Trobar el material ideal per a engranatges

A l'hora de dissenyar i fabricar engranatges, els materials utilitzats dependran del tipus d'engranatge que es fabrica i de com i on s'utilitzarà.

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 els aliatges de coure, els aliatges de ferro, els aliatges d'alumini i els termoplàstics.

1. Aliatges de coure

⚙️Quandissenyar un engranatgeque estarà sotmès a un ambient corrosiu o necessita ser no magnètic, un aliatge de coure sol ser la millor opció.

⚙️Els tres aliatges de coure més comuns que s'utilitzen en engranatges són el llautó, el bronze fosforós i el bronze d'alumini.

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

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

⚙️El bronze d'alumini és el tercer aliatge de coure que s'utilitza en engranatges. Els aliatges de bronze d'alumini tenen una resistència al desgast més alta que els aliatges de bronze fosforós 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 de cuc sense fi.

2. Aliatges de ferro

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

⚙️Hi ha quatre denominacions principals d'aliatge d'acer: acer al carboni, acer d'aliatge, 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, estan àmpliament disponibles i són relativament econòmics.

⚙️Els aliatges d'acer al carboni es poden classificar en acer suau, acer amb contingut mitjà de carboni i acer amb alt contingut de carboni. Els aliatges d'acer suau tenen un contingut de carboni inferior al 0,30%. Els aliatges d'acer amb alt contingut de carboni tenen un contingut de carboni superior al 0,60%, i els acers amb contingut mitjà es troben entremig. Aquests acers són una bona opció per aengranatges rectes, engranatges helicoïdals, cremalleres d'engranatges,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 200 °C. Els aliatges d'alumini més comuns que s'utilitzen en engranatges són el 2024, el 6061 i el 7075.

⚙️Tots tres d'aquests aliatges d'alumini es poden tractar tèrmicament per millorar-ne la duresa. Els engranatges fets d'aliatges d'alumini inclouenengranatges rectes, engranatges helicoïdals, engranatges cònics de dents rectesi cremalleres d'engranatges.

4. Termoplàstics

⚙️Els termoplàstics són la millor opció per a engranatges on el pes és el criteri més important. Els engranatges fets de plàstic es poden mecanitzar com els engranatges metàl·lics; tanmateix, alguns termoplàstics són més adequats per a la fabricació mitjançant emmotllament per injecció. Un dels termoplàstics emmotllats per injecció més comuns és l'acetal. Aquest material també es coneix com a (POM). Els engranatges es poden fabricar a partir de qualsevol dels dos polímers. Aquests poden serengranatges rectes, engranatges helicoïdals, rodes de cuc, engranatges cònicsi cremalleres d'engranatges.