1. Vrste materialov zobnikov

Jeklo

Jeklo je najpogosteje uporabljen material vizdelava zobnikov zaradi odlične trdnosti, žilavosti in odpornosti proti obrabi. Različne vrste jekla vključujejo:

• Ogljikovo jeklo: Vsebuje zmerno količino ogljika za povečanje trdnosti, hkrati pa ostaja cenovno dostopen. Običajno se uporablja v aplikacijah z nizko do srednjo obremenitvijo.
• Legirano jeklo: Mešan z elementi, kot so krom, molibden in nikelj za izboljšanje odpornosti proti koroziji, trdote in vzdržljivosti. Idealen za težka industrijska orodja.
• Nerjaveče jeklo: Znan po svoji odpornosti proti koroziji, zaradi česar je primeren za okolja, ki so izpostavljena vlagi ali kemikalijam. Pogosto ga najdemo v strojih za predelavo hrane ali farmacevtskih strojih.

Aplikacije: Industrijski stroji, avtomobilski menjalniki, težka oprema.

Oglejte si več izdelkov opreme

Lito železo

Lito železo ponuja dobro odpornost proti obrabi in lastnosti dušenja vibracij, čeprav je krhko in ni primerno za aplikacije z velikimi udarnimi obremenitvami.

• Siva litina: Uporablja se za prestave, ki zahtevajo zmanjšanje vibracij in nadzor hrupa.
• Nodularna litina: Ima boljšo natezno trdnost kot siva litina, primerna za zmerne obremenitve.

Aplikacije: Menjalniki za črpalke, kompresorje in kmetijsko opremo.

Medenina in bron

Ti materiali zagotavljajo nizko trenje in dobro odpornost proti koroziji, zaradi česar so idealni za posebne namene. Ponujajo tudi samomazalne lastnosti, ki zmanjšajo potrebo po zunanjem mazanju.

• Bronasti zobniki: Uporablja se v polžastih zobnikih zaradi njihove odlične odpornosti proti obrabi.
• Medeninasti zobniki: lahek in odporen proti koroziji, uporablja se v majhnih strojih in pomorskih aplikacijah.

Aplikacije: Polžasta gonila, pomorska oprema in male naprave.

2. Postopki toplotne obdelave v proizvodnji zobnikov

Toplotna obdelava je pomemben proces pri izdelavi zobnikov, ki izboljša trdoto, moč in odpornost proti obrabi. Glede na material in zahteve uporabe se uporabljajo različne toplotne obdelave, indukcijsko kaljenje s karburizinom, plamensko kaljenje, nitriranje, gašenje itd.

2.1 Naogljičenje (kaljenje)

Naogljičenje vključuje vnos ogljika na površino nizkoogljičnih jeklenih zobnikov. Po naogljičenju se orodje pogasi, da nastane trda zunanja plast, hkrati pa se ohrani trdno jedro.

• Proces: Zobnik se segreje v okolju, bogatem z ogljikom, čemur sledi kaljenje.
• Prednosti: Visoka površinska trdota z odlično žilavostjo jedra.
• Aplikacije: Avtomobilski menjalniki, industrijski stroji, rudarska oprema.

2.2 Nitriranje

Nitriranje vnese dušik na površino legiranega jekla, kar ustvari trdo plast, odporno proti obrabi, brez potrebe po kaljenju.

• Proces: Zobnik se segreje v atmosferi, bogati z dušikom, pri relativno nizkih temperaturah.
• Prednosti: Brez popačenj med postopkom, zaradi česar je idealen za natančne zobnike.
• Aplikacije: Prestave za letalstvo, visoko zmogljive avtomobilske komponente in precizni stroji.

2.3 Indukcijsko kaljenje

Indukcijsko kaljenje je lokalizirana toplotna obdelava, pri kateri se določena področja zobnika hitro segrejejo z uporabo indukcijskih tuljav in nato pogasijo.

• Proces: Visokofrekvenčna elektromagnetna polja segrejejo površino zobnika, čemur sledi hitro ohlajanje.
• Prednosti: Zagotavlja trdoto, kjer je to potrebno, hkrati pa ohranja žilavost jedra.
• Aplikacije: Veliki zobniki, ki se uporabljajo v težkih strojih in rudarski opremi.

2.4 Kaljenje

Kaljenje se izvede po kaljenju, da se zmanjša krhkost kaljenih zobnikov in razbremenijo notranje napetosti.

• Proces: Zobnike ponovno segrejemo na zmerno temperaturo in nato počasi ohlajamo.
• Prednosti: Izboljša žilavost in zmanjša možnost razpok.
• Aplikacije: Zobniki, ki zahtevajo ravnovesje med trdnostjo in duktilnostjo.

2.5 Streljanje

Peening je postopek površinske obdelave, ki poveča odpornost proti utrujanju zobnikov. V tem procesu se na površino zobnika nanesejo majhne kovinske kroglice, da se ustvarijo tlačne napetosti.

• Proces: kroglice ali jeklene kroglice se izstrelijo z veliko hitrostjo na površino zobnika.
• Prednosti: Poveča odpornost proti utrujenosti in zmanjša tveganje za nastanek razpok.
• Aplikacije: Zobniki, ki se uporabljajo v vesoljski in avtomobilski industriji.

Izbira pravega materiala zobnikov in ustrezna toplotna obdelava sta bistvena koraka pri zagotavljanju učinkovitega delovanja zobnikov v različnih pogojih.Jekloostaja najboljša izbira za industrijska orodja, zahvaljujoč svoji moči in vsestranskosti, pogosto v kombinaciji zkarburiziranje or indukcijsko kaljenjeza dodatno vzdržljivost.Lito železonudi dobro blaženje tresljajev,medenina in bronso idealni za aplikacije z nizkim trenjem

Toplotne obdelave, kot sonitriranje, kaljenje, inshot peeningdodatno poveča zmogljivost zobnikov z izboljšanjem trdote, zmanjšanjem obrabe in povečanjem odpornosti proti utrujenosti. Z razumevanjem lastnosti različnih materialov in toplotne obdelave lahko proizvajalci optimizirajo zasnove zobnikov, da izpolnijo posebne zahteve različnih industrij.