1. Vrste materijala za zupčanike

Čelik

Čelik je najčešće korišteni materijal uproizvodnja zupčanika zbog svoje izvrsne čvrstoće, žilavosti i otpornosti na habanje. Različite vrste čelika uključuju:

• Ugljični čelikSadrži umjerenu količinu ugljika za povećanje čvrstoće uz očuvanje pristupačne cijene. Često se koristi u primjenama s niskim do srednjim opterećenjem.
• Legirani čelikPomiješano s elementima poput kroma, molibdena i nikla za poboljšanje otpornosti na koroziju, tvrdoće i trajnosti. Idealno za teške industrijske zupčanike.
• Nehrđajući čelikPoznat po svojoj otpornosti na koroziju, što ga čini pogodnim za okruženja izložena vlazi ili kemikalijama. Često se nalazi u strojevima za preradu hrane ili farmaceutskim proizvodima.

PrimjeneIndustrijski strojevi, automobilski mjenjači, teška oprema.

Pogledajte više proizvoda s opremom

Lijevano željezo

Lijevano željezo nudi dobru otpornost na habanje i svojstva prigušivanja vibracija, iako je krhko i nije prikladno za primjene s visokim udarnim opterećenjima.

• Sivo lijevano željezoKoristi se za zupčanike koji zahtijevaju smanjenje vibracija i kontrolu buke.
• Nodularno lijevano željezoIma bolju vlačnu čvrstoću od sivog lijeva, pogodan za umjerena opterećenja.

PrimjeneMjenjači za pumpe, kompresore i poljoprivrednu opremu.

Mesing i bronca

Ovi materijali pružaju nisko trenje i dobru otpornost na koroziju, što ih čini idealnim za specifične primjene. Također nude svojstva samopodmazivanja, što minimizira potrebu za vanjskim podmazivanjem.

• Brončani zupčaniciKoristi se u pužnim prijenosnicima zbog izvrsne otpornosti na habanje.
• Mesingani zupčaniciLagan i otporan na koroziju, koristi se u malim strojevima i pomorskim primjenama.

PrimjenePužni prijenosnici, brodska oprema i mali uređaji.

2. Procesi toplinske obrade u proizvodnji zupčanika

Toplinska obrada je vitalni proces u proizvodnji zupčanika koji poboljšava tvrdoću, čvrstoću i otpornost na habanje. Različite toplinske obrade primjenjuju se ovisno o materijalu i zahtjevima primjene, kao što su indukcijsko kaljenje naugljičenjem, kaljenje plamenom, nitriranje, kaljenje itd.

2.1 Cementacija (kaljenje)

Cementacija uključuje uvođenje ugljika na površinu zupčanika od niskougljičnog čelika. Nakon cementacije, zupčanik se kali kako bi se formirao tvrdi vanjski sloj uz zadržavanje žilave jezgre.

• ProcesZupčanik se zagrijava u okruženju bogatom ugljikom, nakon čega slijedi kaljenje.
• PrednostiVisoka površinska tvrdoća s izvrsnom žilavošću jezgre.
• PrimjeneAutomobilski zupčanici, industrijski strojevi, rudarska oprema.

2.2 Nitriranje

Nitriranjem se na površinu legiranog čelika uvodi dušik, stvarajući tvrdi, otporni sloj bez potrebe za kaljenjem.

• ProcesZupčanik se zagrijava u atmosferi bogatoj dušikom na relativno niskim temperaturama.
• PrednostiNema izobličenja tijekom procesa, što ga čini idealnim za precizne zupčanike.
• PrimjeneZrakoplovni zupčanici, visokoučinkovite automobilske komponente i precizni strojevi.

2.3 Indukcijsko kaljenje

Indukcijsko kaljenje je lokalizirana toplinska obrada gdje se određena područja zupčanika brzo zagrijavaju pomoću indukcijskih zavojnica, a zatim kale.

• ProcesVisokofrekventna elektromagnetska polja zagrijavaju površinu zupčanika, nakon čega slijedi brzo hlađenje.
• PrednostiPruža tvrdoću gdje je potrebno, a istovremeno zadržava čvrstoću jezgre.
• PrimjeneVeliki zupčanici koji se koriste u teškim strojevima i rudarskoj opremi.

2.4 Kaljenje

Popuštanje se provodi nakon kaljenja kako bi se smanjila krhkost kaljenih zupčanika i ublažila unutarnja naprezanja.

• ProcesZupčanici se ponovno zagrijavaju na umjerenu temperaturu, a zatim polako hlade.
• Prednosti: Poboljšava žilavost i smanjuje mogućnost pucanja.
• PrimjeneZupčanici koji zahtijevaju ravnotežu između čvrstoće i duktilnosti.

2.5 Sačmarenje

Sačmarenje je postupak površinske obrade koji povećava čvrstoću zupčanika na zamor. U ovom procesu, male metalne kuglice se nanose na površinu zupčanika kako bi se stvorila tlačna naprezanja.

• ProcesPerle ili čelične sačme se ispaljuju velikom brzinom na površinu zupčanika.
• Prednosti: Povećava otpornost na umor i smanjuje rizik od pukotina.
• PrimjeneZupčanici koji se koriste u zrakoplovnoj i automobilskoj industriji.

Odabir pravog materijala za zupčanike i primjena odgovarajuće toplinske obrade ključni su koraci u osiguravanju učinkovitog rada zupčanika u različitim uvjetima.Čelikostaje najbolji izbor za industrijske zupčanike, zahvaljujući svojoj čvrstoći i svestranosti, često uparenom scementiranje or indukcijsko kaljenjeza dodatnu izdržljivost.Lijevano željezonudi dobro prigušivanje vibracija,mesing i broncaidealni su za primjene s niskim trenjem

Toplinski tretmani kao što sunitriranje, kaljenjeisačmarenjedodatno poboljšati performanse zupčanika poboljšanjem tvrdoće, smanjenjem trošenja i povećanjem otpornosti na umor. Razumijevanjem svojstava različitih materijala i toplinskih obrada, proizvođači mogu optimizirati dizajn zupčanika kako bi zadovoljili specifične zahtjeve različitih industrija.