פלדת 1018

פלדת פחמן 1018 משמשת עבור חלקים בעיבוד שבבי CNC שבהם נדרשים התנהגות חיתוך עקבית, גימור פני שטח טוב ובקרה ממדית צפויה.

תכולת הפחמן הנמוכה שלה שומרת על כוחות חיתוך מתונים, בעוד היווצרות שבבים רציפה מחייבת אסטרטגיית שבירת שבבים ייעודית בחריטה ובקידוח.

בשבבימטל, תהליכי עבודה לעיבוד שבבי של 1018 מוגדרים סביב בחירת מצב החומר (חם מגולגל לעומת קר משוך), יציבות גימור ותאימות לתהליכי ריתוך או עיצוב בהמשך.

AISI 1018 היא פלדת פחמן דל-פחמנית הנפוצה כאספקת מוטות מגולגלים חם או משוכים קר עבור רכיבים כלליים בעיבוד שבבי.

בפועל, היא נבחרת לעיתים קרובות כאשר נדרשים הרכב כימי עקבי יותר וחזרתיות טובה יותר בעיבוד, בהשוואה לדרגות מבניות כמו A36 המיועדות יותר ללוחות מבניים.

תכונות מכניות (ערכים אופייניים – משוך קר / כפי שמסופק)

מאפיין ערך אופייני יחידות
צפיפות ~7.87 g/cm³
חוזק ~350–420 MPa
חוזק מתיחה מרבי ~440–620 MPa
התארכות בשבירה ~15–25 %
מודול אלסטיות ~200 GPa
קשיות ~120–180 HB

התכונות המכניות משתנות בהתאם לצורת המוצר, רמת העיבוד הקר והאם החומר מגולגל חם, משוך קר או מנורמל.

תכונות תרמיות ופיזיקליות

מאפיין ערך אופייני יחידות
מוליכות תרמית ~52 W/m·K
מקדם התפשטות תרמית ~11.7 µm/m·K
טמפרטורת שירות מרבית ~300 °C

תכונות אלו תומכות בהתנהגות תרמית יציבה במהלך עיבוד שבבי ומפחיתות סיכון לעיוות בתהליכי CNC נפוצים.

הרכב כימי (ערכים אופייניים)

יסוד תכולה אופיינית (%)
ברזל (Fe) יתרה
פחמן (C) 0.15 – 0.20
מנגן (Mn) 0.60 – 0.90
זרחן (P) ≤ 0.040
גופרית (S) ≤ 0.050

גבולות ההרכב עשויים להשתנות מעט בהתאם לתקני ASTM/AISI הרלוונטיים ולאישורי הספק.

התנהגות העיבוד השבבי של 1018 מושפעת מהמבנה המטלורגי דל הפחמן מסוג פריט–פרליט וממצב האספקה של החומר (מגולגל חם לעומת משוך קר).

מאפייני עיבוד מרכזיים כוללים:

  • כוחות חיתוך מתונים עם מעורבות כלי יציבה ברוב הפעולות
  • יצירת שבבים רציפה שעשויה לדרוש שוברי שבבים או התאמת קצבי הזנה
  • פוטנציאל טוב לגימור פני שטח, במיוחד במוטות משוכים קר
  • שחיקת כלים נמוכה יותר בהשוואה לפלדות עתירות פחמן ולפלדות סגסוגת
  • יציבות ממדית גבוהה לעבודות בטולרנסים כלליים, עם צורך מינימלי בתכנון עיוותים מטיפול תרמי

העיבוד מתבצע בדרך כלל במצב האספקה, כאשר שחרור מאמצים או נרמול מיושמים רק כאשר דרישות הגיאומטריה או היציבות מצדיקות זאת.

יתרון תיאור
עיבוד צפוי ועקבי תגובה עקבית בחיתוך עבור פעולות חריטה וכרסום נפוצות
יכולת גימור פני שטח תומך בגימור חלק עם כלי חיתוך מתאימים ושליטה בשבבים
יציבות ממדית סיכון נמוך לעיוות ברצפי עיבוד גס–גמר טיפוסיים
התאמה לריתוך מתאים לחלקים הדורשים ריתוך לאחר עיבוד שבבי
זמינות רחבה במוטות נפוץ באספקת מוטות המתאימים לרכיבים מעובדים

פלדת פחמן 1018 נפוצה בייצור רכיבים בעיבוד שבבי CNC כגון:

  • פינים, מרווחים, בושינגים ושרוולים
  • תושבות, מתקני חיבור ותומכים מכניים כלליים
  • צירים ורכיבי חריטה פשוטים לדרישות עומס בינוניות
  • ג'יגים, פיקסטורות ורכיבי כלי ייצור
  • מכלולים מרותכים הדורשים עיבוד שבבי לאחר הריתוך

התאמת החומר ליישום תלויה ברמת החוזק הנדרשת, בסביבת הקורוזיה ובשאלה האם נדרשת דרגת חומר מבנית ללוחות.

מצב חומר מאפיינים כלליים
מגולגל חם מצב אספקה נפוץ; עלות נמוכה יותר; טולרנסים ממדיים רחבים יותר ושכבת תחמוצת על פני השטח
משוך קר דיוק ממדי וגימור פני שטח משופרים; חוזק גבוה יותר כתוצאה מעיבוד קר
מנורמל מבנה ותכונות אחידים יותר; משמש כאשר נדרשת עקביות
משוחרר מאמצים משמש להפחתת מאמצים שיוריים בגיאומטריות רגישות לעיוות
מוקשה שטחית (אופציונלי) ניתן להשיג קשיות פני שטח לעמידות בשחיקה ללא חיסום מלא

פלדת 1018 אינה נבחרת בדרך כלל לחיסום מלא בשל תכולת הפחמן הנמוכה שלה, אך ניתן לבצע הקשיית שטח כאשר נדרשת עמידות לשחיקה.

  • לבחור חומר משוך קר כאשר גימור פני שטח וחזרתיות ממדית הם קריטיים
  • לתכנן שליטה בשבבים בחריטה וקידוח בשל הנטייה ליצירת שבבים רציפים
  • להגדיר האם החלק חייב לעמוד בדרגת חומר מבנית (למשל A36) או בדרגת מוט לעיבוד שבבי (1018)
  • להימנע מהנחות לגבי קשיות גבוהה ללא הגדרת טיפול שטח מתאים
  • להתאים את הטולרנסים למצב האספקה הנבחר (מגולגל חם לעומת משוך קר)

בחירה מוקדמת של מצב חומר הגלם מפחיתה שונות בתוצאות העיבוד ובתוצאות הבדיקה.

למה לבצע עיבוד שבבי של פלדת 1018 בשבבימטל

שבבימטל מבצעת עיבוד שבבי של פלדת 1018 באמצעות תהליכי עבודה CNC המתמקדים במעורבות כלי יציבה, בקרת שבבים ואסטרטגיות גימור המבוססות על מצב החומר.

גישה זו תומכת בגיאומטריה חוזרת ועקבית ובגימור פני שטח לאורך ריצות אבות טיפוס וייצור עבור רכיבי פלדה דלת פחמן.