Какви са проблемите с традиционните материали за производство на съоръжения?
Материали от въглеродна стомана/легирана стомана
Първо, въглеродната стомана/легираната стомана, като най-широко използваният материал за зъбни колела, предлага висока якост и{0}}носеща способност, но нейната устойчивост на корозия е слаба. Зъбните колела, изработени от въглеродна стомана/легирана стомана, бързо се окисляват и ръждясват в среди с високи нива на влага, влажност и химически спрей, което води до редица проблеми като намалена точност на предаване, намалена якост на зъбното колело и замърсяване.
Решението е повърхностна обработка, обикновено поцинковане, хромиране или други специални покрития. Въпреки че този подход е ефективен, той не осигурява дългосрочна-производителност поради неизбежния риск от износване на покритието, замърсяване и повреда на покритието поради драскотини.
Пластмасови зъбни колела
Пластмасовите зъбни колела (като найлон и POM) предлагат висока устойчивост на корозия, но тяхната-носеща способност, термична стабилност, точност на размерите и здравина на материала са далеч по-ниски от тези на металните зъбни колела.
Какво е крайното решение?
Зъбни колела от неръждаема стомана
За разлика от зъбните колела, изработени от въглеродна стомана, легирана стомана или пластмаса, устойчивостта на корозия на неръждаемата стомана е присъща на самия материал. Съдържа хром, който реагира с кислорода на повърхността на стоманата, за да образува изключително плътен, стабилен и невидим пасивиращ филм (Бележка 1). Дори ако този филм бъде надраскан, той бързо се окислява и образува нов пасивиращ филм, което означава, че зъбните колела от неръждаема стомана предлагат постоянна защита от ръжда.
Освен защитното фолио, зъбните колела от неръждаема стомана отговарят на стандартите за-хигиена на храната. Тяхната гладка, безшевна повърхност е непроницаема за растеж на бактерии и е устойчива на корозия от различни почистващи препарати и дезинфектанти. Много оборудване за обработка на храни използват този материал.
И накрая, тревожите ли се за здравината на зъбните колела от неръждаема стомана? Вярвате ли, че не отговарят на вашите изисквания? Това безпокойство е излишно. Зъбните колела от неръждаема стомана могат да бъдат произведени с различни степени и топлинна обработка, като аустенитна неръждаема стомана (като зъбни колела SUS304) или мартензитна неръждаема стомана (като зъбни колела от неръждаема стомана 420), за да отговорят на изискванията за високи-натоварвания.
И така, как правилно да изберете зъбни колела от неръждаема стомана?
Сравнителна таблица за избор на обикновен материал за зъбни колела от неръждаема стомана
| Клас на материала | Основни предимства | Основни сценарии за приложение | Бележки |
|---|---|---|---|
| Зъбно колело от неръждаема стомана 304 | Най-добра цялостна производителност, висока{0}}ценова ефективност, устойчивост на повечето атмосферни и химически корозия | Зъбни колела за хранителни машини, опаковъчно оборудване, фармацевтични машини и общи влажни среди | Не е устойчив на хлоридна корозия (напр. морска вода, солен спрей) |
| Зъбно колело от неръждаема стомана 316 | Отлична устойчивост на хлоридна и киселинна корозия (поради добавянето на молибден) | Химически помпи, морско оборудване, предавки,-устойчиви на морска вода, външно оборудване в крайбрежните райони | По-висока цена от 304, малко по-ниска здравина |
| Зъбно колело от неръждаема стомана 420 | Подлежащи на термична обработка, висока твърдост, устойчиви-на износване съоръжения | Случаи, изискващи едновременно устойчивост на корозия, висока якост и висока твърдост, като клапани, валове на помпи и високо{0}}натоварени трансмисии | Устойчивостта на корозия е малко по-ниска от тази на серия 300 и трябва да се използва в пасивирано състояние |
Влиянието на допустимите отклонения върху зъбни колела от неръждаема стомана
Изборът на материал е първата стъпка. Като прецизни трансмисионни компоненти, зъбните колела изискват критично съображение за точността на производството. По-долу е даден списък на преките разлики между различните степени на точност.
| Степен на точност | Шум при предаване | Ефективност на трансмисията | Очакван живот | Приложими полета |
|---|---|---|---|---|
| ISO/DIN 5-6 | Изключително ниско | Много високо | Много дълго | Прецизни инструменти, роботи, космонавтика |
| ISO/DIN 7-8 | Сравнително ниско | Относително високо | Сравнително дълго | Общи промишлени машини, автомобили |
| ISO/DIN 9-10 | Средно | Средно | Средно | Селскостопански машини, ниско{0}}скоростна трансмисия |
Изборът на доставчик с усъвършенствани възможности за обработка (като CNC шлифоване (Бележка 2)) и строг контрол на качеството е единственият начин да гарантирате, че получавате наистина високо{1}}прецизни зъбни колела от неръждаема стомана.
Когато оценявате разходите по проекта, просто сравнете покупната цена назъбни колела от неръждаема стоманас конвенционалните предавки е непълна. Също така трябва да вземем предвид различни фактори, като поддръжка, разходи за престой и подмяна на компоненти.
Бележки
Пасивиращ филм:Това се отнася до микроскопичен, плътен и добре-залепен защитен слой от богат на хром-оксид, образуван върху металната повърхност от реакцията на хром в неръждаема стомана с окислители. Този филм е инертен и ефективно предотвратява корозията.
Skiving:Високоефективен и високо{0}}прецизен процес на довършване на зъбни колела, особено подходящ за закаляване на вътрешни и някои външни зъбни колела. Той извършва както груба, така и довършителна обработка в една операция, като постига отлично качество на повърхността и точност на профила.
Авторитетна литература и допълнителна литература
ASM International, „Корозия на неръждаема стомана“: Окончателен ресурс за-задълбочено разбиране на корозионните механизми на неръждаемата стомана.
ISO 1328-1:2013, „Цилиндрични зъбни колела – ISO система за класификация на толерантност на страните“: Официалният стандартен документ за класове на точност на зъбни колела.
Списание Gear Technology, „Списанието на индустрията за съоръжения“: Достъп до водещата публикация в индустрията за най-новите технологии в дизайна, производството и приложенията на съоръжения.