فولاد خوش تراش که با نام فولاد اتومات نیز شناخته میشود، یکی از متریالهایی است که منحصراً برای ماشینکاریهای پرسرعت و تولید انبوه با ظرافت بالا طراحی شده است. ما در مجموعه شهر آلیاژ با تکیه بر تجربه در تأمین مقاطع فولادی، مرجع شما برای شناخت و تهیه انواع آلیاژهای صنعتی هستیم و در این مقاله قصد داریم شما را با مشخصات فنی و کاربردهای فولادهای خوش تراش آشنا کنیم.
معرفی فولاد خوش تراش یا اتومات
فولاد اتومات (Free Cutting Steel) در دسته فولادهای کمآلیاژ و کمکربن قرار میگیرد که در ترکیب شیمیایی خود حاوی عناصری نظیر گوگرد، فسفر، سرب و منگنز است. دلیل اصلی نامگذاری این آلیاژ به «فولاد اتومات»، قابلیت تراشکاری و ماشینکاری بسیار عالی آن توسط دستگاههای تمام اتوماتیک و نیمهاتوماتیک CNC، بدون نیاز به دخالت مستقیم انسان است. اضافه شدن عناصری مانند گوگرد و سرب به ساختار این فولاد باعث میشود تا برادهها و پلیسههای حاصل از عملیات تراشکاری بسیار ریز و شکننده شوند. این ویژگی موجب میگردد که برادهها به راحتی خرد شده، به دور ابزار برش گره نخورند و در ماشینآلات اختلالی ایجاد نکنند، که همین امر سرعت ماشینکاری را به شکل چشمگیری افزایش میدهد. در واقع، برای به حداکثر رساندن قابلیت ماشینکاری، بهترین گزینه فولادهایی هستند که کمی نرم و شکننده باشند.
انواع فولادهای خوش تراش
فولادهای اتومات بر اساس عناصر آلیاژی به کار رفته در آنها به چهار گروه اصلی زیر تقسیم بندی میشوند:
- قلعدار (سربدار)
- پرگوگرد
- پرفسفر
- سوپر (حاوی عناصر سلنیم، تلوریم و بیسموت)
از پرکاربردترین گریدهای این فولاد در استانداردهای جهانی (DIN) میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- فولاد 1.0715(11SMn30): این گرید که در بازار به عنوان فولاد نیمهاتومات نیز شناخته میشود، دارای کربن بسیار کم (حداکثر ۰.۱۴ درصد) و فاقد عنصر سرب است. قابلیت ماشینکاری خوبی دارد اما به دلیل عدم حضور سرب، نسبت به گریدهای سربدار کمی ضعیفتر تراش میخورد.
- فولاد 1.0718 (11SMnPb30): این گرید حاوی سرب است که به عنوان یک روانکار داخلی عمل کرده و اصطکاک را در حین تراشکاری کاهش میدهد. حضور سرب، ماشینکاری آن را بهشدت بهبود بخشیده و به همین دلیل در بازار به عنوان فولاد «تمام اتومات» و متریالی ایدهآل برای صنایع خودروسازی شناخته میشود.
- فولاد 1.0737: این نوع فولاد به راحتی سمانته (کربندهی سطحی) میشود و از ویژگیهای بارز آن میتوان به استحکام بالا در کنار ماشینکاری آسان اشاره کرد.
- فولاد 14SMnPb: استحکام و سختی بالاتری نسبت به سایر گریدهای فولاد اتومات دارد و برای قطعاتی که نیازمند مقاومت مکانیکی بیشتری هستند، استفاده میشود.
همچنین این فولادها از نظر عملیات حرارتی به سه دسته کلی «بدون عملیات حرارتی» (فولادهای ساده کربنی)، «سمانته» (قابلیت سختکاری سطحی) و «سختشونده» (قابلیت استحکامبخشی با روش کوئنچ تمپر) طبقهبندی میگردند.
