1.Tipos de materiales para engranajes
Acero
El acero es el material más utilizado enfabricación de engranajes debido a su excelente resistencia, tenacidad y resistencia al desgaste. Los diferentes tipos de acero incluyen:
- Acero carbono: Contiene una cantidad moderada de carbono para mejorar la resistencia sin dejar de ser asequible. Comúnmente utilizado en aplicaciones de carga baja a media.
- Acero aleado: Mezclado con elementos como cromo, molibdeno y níquel para mejorar la resistencia a la corrosión, dureza y durabilidad. Ideal para engranajes industriales de servicio pesado.
- Acero inoxidable: Conocido por su resistencia a la corrosión, lo que lo hace adecuado para ambientes expuestos a la humedad o productos químicos. Se encuentra comúnmente en el procesamiento de alimentos o maquinaria farmacéutica.
Aplicaciones: Maquinaria industrial, transmisiones automotrices, equipo pesado.
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Hierro fundido
El hierro fundido ofrece buena resistencia al desgaste y propiedades de amortiguación de vibraciones, aunque es frágil y no adecuado para aplicaciones con cargas de alto impacto.
- Hierro fundido gris: Se utiliza para engranajes que requieren reducción de vibraciones y control de ruido.
- Hierro dúctil: Tiene mejor resistencia a la tracción que el hierro gris, adecuado para cargas moderadas.
Aplicaciones: Cajas de cambios para bombas, compresores y equipos agrícolas.
Latón y Bronce
Estos materiales proporcionan baja fricción y buena resistencia a la corrosión, lo que los hace ideales para aplicaciones específicas. También ofrecen propiedades autolubricantes, que minimizan la necesidad de lubricación externa.
- Engranajes de bronce: Utilizado en engranajes helicoidales debido a su excelente resistencia al desgaste.
- Engranajes de latón: Ligero y resistente a la corrosión, utilizado en máquinas pequeñas y aplicaciones marinas.
Aplicaciones: Engranajes helicoidales, equipos marinos y pequeños dispositivos.
2.Procesos de tratamiento térmico en la fabricación de engranajes.
El tratamiento térmico es un proceso vital en la fabricación de engranajes que mejora la dureza, la resistencia y la resistencia al desgaste. Se aplican diferentes tratamientos térmicos dependiendo del material y los requisitos de la aplicación, endurecimiento por inducción con carburizina, endurecimiento por llama, nitruración, enfriamiento, etc.
2.1 Carburación (endurecimiento)
La carburación implica introducir carbono en la superficie de engranajes de acero con bajo contenido de carbono. Después de la cementación, el engranaje se enfría para formar una capa exterior dura manteniendo al mismo tiempo un núcleo resistente.
- Proceso: El engranaje se calienta en un ambiente rico en carbono y luego se enfría.
- Beneficios: Alta dureza superficial con excelente tenacidad del núcleo.
- Aplicaciones: Engranajes automotrices, maquinaria industrial, equipos de minería.
2.2 Nitruración
La nitruración introduce nitrógeno en la superficie del acero aleado, creando una capa dura y resistente al desgaste sin necesidad de temple.
- Proceso: El engranaje se calienta en una atmósfera rica en nitrógeno a temperaturas relativamente bajas.
- Beneficios: Sin distorsión durante el proceso, lo que lo hace ideal para engranajes de precisión.
- Aplicaciones: Engranajes aeroespaciales, componentes automotrices de alto rendimiento y maquinaria de precisión.
2.3 Endurecimiento por inducción
El endurecimiento por inducción es un tratamiento térmico localizado en el que áreas específicas del engranaje se calientan rápidamente mediante bobinas de inducción y luego se enfrían.
- Proceso: Los campos electromagnéticos de alta frecuencia calientan la superficie del engranaje, seguido de un enfriamiento rápido.
- Beneficios: Proporciona dureza donde es necesaria y al mismo tiempo conserva la dureza del núcleo.
- Aplicaciones: Engranajes grandes utilizados en maquinaria pesada y equipos de minería.
2.4 Templado
El templado se realiza después del enfriamiento para reducir la fragilidad de los engranajes endurecidos y aliviar las tensiones internas.
- Proceso: Los engranajes se recalientan a una temperatura moderada y luego se enfrían lentamente.
- Beneficios: Mejora la tenacidad y reduce la posibilidad de agrietamiento.
- Aplicaciones: Engranajes que requieren un equilibrio entre resistencia y ductilidad.
2.5 Granallado
El granallado es un proceso de tratamiento de superficies que aumenta la resistencia a la fatiga de los engranajes. En este proceso, se lanzan pequeñas cuentas de metal sobre la superficie del engranaje para crear tensiones de compresión.
- Proceso: Se disparan perlas o perdigones de acero a alta velocidad sobre la superficie del engranaje.
- Beneficios: Mejora la resistencia a la fatiga y reduce el riesgo de grietas.
- Aplicaciones: Engranajes utilizados en aplicaciones aeroespaciales y automotrices.
Seleccionar el material de engranaje adecuado y aplicar el tratamiento térmico adecuado son pasos esenciales para garantizar que los engranajes funcionen de manera eficiente en diferentes condiciones.Acerosigue siendo la mejor opción para engranajes industriales, gracias a su resistencia y versatilidad, a menudo combinadas concarburación or endurecimiento por inducciónpara mayor durabilidad.Hierro fundidoofrece una buena amortiguación de vibraciones,latón y bronceson ideales para aplicaciones de baja fricción
tratamientos térmicos comonitruración, templado, ygranalladoMejorar aún más el rendimiento de los engranajes al mejorar la dureza, reducir el desgaste y aumentar la resistencia a la fatiga. Al comprender las propiedades de los diferentes materiales y tratamientos térmicos, los fabricantes pueden optimizar los diseños de engranajes para satisfacer las demandas específicas de diversas industrias.
Hora de publicación: 18 de octubre de 2024