فولادهای اتومات، یکی از دستاوردهای مهم متالورژی صنعتی هستند که برای بهینه سازی عملیات ماشین کاری توسعه یافته اند. این فولادها با افزودنی هایی مانند گوگرد، فسفر و در برخی گریدها سرب، به گونه ای مهندسی شده اند که تراشه برداری سریع تر و دقیق تری در ماشین کاری داشته باشند. در نتیجه، انتخاب آن ها در فرآیندهای تولید انبوه و سری کاری در دستگاه های تراش CNC یا ماشین های چندمحوره، یک انتخاب استراتژیک محسوب می شود.
در واقع، واژه “اتومات” به قابلیت بالای این فولادها در عملکرد در ماشین های خودکار اشاره دارد، جایی که دقت بالا، سرعت زیاد و کاهش سایش ابزار، از پارامترهای کلیدی هستند.
برای اطلاع از قیمت فولاد آلیاژی و خرید مطمئن انواع فولادهای اتومات مانند 1.0715 و 1.0718، میتوانید به مجموعه معتبر ثامن تجارت مراجعه کنید.
آنچه فولادهای اتومات را از دیگر فولادها متمایز می کند، ساختار ریزبلور آن ها و وجود عناصری است که در فرآیند براده برداری نقش روان ساز و شکننده ساز تراشه دارند. وجود گوگرد، اگرچه ممکن است مقاومت به ضربه را کمی کاهش دهد، اما به طرز چشم گیری کیفیت سطح نهایی قطعه و طول عمر ابزار را افزایش می دهد.
افزودن فسفر نیز ضمن بهبود ماشین کاری، موجب افزایش استحکام کششی فولاد می شود. در برخی گریدها، سرب به عنوان یک عنصر نرم و لغزنده، ویژگی های برتر براده برداری را وارد بازی می کند. نتیجه این ترکیب ها، فولادی است که برای تولید دقیق، سریع و با تلورانس پایین ایده آل است.
کاربردهای رایج فولادهای اتومات در صنعت
صنایع خودروسازی، ابزارسازی، ساخت اتصالات مکانیکی و تجهیزات پنوماتیکی از بزرگ ترین مصرف کنندگان فولادهای اتومات هستند. این فولادها به خصوص در تولید قطعاتی مانند بوش، پین، چرخ دنده های کوچک، شیرآلات صنعتی و اتصالات رزوه دار کاربرد دارند.
مزیت اصلی استفاده از فولادهای اتومات در این کاربردها، کاهش هزینه ماشین کاری، افزایش سرعت تولید و یکنواختی ابعادی قطعات در تیراژ بالا است. همچنین در مواردی که قطعه نیاز به دقت سطحی بالا دارد، این فولادها به گزینه ای بی رقیب تبدیل می شوند.
فولاد 1.0715 یا با نام تجاری 11SMn30، یکی از محبوب ترین گریدهای فولاد اتومات بدون سرب است. این فولاد با ساختار فریتی-پرلیتی و افزودن مقادیر کنترل شده ای از گوگرد و منگنز، توازن مناسبی میان قیمت، قابلیت ماشین کاری و خواص مکانیکی ارائه می دهد.
ترکیب شیمیایی
عنصر اصلی این فولاد آهن است، اما مقادیر خاصی از عناصر زیر در ترکیب آن حضور دارند:
وجود گوگرد باعث بهبود شکنندگی تراشه و در نتیجه کاهش فشار بر ابزار برش می شود. منگنز نیز به عنوان عامل آخال گیر، با گوگرد ترکیب شده و ساختار فولاد را پایدار نگه می دارد.
خواص مکانیکی و فیزیکی
این فولاد دارای سختی متوسط و مقاومت کششی در محدوده 500 تا 800 مگاپاسکال است. استحکام خوب همراه با انعطاف پذیری نسبی، آن را برای بسیاری از قطعات مکانیکی مناسب ساخته است. از نظر فیزیکی، چگالی آن حدود 7.85 g/cm³ بوده و نقطه ذوب آن در حدود 1420 درجه سانتی گراد است.
