Bir tornalı çelik parçanın resminde “St37” veya “C45” yazıyorsa, ancak parça yük taşımıyor, kaynak edilmiyor ve sertleştirilmiyorsa, muhtemelen daha ucuza ve daha hızlı üretilebilir: malzemeyi otomat çeliğine çevirmekle. Otomat çelikleri (Automatenstahl, free-cutting steel), yüksek kükürt ve isteğe bağlı kurşun içeriğiyle kesme işlemi için optimize edilmiş düşük karbonlu çeliklerdir. Bu rehber, pirinç rehberimizin çelik karşılığıdır ve kayar otomatla seri üretim yazımızı malzeme tarafından tamamlar.
Adlandırmalar: Eski ve Yeni
| EN 10087 adı | Malzeme No. | Eski DIN adı | Yakın ABD karşılığı | Özellik |
|---|---|---|---|---|
| 11SMn30 | 1.0715 | 9SMn28 | AISI 1213 / 1215 | Kurşunsuz standart otomat çeliği |
| 11SMnPb30 | 1.0718 | 9SMnPb28 | AISI 12L14 | Kurşunlu; en iyi işlenebilirlik ve yüzey |
| 11SMn37 | 1.0736 | 9SMn36 | AISI 1215 | Daha yüksek kükürt, daha kırılgan talaş |
| 11SMnPb37 | 1.0737 | 9SMnPb36 | AISI 12L15 | Kurşunlu, en yüksek kesme hızı |
| 35S20 / 46S20 | 1.0726 / 1.0727 | 35S20 / 45S20 | AISI 1140 / 1146 | Orta karbonlu otomat çeliği; sertleştirilebilir |
Resimlerde hâlâ sık görülen “9SMn28” ve “9SMnPb28” aynı malzemenin eski adlarıdır; tedarikçi 11SMn30 / 11SMnPb30 çubuk kullanır. Bileşim: yaklaşık %0,14’e kadar C, %0,9–1,3 Mn, %0,27–0,33 S, kurşunlu tiplerde %0,20–0,35 Pb.
Neden Bu Kadar Hızlı İşlenir?
- Mangan sülfür (MnS) inklüzyonları: Talaşı kırar, kesme kuvvetini düşürür ve takım yüzeyinde yağlayıcı film oluşturur.
- Kurşun (Pb tiplerinde): Ek yağlama ve talaş kırma; yüzey kalitesi ve takım ömrü daha da iyidir.
- Düşük karbon: Yumuşak matris (sertlik 110–170 HB), düşük kesme direnci.
- Sonuç: Karbür takımla 150–250 m/dk kesme hızı (C45’in 1,5–2 katı), kısa talaş, insansız üretim, Ra 0,8–1,6 doğrudan tornada, dar toleransların kararlı tutulması.
Avrupa’da işlenebilirlik karşılaştırmalarında 11SMn30 çoğunlukla referans (100) alınır; C45 yaklaşık 55–65, 42CrMo4 45–55, 1.4305 60–70, 1.4404 35–45 düzeyindedir.
Mekanik Özellikler
- Çekme dayanımı: 380–570 MPa (soğuk çekilmiş çubuk; +C durumu), sıcak haddelenmişte 360–520 MPa
- Akma dayanımı: soğuk çekilmişte yaklaşık 300–450 MPa (belirtilmez, garanti edilmez)
- Uzama: %6–10 (soğuk çekilmiş; düşüktür)
- Sertlik: 110–170 HB
- Darbe dayanımı: düşük; kükürt inklüzyonları enine yönde tokluğu azaltır
Otomat çeliği bir yapı çeliği değildir: mekanik değerler garanti edilmez, yalnızca bilgi amaçlıdır. Yük taşıyan, darbeye maruz veya yorulmaya çalışan parçalarda kullanılmaz.
Ne Zaman Kullanılmaz? Sınırlar
| Gereksinim | Otomat çeliği uygun mu? | Alternatif |
|---|---|---|
| Kaynak | Hayır; kükürt ve kurşun sıcak çatlama ve porozite yapar | S235JR, C22, C45 (ön ısıtmayla) |
| Su verme / ıslah | Hayır; karbon çok düşük | C45, 42CrMo4, 35S20/46S20 (sınırlı) |
| Sementasyon (yüzey sertleştirme) | Sınırlı; mümkündür ancak inklüzyonlar çekirdek tokluğunu düşürür | 16MnCr5, 20MnCr5 |
| Nitrasyon | Mümkün; ince tabaka, aşınma yüzeylerinde kullanılır | — |
| Korozyon dayanımı | Hayır; kaplama şart (çinko, nikel, siyah oksit) | 1.4305, 1.4404 |
| Yüksek yük / yorulma / darbe | Hayır | C45E, 42CrMo4, 34CrNiMo6 |
| Soğuk şekillendirme (kıvırma, perçinleme) | Zayıf; uzama düşük | C10, C15, 11SMn30 yerine 10S20 |
| Basınçlı ekipman (PED) | Genellikle hayır; garanti edilmiş mekanik değer yok | P250GH, 1.4571 |
Kural: Parça yalnızca geometri ve konumlandırma işlevi görüyorsa (pim, burç, mesafe parçası, rakor gövdesi, ayar vidası, mil ucu, sensör gövdesi) otomat çeliği idealdir; yük, kaynak veya sertlik gerekiyorsa değil.
