¿Por qué usar engranajes de desgaste?

Peek Gears de plástico: el material del futuro, varias veces más fuerte que los engranajes de metal

En el campo industrial moderno, el rendimiento de los materiales determina directamente la vida útil, la eficiencia operativa y el costo general de los productos. Entre ellos, la resistencia al desgaste, como un indicador importante de la capacidad de un material para resistir el desgaste, es aún más crítica para los engranajes, un componente clave en los equipos mecánicos. En los últimos años, el material PEEK (poliéter éter cetona) ha surgido gradualmente como un material clave en la selección de engranajes resistentes al desgaste debido a su excelente resistencia al desgaste, resistencia mecánica, resistencia química y a alta temperatura estabilidad. En este artículo, analizaremos más de cerca las propiedades de resistencia al desgaste de Peek y por qué es el material de elección en la fabricación de engranajes de desgaste.

Polyether Ether Ketone (PEEK) es un plástico de ingeniería especializado con excelentes propiedades y se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, especialmente en la fabricación de equipos, donde los materiales de PEEK muestran ventajas únicas.

Características de rendimiento de los materiales de vista

Excelentes propiedades mecánicas

Peek tiene alta resistencia y rigidez, su resistencia a la tracción puede alcanzar 90 - 100 MPa, la resistencia a la flexión puede alcanzar 140 - 160 MPa. En comparación con los plásticos de ingeniería tradicional, las propiedades mecánicas de PEEK son más excepcionales. Al mismo tiempo, Peek también tiene una buena resistencia a la fatiga y resistencia al desgaste, lo que hace que los engranajes de vista en el proceso de operación de mucho tiempo puedan mantener un rendimiento estable, menos propenso a las grietas de fatiga y problemas de desgaste excesivos. Por ejemplo, en un entorno de trabajo de alta velocidad y alta velocidad, la vida útil de Peek Gears supera con creces la de los engranajes de metal tradicionales y los engranajes de plástico.

Buenas propiedades auto-lubricantes

Los materiales de vista inherentemente tienen un bajo coeficiente de fricción, típicamente entre 0.1 - 0.3, y buena resistencia al desgaste. Peek Gears puede funcionar sin lubricación, reduciendo la dependencia de los sistemas de lubricación externos, los costos de mantenimiento y la complejidad del sistema. Además, las propiedades de lubricantes de PEEK reducen efectivamente la fricción y el desgaste entre los engranajes, mejorando la eficiencia del engranaje y la vida útil. Por ejemplo, las propiedades auto-lubricantes de los engranajes de vista son particularmente importantes en el equipo donde el espacio es limitado y es difícil instalar un sistema de lubricación, como micromachinerías y equipos médicos.

Excelente resistencia a alta temperatura

Peek tiene una temperatura de transición de vidrio (TG) de aproximadamente 143 ° C, un punto de fusión de aproximadamente 343 ° C y una temperatura de servicio a largo plazo de 250 - 260 ° C. Los engranajes de vista también están disponibles en una amplia gama de temperaturas. A altas temperaturas, Peek todavía mantiene buenas propiedades mecánicas y estabilidad dimensional sin ablandar, deformación u otros problemas. Esto permite que los engranajes de vista funcionen correctamente en entornos de alta temperatura, como en motores automotrices, equipos aeroespaciales, equipos de calefacción industrial y otras condiciones de trabajo de alta temperatura, los engranajes de vista tienen buenas perspectivas de aplicación.

Resistencia química

Peek tiene una excelente resistencia química y puede resistir la mayoría de los ácidos, álcalis y solventes orgánicos. En algunos entornos de trabajo químicamente corrosivos, como equipos químicos, petroquímicos y otros campos, los engranajes de vista pueden funcionar de manera estable durante mucho tiempo sin la degradación o falla del rendimiento debido a la corrosión química.

Buena estabilidad dimensional

El coeficiente lineal de expansión térmica de Peek es pequeño, aproximadamente 5 × 10-⁵ / ℃, en el entorno de grandes cambios de temperatura, el cambio dimensional de los engranajes de vista es pequeño y puede mantener una alta precisión y estabilidad. Esto es de gran importancia para los sistemas de transmisión de engranajes que requieren alta precisión, como instrumentos de precisión y máquinas de máquinas CNC.

