Encontrar el material ideal para engranajes

Al diseñar y fabricar engranajes, los materiales utilizados dependerán del tipo de engranaje que se vaya a fabricar y de cómo y dónde se utilizará.

Hay muchos tipos de materias primas que se utilizan comúnmente en las estructuras de engranajes, y cada material tiene sus mejores propiedades mecánicas y es la mejor opción.Las principales categorías de materiales son aleaciones de cobre, aleaciones de hierro, aleaciones de aluminio y termoplásticos.

1. Aleaciones de cobre

⚙️Cuandodiseñando un engranajeque va a estar expuesto a un ambiente corrosivo o necesita ser no magnético, una aleación de cobre suele ser la mejor opción.

⚙️Las tres aleaciones de cobre más comunes utilizadas en engranajes son el latón, el bronce fosforoso y el bronce de aluminio.

⚙️Los engranajes generalmente están hechos de aleación de latón.engranajes rectosy racks y se utilizarán en entornos de baja carga.

El bronce fosforoso mejora la resistencia al desgaste y la rigidez de la aleación. Su mayor resistencia a la corrosión y al desgaste convierte a las aleaciones de bronce fosforoso en una excelente opción para componentes de transmisión de alta fricción. Ejemplo:engranaje helicoidal

El bronce de aluminio es la tercera aleación de cobre utilizada en engranajes. Las aleaciones de bronce de aluminio ofrecen mayor resistencia al desgaste que las de bronce fosforoso y también una resistencia superior a la corrosión. Entre los engranajes típicos fabricados con aleaciones de bronce de aluminio se incluyen los engranajes helicoidales cruzados (engranajes helicoidales) y los engranajes sinfín.

2. Aleaciones de hierro

⚙️Cuando undiseño de engranajesSi se requiere una resistencia superior del material, las aleaciones de hierro son la mejor opción. En su estado bruto, el hierro gris puede fundirse y mecanizarse para fabricar engranajes.

Existen cuatro denominaciones principales de aleación de acero: acero al carbono, acero aleado, acero inoxidable y acero para herramientas. Las aleaciones de acero al carbono se utilizan en casi todos los tipos de engranajes debido a su facilidad de mecanizado, buena resistencia al desgaste, posibilidad de endurecimiento, amplia disponibilidad y precio relativamente bajo.

Las aleaciones de acero al carbono se clasifican en acero dulce, acero con contenido medio de carbono y acero con alto contenido de carbono. Las aleaciones de acero dulce tienen menos del 0,30 % de contenido de carbono. Las aleaciones de acero con alto contenido de carbono tienen un contenido de carbono superior al 0,60 %, y los aceros con contenido medio se encuentran en un punto intermedio. Estos aceros son una buena opción paraengranajes rectos, engranajes helicoidales, cremalleras de engranajes,engranajes cónicos y sinfines.

3. Aleaciones de aluminio

⚙️Las aleaciones de aluminio son una buena alternativa a las aleaciones de hierro en aplicaciones que necesitan una alta relación resistencia-peso. Un acabado superficial conocido como pasivación protege las aleaciones de aluminio de la oxidación y la corrosión.

Las aleaciones de aluminio no se pueden utilizar en entornos de alta temperatura, ya que comienzan a deformarse a 200 °C. Las aleaciones de aluminio más comunes en engranajes son 2024, 6061 y 7075.

Estas tres aleaciones de aluminio pueden tratarse térmicamente para mejorar su dureza. Entre los engranajes fabricados con aleaciones de aluminio se incluyen:engranajes rectos, engranajes helicoidales, engranajes cónicos de dientes rectos, y cremalleras de engranajes.

4. Termoplásticos

Los termoplásticos son la mejor opción para engranajes donde el peso es el criterio más importante. Los engranajes de plástico se pueden mecanizar como los engranajes metálicos; sin embargo, algunos termoplásticos son más adecuados para la fabricación mediante moldeo por inyección. Uno de los termoplásticos moldeados por inyección más comunes es el acetal. Este material también se conoce como (POM). Los engranajes pueden fabricarse con cualquiera de los dos polímeros. Estos pueden serengranajes rectos, engranajes helicoidales, ruedas helicoidales, engranajes cónicos, y cremalleras de engranajes.