Trobar el material ideal per a engranatges

A l'hora de dissenyar i fabricar engranatges, els materials utilitzats dependran de quin tipus d'engranatge es fabriquen i com i on s'utilitzaran.

Hi ha molts tipus de matèries primeres que s'utilitzen habitualment en estructures d'engranatges, i cada material té les seves millors propietats mecàniques i és la millor opció.Les principals categories de materials són aliatges de coure, aliatges de ferro, aliatges d'alumini i termoplàstics.

1. Aliatges de coure

⚙️Quandissenyant un engranatgeque serà sotmès a un entorn corrosiu o ha de ser no magnètic, un aliatge de coure sol ser la millor opció.

⚙️Els tres aliatges de coure més comuns utilitzats en els engranatges són el llautó, el bronze fòsfor i el bronze d'alumini.

⚙️Els engranatges generalment fets d'aliatge de llautó sónengranatges rectesi bastidors i s'utilitzaran en entorns de baixa càrrega.

⚙️El bronze fòsfor millora la resistència al desgast i la rigidesa de l'aliatge. Una major resistència a la corrosió i al desgast fan que els aliatges de bronze fòsfor siguin una opció excel·lent per als components d'accionament d'alta fricció. Exemple:engranatge de cuc

⚙️El bronze d'alumini és el tercer aliatge de coure utilitzat en engranatges. Els aliatges de bronze d'alumini tenen una major resistència al desgast que els aliatges de bronze fòsfor i també tenen una resistència a la corrosió superior. Els engranatges típics produïts a partir d'aliatges de bronze d'alumini inclouen engranatges helicoïdals creuats (engranatges helicoïdals) i engranatges sinc.

2. Aliatges de ferro

⚙️Quan adisseny d'engranatgesrequereix una resistència del material superior, els aliatges de ferro són la millor opció. En la seva forma bruta, el ferro gris es pot colar i mecanitzar en engranatges.

⚙️Hi ha quatre designacions principals d'aliatge d'acer: acer al carboni, acer aliat, acer inoxidable i acer per a eines. Els aliatges d'acer al carboni s'utilitzen per a gairebé tots els tipus d'engranatges perquè són fàcils de mecanitzar, tenen una bona resistència al desgast, es poden endurir, són àmpliament disponibles i són relativament econòmics.

⚙️Els aliatges d'acer al carboni es poden classificar en acer suau, acer de carboni mitjà i acer d'alt carboni. Els aliatges d'acer suau tenen un contingut de carboni inferior al 0,30%. Els aliatges d'acer d'alt carboni tenen un contingut de carboni superior al 0,60% i els acers de contingut mitjà es troben entremig. Aquests acers són una bona opcióengranatges rectes, engranatges helicoïdals, cremalleres,engranatges cònics i cucs.

3. Aliatges d'alumini

⚙️ Els aliatges d'alumini són una bona alternativa als aliatges de ferro en aplicacions que necessiten una alta relació resistència-pes. Un acabat superficial conegut com a passivació protegeix els aliatges d'alumini de l'oxidació i la corrosió.

⚙️ Els aliatges d'alumini no es poden utilitzar en ambients amb molta calor, ja que comencen a deformar-se a 400 °F. Els aliatges d'alumini comuns utilitzats en engranatges són 2024, 6061 i 7075.

⚙️Els tres aliatges d'alumini poden ser tractats tèrmicament per millorar la seva duresa. Els engranatges fets amb aliatges d'alumini inclouenengranatges rectes, engranatges helicoïdals, engranatges cònics de dents rectes, i portaequipatges.

4. Termoplàstics

⚙️Els termoplàstics són la millor opció per a engranatges on el pes és el criteri més important. Els engranatges fets amb plàstics es poden mecanitzar com engranatges metàl·lics; tanmateix, alguns termoplàstics són més adequats per a la fabricació mitjançant emmotllament per injecció. Un dels termoplàstics modelats per injecció més comuns és l'acetal. Aquest material també es coneix com (POM). Els engranatges es poden fabricar amb qualsevol polímer. Aquests poden serengranatges rectes, engranatges helicoïdals, rodes de cuc, engranatges cònics, i portaequipatges.