2.1.1 Ämnesslipning
I stort sett alla slags stålsorter ämnesslipas: rostfritt, högkolhaltiga stål, verktygsstål, mikrolegerade stål med flera. Ämnesslipning kan ske som helslipning där hela ytan slipas eller som fläckslipning, där endast de delar där ytdefekter återfinns bortslipas.
För vissa sprickkänsliga stålsorter sker slipning vid förhöjd temperatur för att undvika att den leder till sprickbildning. Varmslipning skulle också kunna användas i ett varmt ämnesflöde för att spara energi genom att varmchargering utnyttjas. Problemet är att detektera ytfel på varma ämnen.
Andra ytkonditioneringsmetoder är gashyvling samt fräsning eller svarvning av ytor. Gashyvling används företrädesvis för låglegerade kolstål. I processen bränns ett ytskikt bort. Metoden används endast begränsat i Norden. Fräsning eller svarvning av ytor används för olika stålsorter och en stor fördel är att spånorna enkelt kan återanvändas, vilket är betydelsefullt för höglegerade material. Tekniken används till exempel för snabbstål.
Vid ämnesslipning läggs ämnet som skall slipas på ett bord, som rör sig fram och tillbaka under en roterande slipskiva. Vid helslipning förflyttas slipskivan stegvis över ämnet tills hela ämnet är slipat, medan vid fläckslipning endast defekter och området närmast defekten slipas bort. Under slipningen pressas slipskivan mot ämnet med ett visst tryck.
Väsentliga slipparametrar vid ämnesslipning och normalvärden är följande.
- periferihastighet för slipskivor: 60–80 m/s
- bordets hastighet: 35–60 m/min
- skivans tvärmatning: 10–35 mm
- slipeffekt: 25–350 kW
Ju större slipeffekt desto större blir materialavverkningshastigheten. Denna ökar också med slipmedlets hårdhet och kornstorleken i slipskivan. Hårda skivor ger stor avverkningskapacitet och lång skivlivslängd men grov yta, medan mjuka skivor ger låg avverkningskapacitet och kort skivlivslängd men fin yta.
Val av slipskiva och slipparametrar bör ske mot lägsta totala slipkostnad under beaktande av andra kriterier, exempelvis att viss ytfinhet måste uppnås. För höglegerade stålsorter, som till exempel rostfritt stål, anges ytfinheter som skall uppnås vid ämnesslipningen. Om dessa överskrids finns risk för kvarvarande slipmärken hos den kallvalsade slutprodukten. Ytfinhetsvärden som krävs brukar ligga i intervallet 50–100 μm.
Den totala slipkostnaden sammansätts av tre huvuddelar:
- maskinkostnad
- skivkostnad
- materialkostnad
Med materialkostnad avses kostnaden för det material som bortslipas. Den bortslipade materialmängden ökar vid helslipning jämfört med fläckslipning och ökar också procentuellt för helslipning av billets jämfört med slabs. Materialkostnaden utgör en relativt begränsad del av totala slipkostnaden för låglegerade stål, medan den för höglegerade stål kan uppgå till 75 % av totala kostnaden. Observeras bör att den totala slipkostnaden är mycket högre för höglegerade stål jämfört med låglegerade stål.
Vid optimering av slipkostnaden är det således viktigt att alla ingående delar noga beaktas, såväl maskinkostnad som skivkostnad och kostnaden för bortslipat material. Detta är speciellt viktigt för mera höglegerade stålsorter, där även ytfinheten efter slipning måste beaktas.