Çelik Levha Sac: Teknik Özellikler, Kaliteler ve Ağırlık Hesaplama Kılavuzu
Endüstriyel imalatın ve yapısal çelik konstrüksiyonun bel kemiğini oluşturan **levha sac**, yüksek mukavemet ve geniş ebat çeşitliliği sunmasıyla vazgeçilmez bir malzemedir. Çelik plakalar olarak da adlandırılan bu ürünler, **sıcak haddeleme (HR)** veya **soğuk haddeleme (CR)** yöntemleriyle üretilir ve kullanım amacına uygun farklı kalitelerde (S235JR, S275JR, DC01 vb.) piyasaya sürülür. Levha sacın teknik özellikleri, projelerin statik ve dinamik gereksinimlerini doğrudan etkiler. Bu kılavuz, levha sacın temel türlerini, standart ebatlarını, güncel piyasa dinamiklerini ve pratik hesaplama yöntemlerini detaylıca incelemektedir.
Yapısal projelerin temelini oluşturan, farklı kalınlık ve ebatlardaki levha sac stokları.
Levha Sac Türleri ve Üretim Yöntemleri
Levha saclar temelde iki ana kategoride incelenir ve her birinin kendine özgü üretim süreci ve nihai kullanım alanı vardır:
1. Sıcak Hadde Levha Sac (Siyah Sac) 🔥
Yüksek sıcaklıkta (genellikle 900°C’nin üzerinde) gerçekleştirilen haddeleme işlemiyle üretilir. Bu yöntem, malzemenin **daha kalın ebatlarda** ve yüksek mukavemetli olmasını sağlar. Yüzeyinde, üretim sürecinin doğal sonucu olan, demir oksit tabakası (siyah/koyu renkli) bulunur. Başlıca kaliteleri **S235JR (eski St37)** ve **S275JR (eski St44)**’dür. Bu kaliteler yüksek taşıma kapasitesi gerektiren yapısal alanlarda, gemi inşaatında, köprü ve makine gövdelerinde kullanılır. Siyah sac levha, maliyet-performans açısından en çok tercih edilen yapı çeliği grubundadır.
Sıcak haddeleme, çelik kütüklerin yüksek ısıda işlenerek levha sac haline getirilme sürecini gösterir.
2. Soğuk Hadde Levha Sac (DKP Sac) ❄️
Sıcak haddelenmiş sacın, oda sıcaklığına yakın derecelerde bir dizi işlemden geçirilerek yeniden haddelenmesiyle elde edilir. Bu işlem, sacın **yüzey kalitesini ve pürüzsüzlüğünü** maksimize eder, aynı zamanda daha hassas kalınlık toleransları sağlar. **DC01** kalitesi en yaygın DKP sac türüdür. Soğuk hadde sac, mükemmel **derin çekme** ve şekillendirme işlemlerine uygundur; otomotiv gövde panelleri, beyaz eşya, elektronik kasaları ve hassas metal parçaların imalatında kritik rol oynar. Bu tip sac, genellikle daha ince kalınlıklarda (0.5 mm’den 3.0 mm’ye kadar) tercih edilir ve daha estetik uygulamalar için baz malzeme görevi görür.
Yapısal Levha Sac Kalite Standartları ve Mekanik Özellikler
Levha sac seçiminde en önemli kriter, malzemenin minimum akma dayanımıdır. EN 10025 standart serisi, yapısal çelik levhalar için temel mekanik özellikleri tanımlar. Aşağıdaki tabloda, sanayide en sık kullanılan yapısal kaliteler ve minimum akma (Yield Strength) değerleri yer almaktadır.
| EN Standardı | Eski Kalite (DIN) | Min. Akma Dayanımı ($R_e$ / MPa) | Min. Çekme Dayanımı ($R_m$ / MPa) | Ana Kullanım Alanı |
|---|---|---|---|---|
| S235JR | St 37-2 | 235 MPa | 360-510 MPa | Genel yapısal işler, basit kaynak ve konstrüksiyon. |
| S275JR | St 44-2 | 275 MPa | 410-560 MPa | Orta düzeyde yük taşıyıcı yapılar, makine şaseleri. |
| S355JR | St 52-3 | 355 MPa | 490-630 MPa | Yüksek mukavemet gerektiren yapılar, ağır iş makineleri. |
| DC01 | St 12 | 140-280 MPa | 270-410 MPa | Soğuk şekillendirme, derin çekme (DKP sac). |
Güncel Levha Sac Ton Fiyatı Analizi (USD/Ton)
Çelik piyasaları küresel hammadde borsaları (LME), enerji maliyetleri, döviz kurları ve bölgesel rekabet tarafından belirlenir. Aşağıdaki tablo, güncel piyasa koşullarını yansıtan, **Siyah Levha Sac (S235JR) kalitesi** için İstanbul depo teslimi ortalama spot değerlerdir. Levha sac birim maliyeti, özellikle kalınlığa ve kalite sertifikasyonuna (örneğin sertifikalı S355’in fiyatı S235’ten yüksektir) bağlı olarak farklılık gösterir.
