopprette det. Den andre vanlige årsaken er kloridangrep på 304 der 316 var nødvendig.
Kan jeg bruke rustfrie kjeder på mine eksisterende kjederhjul?
Dimensjonelt ja, ANSI-målene er identiske. Spørsmålet er om drivverket kan fungere ved den reduserte arbeidslasten.
Hvilken temperaturområde tåler rustfritt kjede?
Bredere enn karbonstål på begge ender, noe som er en av dets ekte fordeler. Bruk de spesifikke verdiene fra kjedeprodusentens data for din kvalitet og konstruksjon.
Trenger jeg H1-smøremiddel hvis kjeden er under produktet?
Ja, hvis det er noen mulighet for tilfeldig kontakt. Sprut, dråper og luftbårne disker teller alle. De fleste anlegg standardiserer H1 i hele matvareområdet i stedet for å håndtere to ulike smøremidler.
Tianjin HaoRongShengYe Electrical Equipment Co., Ltd. leverer 304- og 316-edelstål kjeder og hjul for matprosessering, samt nikkel- og sinkplateret karbonstål der kravet er korrosjonsbestandighet snarere enn godkjennelse for kontakt med mat. Send oss den faktiske kjedespenningen og vaskemidlene, så beregner vi dimensjonene basert på edelstålets arbeidsbelastning, ikke karbonstålets verdi.