یکی از نقاط قوت فولاد 1.0715، عملکرد یکنواخت آن در فرآیندهای تراش کاری، فرزکاری و رزوه زنی است.
کاربردهای متداول
فولاد 1.0715 به دلیل نداشتن عنصر سرب، در بسیاری از صنایع حساس از نظر زیست محیطی ترجیح داده می شود. از جمله کاربردهای آن می توان به ساخت پیچ ها، مهره ها، اجزای هیدرولیک، قطعات کوچک ماشین آلات، شفت های نازک و اتصالات مکانیکی اشاره کرد.
در صنعت پزشکی یا صنایع غذایی که وجود عناصر سنگین مجاز نیست، فولاد 1.0715 نسبت به نمونه های حاوی سرب، انتخاب ایمن تری است.
فولاد 1.0718 یا 11SMnPb30، مشابه 1.0715 است اما با یک تفاوت مهم: افزودن عنصر سرب. این افزودن، خصوصیات ماشین کاری فولاد را به سطحی بالاتر ارتقاء می دهد و آن را برای خطوط تولید با حجم بالا ایده آل می سازد.
ترکیب شیمیایی
ترکیب شیمیایی پایه این فولاد شبیه 1.0715 است با تفاوت افزوده شدن سرب:
وجود سرب باعث روان کاری داخلی در محل تماس ابزار و قطعه می شود و در نتیجه، دمای برش کاهش می یابد.
نقش عنصر سرب (Pb) در ساختار فولاد 1.0718
سرب در فولاد محلول نمی شود بلکه به صورت آخال های ریز در ساختار باقی می ماند. این آخال ها هنگام برش باعث شکست سریع تر تراشه و کاهش اصطکاک ابزار با قطعه می شوند. از طرفی، این ویژگی ها موجب کاهش مصرف انرژی و افزایش سرعت براده برداری می گردند.
با این حال، سرب عنصری سمی است و استفاده از این فولاد در برخی کاربردهای پزشکی یا صنایع حساس به آلودگی مجاز نیست.
مزایا و محدودیت ها
مزیت اصلی فولاد 1.0718، قابلیت ماشین کاری بسیار بالا و عمر طولانی تر ابزار در برابر سایش است. در مقابل، محدودیت اصلی آن به مسائل زیست محیطی و عدم کاربرد در برخی صنایع خاص بازمی گردد. همچنین در فرآیندهایی که نیاز به جوشکاری دقیق دارند، وجود سرب می تواند مشکلاتی ایجاد کند.
تفاوت در ترکیب شیمیایی
تفاوت اصلی میان این دو فولاد در وجود عنصر سرب در فولاد 1.0718 است. این تغییر به ظاهر جزئی، اما در عملکرد بسیار اثرگذار است. سایر ترکیبات بسیار مشابه اند، اما حضور سرب در 1.0718 آن را به فولادی سریع تر و اقتصادی تر در ماشین کاری تبدیل می کند.
تفاوت در ماشین کاری و عملکرد
در فرآیند ماشین کاری، فولاد 1.0718 به دلیل وجود سرب، مقاومت کمتری در برابر برش از خود نشان می دهد و این یعنی ابزار دیرتر کند می شود. سطح نهایی قطعه در فولاد 1.0718 نیز معمولاً صاف تر و با کیفیت تر است. در مقابل، فولاد 1.0715 عملکرد قابل قبول و پایداری دارد اما در تیراژ بالا ممکن است نرخ فرسایش ابزار بیشتر باشد.
مقایسه در کاربردهای صنعتی
در صنایع حساس به عناصر سنگین مانند مواد غذایی یا بهداشتی، فولاد 1.0715 ارجح است. اما در صنعت خودروسازی، شیرآلات، قطعات پنوماتیکی یا سیستم های انتقال نیرو، فولاد 1.0718 به دلیل راندمان بالا در ماشین کاری، انتخاب بهتری است.
کارخانه هایی که به تولید سریع و انبوه قطعات نیاز دارند، اغلب سراغ 1.0718 می روند.
