At finde det ideelle materiale til gear

Når man designer og fremstiller gear, vil de anvendte materialer afhænge af hvilken type gear der bliver lavet, og hvordan og hvor det vil blive brugt.

Der er mange slags råmaterialer, der almindeligvis anvendes i gearstrukturer, og hvert materiale har sine bedste mekaniske egenskaber og er det bedste valg.De vigtigste kategorier af materialer er kobberlegeringer, jernlegeringer, aluminiumslegeringer og termoplast.

1. Kobberlegeringer

⚙️ Hvornårdesigne et gearder vil blive udsat for et ætsende miljø eller skal være ikke-magnetisk, er en kobberlegering normalt det bedste valg.

⚙️De tre mest almindelige kobberlegeringer, der bruges i tandhjul, er messing, fosforbronze og aluminiumsbronze.

⚙️Tandhjulene normalt lavet af messinglegering ercylindriske tandhjulog stativer og vil blive brugt i miljøer med lav belastning.

⚙️Fosforbronze forbedrer legeringens slidstyrke og stivhed. Højere korrosions- og slidbestandighed gør fosforbronzelegeringer til et fremragende valg til højfriktionsdrevkomponenter. Eksempel:snekke gear

⚙️Aluminiumsbronze er den tredje kobberlegering, der bruges i gear. Aluminiumsbronzelegeringer har højere slidstyrke end fosforbronzelegeringer og har også overlegen korrosionsbestandighed. Typiske tandhjul fremstillet af aluminium bronzelegeringer omfatter krydsede skrueformede tandhjul (spiralformede tandhjul) og snekkegear.

2. Jernlegeringer

⚙️Når engear designkræver en overlegen materialestyrke, jernlegeringer er det bedste valg. I sin rå form kan gråt jern støbes og bearbejdes til tandhjul.

⚙️Der er fire hovedbetegnelser for stållegering: kulstofstål, legeret stål, rustfrit stål og værktøjsstål. Kulstofstållegeringer bruges til næsten alle typer gear, fordi de er nemme at bearbejde, de har god slidstyrke, de kan hærdes, de er bredt tilgængelige, og de er relativt billige.

⚙️Carbonstållegeringer kan yderligere klassificeres i blødt stål, medium-carbon stål og high-carbon stål. Milde stållegeringer har mindre end 0,30 % kulstofindhold. Højkulstofstållegeringer har et kulstofindhold på mere end 0,60 %, og de mellemindholdige stål falder imellem. Disse stål er et godt valg tilcylindriske tandhjul, spiralformede tandhjul, gearholdere,koniske tandhjul og snekke.

3. Aluminiumslegeringer

⚙️Aluminiumslegeringer er et godt alternativ til jernlegeringer i applikationer, der har behov for et højt styrke-til-vægt-forhold. En overfladefinish kendt som passivering beskytter aluminiumslegeringer mod oxidation og korrosion.

⚙️Aluminiumslegeringer kan ikke bruges i højvarme miljøer, da de begynder at deformeres ved 400°F. De almindelige aluminiumslegeringer, der bruges til gearing, er 2024, 6061 og 7075.

⚙️Alle tre af disse aluminiumslegeringer kan varmebehandles for at forbedre deres hårdhed. Gear lavet af aluminiumslegeringer inkluderercylindriske tandhjul, spiralformede tandhjul, lige tand koniske tandhjul, og gearstativ.

4. Termoplast

⚙️Termoplast er det bedste valg til gear, hvor vægt er det vigtigste kriterium. Gear lavet af plast kan bearbejdes som metalliske tandhjul; nogle termoplast er dog bedre egnet til fremstilling via sprøjtestøbning. En af de mest almindelige sprøjtestøbte termoplaster er acetal. Dette materiale er også kendt som (POM). Gear kan fremstilles af begge polymerer. Disse kan værecylindriske tandhjul, spiralformede tandhjul, snekkehjul, vinkelgear, og gearstativ.