Wie bouten, koppelingen of hydraulische aansluitingen per duizend maakt, ziet het verspaningsgedrag van het materiaal uitgroeien tot een van de grootste kostenposten per onderdeel. Automatenstaal is precies daarvoor ontwikkeld: staal dat op draaiautomaten met hoge snelheid, lange standtijd en goede oppervlaktekwaliteit kan worden bewerkt.
Wat doen zwavel en lood?
In automatenstaal wordt het zwavelgehalte bewust hoog gehouden (ongeveer 0,15–0,40%). Zwavel vormt samen met mangaan insluitingen van mangaansulfide (MnS) in het staal. Deze insluitingen zorgen ervoor dat de spaan in korte stukjes breekt in plaats van in lange, gekrulde linten; spaanwikkelingen en stilstand aan de machine nemen af.
Aan sommige kwaliteiten wordt daarnaast ongeveer 0,15–0,35% lood toegevoegd. Tijdens het snijden werkt lood als smeermiddel tussen gereedschap en spaan; het verlaagt de snijkrachten en de slijtage van het gereedschap en maakt hogere snijsnelheden mogelijk.
Hoe leest u de namen?
- 11SMnPb30 — ongeveer 0,11% koolstof, met zwavel (S) en mangaan (Mn), gelood (Pb); 30 staat voor ongeveer 0,30% zwavel. Oude DIN-naam 9SMnPb28, SAE-equivalent 12L13.
- 11SMn37 — de loodvrije variant met ongeveer 0,37% zwavel; vroeger 9SMn36, SAE-equivalent 1215.
- SAE 12L14 — in het Amerikaanse systeem geeft de letter “L” de loodtoevoeging aan.
Waar wordt het gebruikt?
Automatenstaal wordt gebruikt voor kleine en middelgrote onderdelen waarbij maatnauwkeurigheid en productie-efficiëntie belangrijker zijn dan sterkte:
- Bouten, moeren, pennen en speciale bevestigingsmiddelen
- Koppelingen, nippels en hydraulische en pneumatische aansluitingen
- Bussen, aseinden en precisiedraaiwerk
Dit staal wordt meestal gebruikt als blank (koudgetrokken) staafstaal, zeskant en rol, die direct de draaiautomaat in kunnen. Sommige koolstofarme automatenstaalsoorten zijn geschikt voor inzetharden (bijv. 10S20), koolstofrijkere voor veredelen (bijv. 35S20).
Beperkingen
- Slechte lasbaarheid: Een hoog zwavelgehalte vergroot bij het lassen het risico op warmscheuren.
- Richtingsafhankelijke taaiheid: In walsrichting uitgerekte MnS-insluitingen verlagen de taaiheid en vermoeiingssterkte, vooral dwars op de vezel. Niet geschikt voor veiligheidsdelen onder hoge dynamische belasting en stoten.
- Beperkingen voor lood: In sommige sectoren en markten is het loodgehalte gereguleerd. Controleer de klantspecificatie voordat u een geloode kwaliteit kiest en kies zo nodig een loodvrije kwaliteit.
Chemische samenstelling (DIN 1651)
Bereiken van de samenstelling van gangbare automatenstaalsoorten, in massaprocent:
| Mat.-nr. | DIN | C | Mn | S | Pb |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.0711 | 9 S 20 | 0.13 | 0.60-1.20 | 0.180-0.250 | - |
| 1.0715 | 9 SMn 28 | 0.14 | 0.90-1.30 | 0.240-0.320 | - |
| 1.0718 | 9 SMnPb 28 | 0.14 | 0.90-1.30 | 0.240-0.320 | 0.15-0.30 |
| 1.0736 | 9 SMN 36 | 0.15 | 1.00-1.50 | 0.320-0.400 | – |
| 1.0737 | 9 SMnPb 36 | 0.15 | 1.00-1.50 | 0.320-0.400 | 0.15-0.30 |
| 1.0721 | 10 S 20 | 0.07-0.13 | 0.50-0.90 | 0.150-0.250 | - |
| 1.0722 | 10SPb20 | 0.07-0.13 | 0.50-0.90 | 0.150-0.250 | 0.15-0.30 |
| 1.0726 | 35 S 20 | 0.32-0.39 | 0.50-0.90 | 0.150-0.250 | - |
| 1.0727 | 40 S 20 | 0.42-0.50 | 0.50-0.90 | 0.150-0.250 | - |