Se vznikem stále více technických plastů se v různých průmyslových odvětvích objevily odpovídající alternativy. Plastová ozubená kola se například stávají-levnou alternativou kovových ozubených kol. Mohou tedy plastové převody skutečně nahradit kovové převody? Hansheng Automation v tomto článku poskytne-hloubkové pochopení plastových ozubených kol z různých úhlů pohledu.
Plastová ozubená kola vs. kovová ozubená kola
Vzhledem k tomu, že oba materiály mají odlišné vlastnosti, nelze jednoduše hovořit o výhodách a nevýhodách plastových a kovových ozubených kol. Místo toho musíme provést-hloubkové srovnání na různých úrovních. Konečným cílem je učinit správnou volbu pro scénář vaší aplikace.
| Charakteristika / Ukazatel výkonu | Přesná plastová ozubená kola | Kovová ozubená kola |
|---|---|---|
| Hluk a vibrace | Extrémně nízká Samotný materiál má vysoké tlumicí vlastnosti, které mohou účinně absorbovat nárazy a vibrace a dosáhnout tak tichého provozu. | Relativně vysoce tuhé materiály mají tendenci generovat hluk a vibrace během záběru, což vyžaduje pro zlepšení vysoce přesné obrábění a mazání. |
| Požadavek na mazání | Žádné Většina technických plastů má samo-mazací vlastnosti, které umožňují dlouhodobý-bezúdržbový-suchý provoz. | Nezbytné Musí se spoléhat na mazací olej/tuk ke snížení opotřebení a tepla, s rizikem znečištění oleje. |
| Hmotnost / setrvačnost | Extrémně nízká hustota je mnohem nižší než u kovu (asi 1/7 oceli), což může výrazně snížit hmotnost systému a rotační setrvačnost. | Těžký Vysoká hustota, která má za následek velkou hmotnost a setrvačnost, zvyšuje spotřebu energie a strukturální zatížení. |
| Odolnost proti korozi | Vynikající Nerezaví a odolává korozi od různých chemikálií, kyselin a zásad. | Špatná Obyčejná ocel je náchylná ke korozi, a přestože nerezová ocel může odolat korozi, její cena je vysoká. |
| Absorpce nárazového zatížení | Dobrý Materiál je houževnatý a zuby ozubeného kola mohou podstoupit mírnou elastickou deformaci, aby absorbovaly energii nárazu. | Fair Materiál je tuhý a citlivý na nárazové zatížení, náchylný k poškození zubů převodů. |
| Kapacita zatížení | Střední až dobrá pevnost jednotky je nižší než u kovu, vhodná pro aplikace se středním a nízkým točivým momentem. | Extrémně vysoká Odolá velmi vysokému točivému momentu a zatížení, takže je první volbou pro-náročné aplikace. |
| Rozsah provozních teplot | Limited Běžné technické plasty jsou obvykle v rozmezí -40 stupňů až 120 stupňů. Speciální plasty jako PEEK mohou dosáhnout až 250 stupňů. | Široký Většina kovů si může udržet stabilní výkon v extrémních teplotních rozsazích. |
| Výrobní náklady (velká dávka) | Nízká účinnost vstřikování je extrémně vysoká, téměř bez sekundárního zpracování a výhoda nákladů ve-výrobě ve velkém měřítku je zřejmá. | Vysoká Zahrnuje více procesů řezání, tepelného zpracování a broušení, což má za následek relativně vysoké jednotkové náklady. |
Souhrnně:Vyberte si plastové převody pro tichost, samo{0}}mazání, nízkou hmotnost, odolnost proti korozi a nákladovou-efektivitu (pro velké objemy). Vyberte si kovové převody pro vysokou nosnost, extrémní teploty a maximální přesnost převodu. Mezi těmito dvěma neexistuje žádná skutečná alternativa; jsou tou správnou volbou pro různé scénáře.
Jaké suroviny se používají pro plastová ozubená kola?