کاربردهای فولاد خوش تراش
کاربرد اصلی این فولادها در مواردی است که نیاز به تولید انبوه قطعات با سرعت ماشینکاری بالا و حجم برادهبرداری زیاد باشد. برخی از مهمترین کاربردهای فولاد خوش تراش عبارتند از:
- صنایع خودروسازی: ساخت انبوه قطعاتی نظیر انواع چرخدنده، شفت، پیچ و مهره، پین و بلبرینگ
- ماشینآلات صنعتی و کشاورزی: تولید بوش، واشر، اتصالات هیدرولیک و تولید قطعات سریتراشی
- سایر صنایع: ساخت ابزارآلات نظامی، قالبهای پلاستیک، شیرآلات، ابزار دقیق و تجهیزات ظریف جراحی و دندانپزشکی
لازم به ذکر است که قطعات ساخته شده از این فولاد (مانند یاتاقانها و چرخدندههای خاص) برای شرایطی که تحت تنش خستگی شدید و بارگذاریهای سنگین قرار میگیرند، مناسب نیستند.
مزایا و معایب فولاد خوش تراش
این متریال تخصصی با توجه به آنالیز شیمیایی خاص خود، دارای نقاط قوت و محدودیتهای مشخصی است.
مزایا:
- افزایش چشمگیر سرعت تولید: خرد شدن راحت تراشهها، سرعت برادهبرداری و ماشینکاری را به حداکثر رسانده و تولید انبوه را ممکن میسازد
- افزایش طول عمر ابزار برش: وجود گوگرد و سرب باعث ایجاد اثر روانکاری در محل تماس ابزار با قطعه شده و با کاهش اصطکاک، استهلاک دستگاه تراشکاری را کاهش میدهد.
- دقت ابعادی و کیفیت سطح عالی: قطعات ماشینکاری شده با فولاد خوش تراش، دارای کیفیت سطح نهایی بسیار صاف، بینقص و با دقت بالا هستند.
- کاهش هزینههای نهایی: با وجود گرانتر بودن مواد اولیه، سرعت بالای تولید قطعات باعث کاهش چشمگیر قیمت تمامشده نهایی میگردد.
معایب:
- استحکام و سختی پایین: به دلیل درصد کربن پایین، این آلیاژ از مقاومت مکانیکی کمتری نسبت به فولادهای کربندار معمولی یا فولادهای زنگنزن برخوردار است.
- عدم قابلیت جوشکاری و آهنگری: وجود مقادیر بالای فسفر و گوگرد باعث شکنندگی فولاد (بهویژه در دماهای بالا) شده و انجام عملیات جوشکاری، آهنگری و نورد گرم بر روی آن را بسیار دشوار و غیراصولی میسازد
- خطرات زیستمحیطی: در حین فرآیند تولید این آلیاژ، ممکن است به دلیل وجود سرب و سولفور گازهای سمی و خطرناکی تولید شود که برخی پزشکان آنها را مضر میدانند.
خرید انواع فولاد از شهر آلیاژ
همانطور که بررسی شد، انتخاب فولاد خوش تراش نیازمند شناخت دقیق از گریدها، نوع آلیاژ، شرایط ماشینکاری و خواص مورد نیاز قطعه نهایی است. فولادهای اتومات معمولاً به شکل مقاطع میلگرد، چهارپهلو و ششپر تولید میشوند و به دلیل کاربرد در عملیات کشش سرد، نیازی به پرداختهای ثانویه ندارند. قیمت فولاد اتومات معمول 15 تا 20 درصد گرانتر از فولادهای استاندارد است و به عواملی همچون گرید (مانند 1.0718 یا 1.0715)، هندسه سطح مقطع، سایز، برند سازنده (مانند تولیدات وارداتی ترکیه) و نوسانات ارزی بستگی دارد. برای تهیه این محصولات استراتژیک با تضمین کیفیت و همچنین دریافت مشاوره تخصصی در زمینه انتخاب گرید مناسب، مجموعه شهر آلیاژ در کنار شماست تا خریدی مطمئن، بهصرفه و مهندسیشده را برای خطوط تولید خود رقم بزنید.