| Kalınlık (mm) | Genişlik x Boy (mm) | S235JR Ton Fiyatı (USD) | DKP DC01 Ton Fiyatı (USD) |
|---|---|---|---|
| 2.00 mm | 1000 x 2000 | 690 $ | 780 $ |
| 3.00 mm | 1250 x 2500 | 680 $ | 760 $ |
| 5.00 mm | 1500 x 3000 | 675 $ | – |
| 8.00 mm | 1500 x 6000 | 670 $ | – |
| 10.00 mm | 2000 x 6000 | 670 $ | – |
| 15.00 mm | 2000 x 6000 | 685 $ | – |
Levha Sac Ağırlık Hesaplama Aracı ve Formülü
Levha sacın doğru maliyet ve lojistik planlaması için net ağırlığının hesaplanması esastır. Çelik levhalar için standart yoğunluk değeri $\mathbf{7.85 \ g/cm^3}$ (veya $7850 \ kg/m^3$) olarak kabul edilir. Ağırlık hesaplaması, aşağıdaki formül ile yapılır:
Ağırlık (kg) = Kalınlık (mm) × En (mm) × Boy (mm) × $7.85 \times 10^{-6}$
Veya daha basitçe: $\text{Ağırlık (kg)} = \text{Kalınlık (m)} \times \text{En (m)} \times \text{Boy (m)} \times 7850 (\text{kg/m}^3)$
Sac Plaka Ağırlık Hesaplama
Ağırlık: 176.63 kg
Standart levha sac ebatları 1000x2000 mm, 1250x2500 mm ve 1500x6000 mm olarak değişebilir.
Levha Sac Kullanım Alanları ve Avantajları
Geniş bir endüstriyel yelpazede kullanılan levha saclar, sundukları mukavemet ve esneklik sayesinde birçok projenin temelini oluşturur:
- Yapı ve İnşaat: Çelik konstrüksiyon binaların taşıyıcı elemanlarında, kolon ve kiriş bağlantı plakalarında kullanılır. S235 ve S275 kaliteleri bu alanda yaygındır.
- Otomotiv ve Beyaz Eşya: Özellikle DKP sac (DC01), yüksek şekillendirilebilirlik gerektiren araba gövde parçaları ve ev aletlerinin dış yüzeyleri için idealdir.
- Makine İmalatı: Ağır sanayi makinelerinin, preslerin ve vinçlerin gövde ve şasileri için kalın levhalar (özellikle S355JR) tercih edilir.
- Depolama ve Tesisat: Silo, tank ve boru imalatında, akışkanlara karşı dayanım sağlamak amacıyla levha saclar özel formlarda şekillendirilir.
- Gemi İnşaatı: Yüksek dayanıklılık ve kalınlık gereksinimleri nedeniyle levha saclar, gemi gövde plakalarının ana malzemesidir.
Levha sacın en büyük avantajı, projeye özel boyutlarda kesilip şekillendirilebilmesi, kaynak ve montaj işlemlerine kolaylıkla adapte olabilmesidir. Ayrıca, sıcak hadde (HR) sacın nispeten düşük karbon içeriği, **iyi kaynak kabiliyeti** sunar, bu da büyük ve karmaşık yapıların inşasında kritik bir faktördür.
Sac levha seçimi, projenin çekme dayanımı, akma mukavemeti ve yüzey kalitesi gibi teknik gereksinimlerine göre yapılmalıdır.
Levha Sac Malzeme Kompozisyonu (S235JR Örneği)
Yapısal çelik levha sacın mekanik performansı, içindeki kimyasal elementlerin oranına bağlıdır. Aşağıdaki tablo, genel S235JR kalitesinin tipik maksimum kimyasal bileşenlerini göstermektedir.
| Element | Oran Aralığı (Maksimum) | Etkisi |
|---|---|---|
| Karbon (C) | %0.17 | Çeliğin sertliğini ve mukavemetini belirler. Kaynak kabiliyetini doğrudan etkiler. |
| Manganez (Mn) | %1.40 | Dayanıklılığı ve akma sınırını artırır. Tokluk ve işlenebilirlik sağlar. |
| Fosfor (P) | %0.035 | Çeliğin kırılganlığını artırma eğilimindedir, bu nedenle düşük tutulur. |
| Kükürt (S) | %0.035 | Kaynak kabiliyetini olumsuz etkiler ve sıcak kırılganlığa neden olabilir. |
Gelişmiş mühendislik projelerinde, $\mathbf{S355JR}$ gibi daha yüksek mukavemetli kaliteler, çeliğin **tokluk** özelliklerini artırmak için genellikle normalize edilmiş (+N) veya termomekanik olarak haddelenmiş (TMCP) olarak tedarik edilir. Bu özel işlemler, levha sacın mikro yapısını iyileştirerek, özellikle büyük kalınlıklarda daha iyi performans sunmasını sağlar.