Plast, jako obecný termín, zahrnuje širokou škálu materiálů, které lze použít k výrobě ozubených kol. Vlastnosti samotného materiálu určují výkon plastových převodů. Následují běžné technické plasty.
| Materiál | Klíčové vlastnosti | Aplikační scénáře | Opatření |
|---|---|---|---|
| POM (polyoxymethylen) | Vysoká pevnost, vysoká tuhost, nízký koeficient tření a nasákavost, rozměrově stabilní. | Automobilový průmysl, spotřební elektronika atd. | Špatná odolnost vůči kyselinám, výkon se snižuje-dlouhodobě vysokou teplotou. |
| Nylon (PA6, PA66) | Vysoká houževnatost, odolnost proti opotřebení a odolnost proti únavě. Pevnost a tepelnou odolnost lze zlepšit přidáním skleněného vlákna (GF). | Používá se v případech vyžadujících vysoké rázové zatížení a odolnost proti opotřebení, jako je převod elektrického nářadí. | Silná hygroskopičnost, která může vést ke změnám rozměrů a pevnosti, což vyžaduje zvláštní pozornost při konstrukci. |
| PBT (polybutylen tereftalát) | Podobné jako POM, ale s lepší tepelnou odolností a chemickou odolností. | Používá se v oblastech s požadavky na tepelnou odolnost. | Míra smršťování výlisku vyžaduje přesnou kontrolu. |
| PEEK (polyetheretherketon) | Extrémně vysoká pevnost, tuhost a tepelná odolnost (teplota při trvalém používání může dosáhnout 250 stupňů). | Navrženo pro extrémní drsná prostředí, jako je letectví, lékařství a polovodiče. | Vysoká cena a obtížné zpracování. |
Výrobní proces
Tyto dva procesy jsou vstřikování a CNC řezání, které jsou podrobně představeny níže.
| Srovnávací rozměr | Přesné vstřikování | CNC obrábění |
|---|---|---|
| Základní princip | Vstřikujte roztavený plast do vysoce přesné{0}}dutiny kovové formy pod vysokým tlakem a po ochlazení a ztuhnutí získejte hotový produkt. | Začněte s pevnou plastovou tyčí nebo fólií a pomocí počítačem -naprogramovaných fréz odebírejte materiál frézováním, soustružením, vrtáním atd., dokud se nevytvoří konečný tvar ozubeného kola. |
| Aplikační scénář | Hromadná výroba (tisíce až miliony kusů) | Výroba prototypu produktu, funkční testování, malo{0}}sériová výroba (1 až stovky kusů) |
| Struktura nákladů | Vysoké náklady na formy a velké počáteční investice, ale čím vyšší je objem výroby, tím nižší jsou jednotkové náklady. | Jednotková cena je poměrně vysoká. Náklady přímo souvisí s dobou zpracování a s nárůstem objemu výroby výrazně neklesají. |
| Rychlost výroby a cyklus | Cyklus výroby formy v rané fázi je dlouhý (několik týdnů). Po dokončení formy je rychlost výroby velmi vysoká a cyklus pro jeden díl trvá jen desítky sekund. | Rychlá včasná příprava a dodání. Není potřeba žádné otevírání formy a programování a zpracování lze provést okamžitě. Doba zpracování jednoho dílu je však dlouhá. |
| Úroveň přesnosti | Záleží na přesnosti formy. Vysoce přesná forma{1}} dokáže stabilně vyrábět díly s dobrou přesností (obvykle až do jakosti ISO 7-9). | Dokáže dosáhnout extrémně vysoké přesnosti. Při přímém řízení přesnými obráběcími stroji je snazší dosáhnout vyšších stupňů tolerance než vstřikování (snadno dosáhnout stupně ISO 7 nebo vyšší). |
| Výběr materiálu | Vhodné pro většinu termoplastických plastů (jako POM, PA, PC). | Vhodné pro téměř všechny technické plasty. |
Konečně,plastové převodynejsou pouze náhradou za kovová ozubená kola; spíše se stávají atraktivní možností pro rostoucí počet aplikací díky svým přirozeným vlastnostem. Obojí má své výhody i nevýhody. Pokud máte požadavky na produkt nebo nápady na design, kontaktujte nás a prodiskutujte své potřeby přímo s našimi inženýry.