מציאת החומר האידיאלי לגלגלי שיניים

בעת תכנון וייצור ציוד, החומרים המשמשים יהיו תלויים באיזה סוג של ציוד מיוצר וכיצד והיכן ישמשו.

ישנם סוגים רבים של חומרי גלם הנפוצים בשימוש במבני ציוד, ולכל חומר יש את התכונות המכניות הטובות ביותר שלו והוא הבחירה הטובה ביותר.הקטגוריות העיקריות של חומרים הן סגסוגות נחושת, סגסוגות ברזל, סגסוגות אלומיניום ותרמופלסטיים.

1. סגסוגות נחושת

⚙️מתיעיצוב ציודשעומד להיות נתון לסביבה קורוזיבית או צריך להיות לא מגנטי, סגסוגת נחושת היא בדרך כלל הבחירה הטובה ביותר.

⚙️שלושת סגסוגות הנחושת הנפוצות ביותר בשימוש בגלגלי שיניים הן פליז, ברונזה זרחנית וברונזה מאלומיניום.

⚙️הגלגלים עשויים בדרך כלל מסגסוגת פליז הםגלגלי שיניים דורבניםומתלים וישמשו בסביבות עומס נמוך.

⚙️ברונזה זרחנית משפרת את עמידות הבלאי והקשיחות של הסגסוגת.קורוזיה גבוהה יותר ועמידות בפני שחיקה הופכות סגסוגות ברונזה זרחתיות לבחירה מצוינת עבור רכיבי הנעה בחיכוך גבוה.דוגמא:גלגל שיניים חלזוני

⚙️ברונזה מאלומיניום היא סגסוגת הנחושת השלישית המשמשת בגלגלי שיניים.סגסוגות ברונזה אלומיניום בעלות עמידות בפני שחיקה גבוהה יותר מסגסוגות ברונזה זרחתית וגם בעלות עמידות גבוהה בפני קורוזיה.גלגלי שיניים אופייניים המיוצרים מסגסוגות ברונזה מאלומיניום כוללים גלגלי שיניים סליליים מוצלבים (גלגלי שיניים סלילניים) וגלגלי שיניים תולעים.

2. סגסוגות ברזל

⚙️כאשר אעיצוב ציודדורש חוזק חומר מעולה, סגסוגות ברזל הן הבחירה הטובה ביותר.בצורתו הגולמית, ניתן ליצוק ברזל אפור ולעבד אותו לגלגלי שיניים.

⚙️ישנם ארבעה ייעודים עיקריים של סגסוגת פלדה: פלדת פחמן, פלדת סגסוגת, נירוסטה ופלדת כלי עבודה.סגסוגות פלדה פחמן משמשות כמעט לכל סוגי גלגלי השיניים מכיוון שהן קלות לעיבוד, יש להן עמידות טובה בפני שחיקה, הן ניתנות להקשחה, הן זמינות באופן נרחב והן זולות יחסית.

⚙️ניתן לסווג סגסוגות פלדת פחמן לפלדה עדינה, פלדה פחמן בינוני ופלדה עתירת פחמן.בסגסוגות פלדה עדינה יש פחות מ-0.30% תכולת פחמן.לסגסוגות פחמן גבוהות יש תכולת פחמן גדולה מ-0.60%, והפלדות בעלות התוכן הבינוני נופלות ביניהן.פלדות אלה הן בחירה טובה עבורגלגלי שיניים דורבנים, גלגלי שיניים סליליים, מתלים לציוד,גלגלי שיניים משופעים ותולעים.

3. סגסוגות אלומיניום

⚙️סגסוגות אלומיניום הן אלטרנטיבה טובה לסגסוגות ברזל ביישומים שיש בהם צורך ביחס חוזק-משקל גבוה. גימור פני השטח המכונה פסיבציה מגן על סגסוגות אלומיניום מפני חמצון וקורוזיה.

⚙️לא ניתן להשתמש בסגסוגות אלומיניום בסביבות בחום גבוה מכיוון שהן מתחילות להתעוות ב-400°F.סגסוגות האלומיניום הנפוצות בשימוש בגיר הן 2024, 6061 ו-7075.

⚙️כל שלושת סגסוגות האלומיניום הללו יכולות לעבור טיפול בחום כדי לשפר את הקשיות שלהן.גלגלי שיניים עשויים מסגסוגות אלומיניום כולליםגלגלי שיניים דורבנים, גלגלי שיניים סליליים, גלגלי שיניים משופעים ישרים, ומתלים לציוד.

4. תרמופלסטיים

⚙️תרמופלסטיים הם הבחירה הטובה ביותר עבור גלגלי שיניים שבהם המשקל הוא הקריטריונים החשובים ביותר.גלגלי שיניים עשויים מפלסטיק ניתנים לעיבוד כמו גלגלי שיניים מתכתיים;עם זאת, חלק מהתרמופלסטיים מתאימים יותר לייצור באמצעות הזרקה.אחד התרמופלסטיים הנפוצים ביותר בהזרקה הוא אצטל.חומר זה ידוע גם בשם (POM).ניתן לייצר גלגלי שיניים מכל אחד מהפולימרים.אלה יכולים להיותגלגלי שיניים דורבנים, גלגלי שיניים סליליים, גלגלי תולעת, גלגלי שיניים משופעים, ומתלים לציוד.