Το υλικό από το οποίο κατασκευάζεται ο οδοντωτός τροχός επηρεάζει άμεσα τις ιδιότητές του όπως η αντοχή, η αντοχή στη φθορά, καθώς και η συνολική απόδοση του συστήματος μετάδοσης. Σε αυτό το άρθρο, θα επικεντρωθούμε στους παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά την επιλογή του σωστού υλικού για την παραγωγή εργαλείων.
Παράγοντες που επηρεάζουν την επιλογή του υλικού
Ο πρώτος και πιο σημαντικός παράγοντας που καθορίζει την επιλογή του υλικού για γρανάζια αστείο τύπος φορτίου, τι τροχό θα πρέπει να μεταφέρει. Για εφαρμογές που απαιτούν υψηλή αντοχή και σκληρότητα, κράματα μετάλλων όπως σκληρυμένο χάλυβα ή κράματα νικελίου. Για εφαρμογές ελαφρύτερων φορτίων όπου η έμφαση δίνεται στη μείωση του θορύβου και στο βάρος, χρησιμοποιούνται συχνά κατασκευασμένοι τροχοί κατασκευασμένο από αλουμίνιο ή πλαστικό.
Μια άλλη σημαντική πτυχή είναι το περιβάλλον λειτουργίας των οδοντωτών τροχών. Σε συνθήκες έντονης φθοράς, υψηλών θερμοκρασιών ή επιθετικών χημικών ουσιών, το υλικό πρέπει να είναι ανθεκτικό στη διάβρωση και τα φαινόμενα τριβής. Σε τέτοιες περιπτώσεις, ειδικά κράματα όπως π.χ ανοξείδωτους χάλυβες ή φωσφορομπρούτζους.
Τεχνολογικές πτυχές επιλογής υλικού
Η επιλογή του υλικού επηρεάζει επίσης τη διαδικασία κατασκευής του γραναζιού. Διαφορετικά υλικά απαιτούν διαφορετικές μεθόδους επεξεργασίας, π.χ. τόρνευση, φρεζάρισμα ή σκλήρυνση. Για παράδειγμα, η μηχανική κατεργασία σκληρυμένου χάλυβα απαιτεί τη χρήση εργαλείων καρβιδίου ή διαμαντιού, τα οποία μπορεί να επηρεάσουν το κόστος παραγωγής. Από την άλλη πλευρά, τα πλαστικά και το αλουμίνιο επιτρέπουν ελαφρύτερες και λιγότερο δαπανηρές τεχνικές επεξεργασίας. Επομένως, είναι σημαντικό να λαμβάνεται υπόψη η επιλογή του υλικού τεχνολογικές και οικονομικές απαιτήσεις διαδικασία παραγωγής.
Η τελευταία αλλά όχι η λιγότερο σημαντική πτυχή είναι την επίδραση του υλικού στη συνολική απόδοση του συστήματος μετάδοσης. Υλικά με υψηλή σκληρότητα και ανθεκτικότητα μπορούν να αυξήσουν σημαντικά τη διάρκεια ζωής του γραναζιού και ολόκληρου του συστήματος, μειώνοντας τη συχνότητα των επιθεωρήσεων και την αντικατάσταση εξαρτημάτων. Ωστόσο, μπορεί επίσης να αυξήσουν το αρχικό κόστος. Εν τω μεταξύ, ελαφρύτερα υλικά όπως το αλουμίνιο μπορούν να μειώσουν το συνολικό βάρος του συστήματος, κάτι που είναι ευεργετικό σε εφαρμογές για κινητές συσκευές. Η τελική επιλογή υλικού θα πρέπει να είναι το αποτέλεσμα αντιστάθμιση μεταξύ απόδοσης, κόστους και συγκεκριμένων απαιτήσεων για μια δεδομένη εφαρμογή.