Menemukan bahan yang ideal untuk roda gigi

Saat merancang dan membuat roda gigi, bahan yang digunakan akan bergantung pada jenis roda gigi yang dibuat dan bagaimana serta di mana akan digunakan.

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

1. Paduan tembaga

⚙️Kapanmerancang roda gigiyang akan terkena lingkungan korosif atau harus bersifat non-magnetik, paduan tembaga biasanya merupakan pilihan terbaik.

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

⚙️Gigi yang biasanya terbuat dari paduan kuningan adalahroda gigi pacudan 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 gesekan tinggi. Contoh:gigi cacing

⚙️Aluminium perunggu adalah paduan tembaga ketiga yang digunakan pada roda gigi. Paduan aluminium perunggu memiliki ketahanan aus yang lebih tinggi dibandingkan paduan perunggu fosfor dan juga memiliki ketahanan korosi yang unggul. Roda gigi khas yang dihasilkan dari paduan aluminium perunggu meliputi roda gigi heliks bersilangan (roda gigi heliks) dan roda gigi cacing.

2. Paduan besi

⚙️Ketika adesain roda gigimembutuhkan kekuatan material yang unggul, paduan besi adalah pilihan terbaik. Dalam bentuk mentahnya, besi abu-abu dapat dituang dan dikerjakan menjadi roda gigi.

⚙️Ada empat sebutan utama baja paduan: baja karbon, baja paduan, baja tahan karat, dan baja perkakas. Paduan baja karbon digunakan untuk hampir semua jenis roda gigi karena mudah dikerjakan, memiliki ketahanan aus yang baik, dapat dikeraskan, tersedia secara luas, dan harganya relatif murah.

⚙️Paduan baja karbon selanjutnya dapat diklasifikasikan menjadi baja ringan, baja karbon sedang, dan baja karbon tinggi. Paduan baja ringan memiliki kandungan karbon kurang dari 0,30%. Paduan baja karbon tinggi memiliki kandungan karbon lebih besar dari 0,60%, dan baja dengan kandungan sedang berada di antara keduanya. Baja ini adalah pilihan yang baikroda gigi pacu, roda gigi heliks, rak perlengkapan,roda gigi bevel, dan cacing.

3. Paduan aluminium

⚙️Paduan aluminium adalah 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 dengan suhu tinggi karena mulai berubah bentuk pada suhu 400°F. Paduan aluminium yang umum digunakan pada gearing adalah 2024, 6061, dan 7075.

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

4. Termoplastik

⚙️Termoplastik adalah pilihan terbaik untuk roda gigi yang kriteria terpentingnya adalah bobot. Roda gigi yang terbuat dari plastik dapat dikerjakan seperti roda gigi logam; namun, beberapa termoplastik lebih cocok untuk diproduksi melalui cetakan injeksi. Salah satu termoplastik cetakan injeksi yang paling umum adalah asetal. Bahan ini disebut juga dengan (POM). Roda gigi dapat dibuat dari salah satu polimer. Ini bisa jadiroda gigi pacu, roda gigi heliks, roda cacing, roda gigi miring, dan rak perlengkapan.