Kaplama ve Yüzey İşlemleri
- Elektrolitik çinko (5–12 µm, mavi/sarı/siyah pasivasyon): En yaygın; iç mekân ve hafif korozyon ortamı.
- Çinko-nikel: Otomotivde standart; 720+ saat tuz testi.
- Nikel kaplama: Görünüm ve orta korozyon dayanımı.
- Siyah oksit / fosfat: Düşük maliyet, yağlı ortamda yeterli; ölçü değişimi yok.
- Nitrasyon / nitrokarbürleme: Aşınma yüzeyleri için.
Kurşunlu otomat çeliğinde kaplama yapışması zaman zaman sorun yaratabilir; kaplamacı malzemeyi bilmelidir. Kaplama kalınlığı toleransa dahil edilmelidir.
Kurşun Kısıtlamaları: RoHS ve ELV
Kurşunlu otomat çeliği (11SMnPb30), AB RoHS ve ELV (ömrünü tamamlamış araçlar) direktiflerinde çelikte ağırlıkça %0,35’e kadar kurşun için muafiyet kapsamındadır (RoHS Ek III 6(a), ELV Ek II 1). Bu nedenle çoğu uygulamada kullanılabilir; ancak bazı OEM’ler ve medikal/gıda uygulamaları kurşunsuz tercih eder. Kurşunsuz 11SMn30 ve 11SMn37, kurşunlu tipe göre %10–20 daha düşük kesme hızıyla çalışır ve yüzey biraz daha kabadır; modern kaplamalı takımlarla fark azalmıştır. Kısıtlama varsa resimde “Pb-free” veya doğrudan 11SMn30 yazın. İçme suyuyla temas eden parçalarda çelik yerine uygun pirinç veya paslanmaz tercih edilir.
Seri Tornalı Parçada Fiyatı Ne Belirler?
- Malzeme: Otomat çeliği çubuk, C45 çekilmiş çubuğa yakın fiyattadır; pirinçten 3–4 kat ucuzdur. h9 veya h11 toleranslı parlak çubuk kayar otomat için standarttır.
- Çevrim süresi: Kayar otomatta Ø3–20 mm parçalar için 10–60 saniye; adet arttıkça kurulum payı sıfıra iner.
- Kaplama: Parça başı kaplama maliyeti çoğunlukla işleme maliyetine yakındır; dökme (bulk) kaplama askı kaplamadan çok ucuzdur.
- Tolerans ve yüzey: Ra 0,8 ve ±0,01 kayar otomatta ek maliyetsizdir; Ra 0,4 ve ±0,005 için ek özen gerekir.
- Adet eşiği: 500–1.000 adetten itibaren kayar otomat ekonomiktir; altında klasik CNC torna. Torna mı kayar otomat mı yazımızda eşikleri anlatıyoruz.
Tasarım İpuçları
- Standart çubuk çaplarını (h9 parlak çubuk: 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 20, 25 mm) kullanın; dış çapı çubuk çapında bırakmak bir paso tasarruf eder.
- Altıgen çubuk (SW 5–36) rakor ve somun gövdelerinde ham malzemeden altıgen getirir.
- Diş bitimlerine kaçış bırakın; standart dişler (M, G) kullanın.
- Uzunluk/çap oranı 10’un altında kalsın; uzun ince parçalarda destek gerekir.
- Kaynak veya sertleştirme gerekecekse malzemeyi otomat çeliği olarak yazmayın; 35S20/46S20 veya C45 kullanın.
Sık Sorulan Sorular
9SMn28 ile 11SMn30 aynı malzeme mi?
Evet; 9SMn28 eski DIN, 11SMn30 güncel EN 10087 adıdır (1.0715). 9SMnPb28 = 11SMnPb30 (1.0718).
Otomat çeliği kaynak edilebilir mi?
Pratikte hayır; kükürt ve kurşun çatlama ve porozite yapar. Kaynak gerekiyorsa C22 veya S235JR seçin.
Otomat çeliği parçalar RoHS uyumlu mu?
Kurşunlu tip, çelikte %0,35 Pb muafiyeti kapsamında uyumlu sayılır; kurşunsuz 11SMn30 her durumda uygundur. Kısıtlamanızı resimde belirtin.
Hangi tolerans gerçekçidir?
Kayar otomatta çapta ±0,005–0,01 mm, uzunlukta ±0,02 mm; klasik CNC tornada ±0,01–0,02 mm rutin olarak tutulur. Tolerans seçimi yazımızda maliyet etkisini anlatıyoruz.
Sonuç
Otomat çeliği, yük taşımayan seri tornalı çelik parçalarda en düşük maliyeti ve en yüksek üretim hızını sağlar; kaynak, sertleştirme veya yüksek yük gerekiyorsa doğru seçim değildir. Resminizdeki malzemenin seri üretim için en ekonomik seçenek olup olmadığını görmek için teknik resimlerinizi ve adetleri teklif formu üzerinden gönderin; malzeme ve kaplama önerileriyle birlikte kalem kalem teklif alın. Kapasite bilgisi için kayar otomat sayfamıza bakabilirsiniz.
