Mencari material ideal untuk roda gigi

Saat mendesain dan memproduksi roda gigi, bahan yang digunakan akan bergantung pada jenis roda gigi yang dibuat serta bagaimana dan di mana roda gigi tersebut akan digunakan.

Ada banyak jenis bahan baku yang umum digunakan dalam struktur roda gigi, dan setiap bahan memiliki sifat mekanik terbaiknya masing-masing dan merupakan pilihan terbaik.Kategori utama material tersebut adalah paduan tembaga, paduan besi, paduan aluminium, dan termoplastik.

1. Paduan tembaga

⚙️Kapanmendesain roda gigiJika akan terpapar lingkungan korosif atau harus bersifat non-magnetik, paduan tembaga biasanya merupakan pilihan terbaik.

⚙️Tiga paduan tembaga yang paling umum digunakan dalam roda gigi adalah kuningan, perunggu fosfor, dan perunggu aluminium.

⚙️Roda gigi biasanya terbuat dari paduan kuninganroda gigi lurusdan rak, dan akan digunakan di lingkungan dengan beban rendah.

⚙️Perunggu fosfor meningkatkan ketahanan aus dan kekakuan paduan. Ketahanan korosi dan aus yang lebih tinggi menjadikan paduan perunggu fosfor pilihan yang sangat baik untuk komponen penggerak dengan gesekan tinggi. Contoh:roda gigi cacing

⚙️Perunggu aluminium adalah paduan tembaga ketiga yang digunakan dalam pembuatan roda gigi. Paduan perunggu aluminium memiliki ketahanan aus yang lebih tinggi daripada paduan perunggu fosfor dan juga memiliki ketahanan korosi yang lebih unggul. Roda gigi umum yang diproduksi dari paduan perunggu aluminium meliputi roda gigi heliks silang (roda gigi heliks) dan roda gigi cacing.

2. Paduan besi

⚙️Ketika sebuahdesain roda gigiJika membutuhkan kekuatan material yang unggul, paduan besi adalah pilihan terbaik. Dalam bentuk mentahnya, besi abu-abu dapat dicetak dan diolah menjadi roda gigi.

⚙️Terdapat empat klasifikasi utama untuk baja paduan: baja karbon, baja paduan, baja tahan karat, dan baja perkakas. Baja paduan karbon digunakan untuk hampir semua jenis roda gigi karena mudah dikerjakan, memiliki ketahanan aus yang baik, dapat dikeraskan, mudah didapatkan, dan relatif murah.

⚙️Paduan baja karbon dapat diklasifikasikan lebih lanjut menjadi baja lunak, baja karbon menengah, dan baja karbon tinggi. Paduan baja lunak memiliki kandungan karbon kurang dari 0,30%. Paduan baja karbon tinggi memiliki kandungan karbon lebih dari 0,60%, dan baja dengan kandungan karbon menengah berada di antaranya. Baja-baja ini merupakan pilihan yang baik untukroda gigi lurus, roda gigi heliks, rak roda gigi,roda gigi bevel, dan roda gigi cacing.

3. Paduan aluminium

⚙️Paduan aluminium merupakan alternatif yang baik untuk paduan besi dalam aplikasi yang membutuhkan rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi. Lapisan permukaan yang dikenal sebagai pasivasi melindungi paduan aluminium dari oksidasi dan korosi.

⚙️Paduan aluminium tidak dapat digunakan di lingkungan bersuhu tinggi karena mulai mengalami deformasi pada suhu 400°F. Paduan aluminium umum yang digunakan dalam roda gigi adalah 2024, 6061, dan 7075.

⚙️Ketiga paduan aluminium ini dapat diberi perlakuan panas untuk meningkatkan kekerasannya. Roda gigi yang terbuat dari paduan aluminium meliputi:roda gigi lurus, roda gigi heliks, roda gigi bevel bergigi lurus, dan rak perlengkapan.

4. Termoplastik

⚙️Termoplastik adalah pilihan terbaik untuk roda gigi di mana berat merupakan kriteria terpenting. Roda gigi yang terbuat dari plastik dapat dikerjakan seperti roda gigi logam; namun, beberapa termoplastik lebih cocok untuk diproduksi melalui pencetakan injeksi. Salah satu termoplastik cetakan injeksi yang paling umum adalah asetal. Bahan ini juga dikenal sebagai (POM). Roda gigi dapat dibuat dari polimer. Ini bisa beruparoda gigi lurus, roda gigi heliks, roda gigi cacing, roda gigi bevel, dan rak perlengkapan.