مقایسه قیمت و در دسترس بودن
قیمت فولاد 1.0718 به دلیل افزودنی سرب و مزایای ماشین کاری بیشتر، کمی بالاتر از 1.0715 است. با این حال، در بازار ایران، هر دو نوع فولاد نسبتاً در دسترس هستند و تفاوت قیمتی آن ها بیشتر در پروژه های پرتیراژ خود را نشان می دهد.
انتخاب مناسب تر؛ کدام فولاد برای پروژه شما بهتر است؟
نکاتی برای انتخاب بین 1.0715 و 1.0718
انتخاب بین این دو فولاد به سه فاکتور کلیدی بستگی دارد: حساسیت پروژه، حجم تولید و نوع عملیات ماشین کاری. اگر پروژه شما شامل تولید گسترده با دستگاه های CNC است و اولویت با کاهش هزینه ماشین کاری است، فولاد 1.0718 بهترین گزینه است. اما اگر با محدودیت های زیست محیطی روبه رو هستید یا دقت جوشکاری برای شما مهم است، فولاد 1.0715 انتخاب عاقلانه تری خواهد بود.
بررسی نیاز پروژه، دقت ماشین کاری و هزینه
برای پروژه هایی که به کیفیت سطح بالا، زمان کوتاه تولید و طول عمر ابزار نیاز دارند، باید به مزایای فولاد 1.0718 توجه کرد. ولی در پروژه هایی که اهمیت دقت ابعادی متوسط است و هزینه تولید در اولویت نیست، 1.0715 نیاز شما را برطرف خواهد کرد.
درنهایت، مقایسه فنی و بررسی دقیق نیازهای پروژه، بهترین راه برای انتخاب آگاهانه است.
جمع بندی تفاوت ها و نتیجه گیری نهایی
فولادهای اتومات مانند 1.0715 و 1.0718، هر دو در خدمت افزایش بهره وری ماشین کاری طراحی شده اند اما تفاوت کلیدی در ساختار و کاربرد دارند. افزودن سرب در 1.0718 مزایای فوق العاده ای برای تولید انبوه ایجاد می کند، اما محدودیت هایی هم دارد. در سوی دیگر، فولاد 1.0715 با وجود کیفیت قابل قبول، به دلیل نداشتن سرب، در پروژه های حساس تر کاربردی تر است.
اگر ماشین کاری دقیق، سرعت بالا و کیفیت سطح در اولویت است، فولاد 1.0718 را انتخاب کنید. اما اگر سلامت انسانی، محیط زیست و فرآیندهای جوشکاری برایتان مهم تر است، فولاد 1.0715 پیشنهاد می شود.
سوالات متداول
به دلیل وجود سرب، این فولاد در جوشکاری محدودیت دارد و برای قطعاتی که نیاز به جوش دارند پیشنهاد نمی شود.
بیشتر فولادهای اتومات برای عملیات حرارتی طراحی نشده اند، اما در صورت نیاز، با رعایت نکات خاص می توان برخی از آن ها را حرارت دهی کرد.
فولاد 1.0718 به دلیل سطح نهایی بهتر، معمولاً برای رزوه های دقیق ترجیح داده می شود.
روشا رشیدی هستم، فارغالتحصیل رشته ادبیات فارسی. حدود چهار ساله که به صورت حرفهای تو حوزه تولید محتوا فعالیت میکنم. تو این مدت تونستم با تکیه بر علاقه و دانشم تو زمینه ادبیات و نویسندگی، متنهای تاثیرگذار و هدفمندی برای نشریهها، سایتها و برندهای مختلف بنویسم. همیشه سعی کردم نیاز مخاطب رو خوب بشناسم و محتوایی تولید کنم که هم ارزشمند باشه، هم بتونه به هدف پروژه کمک کنه. تخصصم بیشتر تو نوشتن محتوای وب، مقالههای تخصصی، داستاننویسی و مدیریت محتوای شبکههای اجتماعیه. سعی میکنم با خلاقیت، دقت و بهروز بودن، چیزی خلق کنم که تو ذهن مخاطب موندگار بشه.