Materjal, millest hammasratas on valmistatud, mõjutab otseselt selle omadusi, nagu tugevus, kulumiskindlus, aga ka käigukasti üldist tõhusust. Selles artiklis keskendume teguritele, mida tuleks hammasrataste tootmiseks sobiva materjali valimisel arvesse võtta.
Materjali valikut mõjutavad tegurid
Esimene ja kõige olulisem tegur, mis määrab materjali valiku hammasrattad pila koormuse tüüp, millist ratast peab kandma. Suurt tugevust ja sitkust nõudvate rakenduste jaoks kasutatakse metallisulamid nagu karastatud terasest või niklisulamid. Kergemate koormuste jaoks, kus rõhk on müra vähendamisel ja kaalul, kasutatakse sageli valmistatud rattaid valmistatud alumiiniumist või plastist.
Teine oluline aspekt on hammasrataste töökeskkond. Tugeva kulumise, kõrge temperatuuri või agressiivsete kemikaalide tingimustes peab materjal olema vastupidav korrosioonile ja abrasiivsetele nähtustele. Sellistel juhtudel kasutatakse spetsiaalseid sulamid nagu roostevaba teras või fosforpronks.
Materjali valiku tehnoloogilised aspektid
Materjali valik mõjutab ka hammasratta tootmisprotsessi. Erinevad materjalid nõuavad erinevaid töötlemismeetodeid, nt treimist, freesimist või karastamist. Näiteks on karastatud terase töötlemiseks vaja kasutada karbiidist või teemanttööriistu, mis võib mõjutada tootmiskulusid. Teisest küljest võimaldavad plast ja alumiinium kasutada kergemaid ja odavamaid töötlemismeetodeid. Seetõttu on materjali valikul oluline arvestada nii tehnoloogilised kui ka majanduslikud nõuded tootmisprotsess.
Viimane, kuid mitte vähem oluline aspekt on materjali mõju käigukasti üldisele efektiivsusele. Kõrge kõvaduse ja vastupidavusega materjalid võivad oluliselt pikendada hammasratta ja kogu süsteemi eluiga, vähendades kontrollide ja osade vahetamise sagedust. Kuid need võivad ka esialgseid kulusid suurendada. Samal ajal võivad kergemad materjalid, nagu alumiinium, vähendada süsteemi üldist kaalu, mis on kasulik mobiilirakendustes. Materjali lõplik valik peaks olema tulemus kompromiss jõudluse, kulude ja erinõuete vahel antud rakenduse jaoks.