Vilka är problemen med traditionella redskapstillverkningsmaterial?
Material av kolstål/legerat stål
För det första erbjuder kolstål/legerat stål, som det mest använda kugghjulsmaterialet, hög hållfasthet och-lastbärande kapacitet, men dess korrosionsbeständighet är svag. Kugghjul tillverkade av kolstål/legerat stål kommer snabbt att oxidera och rosta i miljöer med höga halter av fukt, fukt och kemisk spray, vilket leder till en rad problem som minskad transmissionsnoggrannhet, minskad växelstyrka och förorening.
Lösningen är ytbehandling, typiskt galvanisering, förkromning eller andra specialbeläggningar. Även om det här tillvägagångssättet är effektivt, ger det inte långtidsprestanda- på grund av den oundvikliga risken för slitage på beläggningen, kontaminering och beläggningsfel på grund av repor.
Kugghjul i plast
Kugghjul av plast (som nylon och POM) erbjuder hög korrosionsbeständighet, men deras belastnings-bärande kapacitet, termiska stabilitet, dimensionsnoggrannhet och materialhållfasthet är mycket sämre än metallväxlar.
Vad är den ultimata lösningen?
Kugghjul i rostfritt stål
Till skillnad från växlar gjorda av kolstål, legerat stål eller plast, är rostfritt ståls korrosionsbeständighet inneboende i själva materialet. Den innehåller krom, som reagerar med syre på stålets yta för att bilda en extremt tät, stabil och osynlig passiveringsfilm (not 1). Även om denna film är repad, oxiderar den snabbt och bildar en ny passiveringsfilm, vilket innebär att kugghjul i rostfritt stål ger permanent rostskydd.
Utöver den skyddande filmen uppfyller kugghjulen i rostfritt stål hygienstandarder för livsmedels-. Deras släta, sömlösa yta är ogenomtränglig för bakterietillväxt och motstår korrosion från olika rengöringsmedel och desinfektionsmedel. Många livsmedelsutrustningar använder detta material.
Slutligen, är du bekymrad över styrkan hos kugghjul i rostfritt stål? Tror du att de inte uppfyller dina krav? Denna oro är onödig. Kugghjul av rostfritt stål kan tillverkas med olika kvaliteter och värmebehandlingar, som austenitiskt rostfritt stål (som SUS304-kugghjul) eller martensitiskt rostfritt stål (som 420 kugghjul av rostfritt stål), för att möta höga -belastningskrav.
Så hur väljer du kugghjul i rostfritt stål korrekt?
Jämförelsetabell för materialval av vanligt rostfritt stål
| Materialklass | Kärnfördelar | Huvudapplikationsscenarier | Anteckningar |
|---|---|---|---|
| 304 kugghjul i rostfritt stål | Bästa totala prestanda, hög kostnad-effektivitet, motståndskraftig mot de flesta atmosfäriska och kemiska korrosion | Kugghjul för livsmedelsmaskiner, förpackningsutrustning, läkemedelsmaskiner och allmänna fuktiga miljöer | Inte resistent mot kloridkorrosion (t.ex. havsvatten, saltspray) |
| 316 kugghjul i rostfritt stål | Utmärkt motståndskraft mot klorid och sur korrosion (på grund av tillsats av molybden) | Kemiska pumpar, marin utrustning, havsvattenbeständiga redskap-, utomhusutrustning i kustområden | Högre kostnad än 304, något lägre hållfasthet |
| 420 kugghjul i rostfritt stål | Värmebehandlas-, hög hårdhet, slitstark- utrustning | Tillfällen som kräver både korrosionsbeständighet, hög hållfasthet och hög hårdhet, såsom ventiler, pumpaxlar och hög-transmissioner | Korrosionsbeständigheten är något lägre än för 300-serien och måste användas i passivt tillstånd |
Inverkan av toleranser på kugghjul i rostfritt stål
Materialval är det första steget. Som precisionstransmissionskomponenter kräver växlar en kritisk tillverkningsnoggrannhet. Nedan följer en lista över de direkta skillnaderna mellan olika noggrannhetsgrader.
| Noggrannhetsbetyg | Överföringsljud | Överföringseffektivitet | Förväntat liv | Tillämpliga fält |
|---|---|---|---|---|
| ISO/DIN 5-6 | Extremt låg | Mycket hög | Mycket lång | Precisionsinstrument, robotar, flyg |
| ISO/DIN 7-8 | Relativt låg | Relativt hög | Relativt lång | Allmänna industrimaskiner, bilar |
| ISO/DIN 9-10 | Genomsnitt | Genomsnitt | Genomsnitt | Jordbruksmaskiner, låg-växellåda |
Att välja en leverantör med avancerade bearbetningsmöjligheter (som CNC-skivning (not 2)) och rigorös kvalitetskontroll är det enda sättet att säkerställa att du får verkligt hög-precisionsväxlar i rostfritt stål.
När man utvärderar projektkostnader, jämför man helt enkelt inköpspriset förkugghjul i rostfritt stålmed konventionella växlar är ofullständig. Vi måste också ta hänsyn till olika faktorer, såsom underhåll, stilleståndskostnader och komponentbyte.
Anteckningar
Passiveringsfilm:Detta hänvisar till ett mikroskopiskt, tätt och väl-vidhäftat skyddande lager av krom-rik oxid som bildas på metallytan genom reaktionen av krom i rostfritt stål med oxidanter. Denna film är inert och förhindrar effektivt korrosion.
Skidåkning:En mycket effektiv och hög-precisionsprocess för kugghjulsavslutning, särskilt lämplig för härdning av interna och vissa externa kugghjul. Den utför både grovbearbetning och finbearbetning i en enda operation och uppnår utmärkt ytkvalitet och profilnoggrannhet.
Auktoritativ litteratur och vidare läsning
ASM International, "Corrosion of Stainless Steels": En definitiv resurs för-djupgående förståelse av rostfritt ståls korrosionsmekanismer.
ISO 1328-1:2013, "Cylindrical gears - ISO system of flank tolerance classification": Det officiella standarddokumentet för redskaps noggrannhetsklasser.
Gear Technology Magazine, "The Magazine of the Gear Industry": Få tillgång till branschens ledande publikation om den senaste tekniken inom växeldesign, tillverkning och applikationer.