Baja absorción de agua

Peek tiene baja absorción de agua, que generalmente es inferior al 0.5%. En un entorno húmedo, el rendimiento de Peek Gears no se verá muy afectado y puede mantener una condición de trabajo estable.

Ventajas de la aplicación de Peek Gears

Reducción de peso

En comparación con los engranajes metálicos, la densidad del material de vista es baja, aproximadamente 1.3 - 1.4 g/cm³, solo 1/5 - 1/6 de acero. El uso de Peek para fabricar engranajes puede reducir en gran medida el peso de los engranajes, reduciendo así el peso de todo el sistema de transmisión, mejorando la eficiencia operativa de los equipos y el ahorro de energía. En áreas aeroespaciales, automotrices y otras con requisitos de alto peso, las ventajas livianas de los engranajes de vista son particularmente obvias. Por ejemplo, el uso de engranajes de vista en lugar de engranajes metálicos en el sistema de combustible de un avión puede reducir el peso del avión, reducir el consumo de combustible y mejorar el rendimiento del vuelo.

Reducción de ruido

Los materiales de vista tienen una buena absorción de vibración y propiedades de reducción de ruido. En el proceso de transmisión de engranajes, Peek Gears puede absorber y reducir efectivamente la vibración y el ruido, mejorar la suavidad y la comodidad del sistema de transmisión. En algunos equipos con altos requisitos de ruido, como electrodomésticos, equipos de oficina, etc., Peek Gears puede proporcionar un ambiente de trabajo más tranquilo.

Eficiencia de transmisión mejorada

Debido a las propiedades auto-lubricantes y al bajo coeficiente de fricción de los engranajes de vista, se pueden reducir las pérdidas de fricción durante el engranaje y la eficiencia de la transmisión. En comparación con los engranajes metálicos, la eficiencia de transmisión de los engranajes de vista se puede aumentar en un 5% - 10%, lo cual es importante para mejorar la eficiencia energética de los equipos y reducir los costos operativos.

Costos reducidos

Aunque los materiales de vista son relativamente caros, su procesamiento simple y ciclos de moldeo corto pueden reducir los costos de procesamiento. Además, Peek Gears tiene una larga vida útil y bajos costos de mantenimiento. Desde el punto de vista de toda la vida útil, el costo integral de Peek Gears no es más alto que el de los engranajes de metal tradicionales y los engranajes de plástico. Por ejemplo, en algunos equipos producidos en masa, como automóviles, electrodomésticos, etc., el uso de engranajes de vista puede reducir los costos a través de la producción en masa y mejorar la competitividad del mercado de los productos.

Áreas de aplicación de Gears Peek

Industria automotriz

En el campo automotriz, se pueden usar engranajes de vista en el motor, la transmisión, la dirección asistida eléctrica (EPS), el sistema de frenado y otros componentes. Por ejemplo, en el sistema de sincronización de válvulas variable (VVT) del motor, los engranajes de vista pueden funcionar de manera estable a alta temperatura y alta velocidad para mejorar el rendimiento del motor y la economía de combustible. En las transmisiones, los engranajes de vista reducen el ruido y la vibración, mejorando la eficiencia de la transmisión y la comodidad de cambio. En los sistemas EPS, las ventajas livianas y de bajo ruido de Peek Gears mejoran la capacidad de respuesta del sistema y la comodidad de conducción.

Aeroespacial

La industria aeroespacial tiene requisitos muy estrictos en el rendimiento y el peso de los componentes, y los engranajes de vista se pueden utilizar en sistemas de combustible de aviones, sistemas de control de vuelo, sistemas de tren de aterrizaje y otros componentes debido a su excelente rendimiento y características livianas. Por ejemplo, en las bombas de combustible de aeronaves, los engranajes de vista pueden trabajar de manera estable bajo el entorno corrosivo del combustible de aviación y reducir el peso de las bombas de combustible, reduciendo así el consumo de combustible de la aeronave.

Dispositivos médicos

En el campo de los dispositivos médicos, los engranajes de vista se usan comúnmente en el sistema de accionamiento de equipos médicos, como robots quirúrgicos, equipos de rehabilitación, equipos de imágenes, etc. de dispositivos médicos. Al mismo tiempo, las características de bajo ruido y alta precisión de los engranajes de PEEK pueden mejorar el rendimiento y la confiabilidad de los equipos médicos.

Automatización industrial

En el campo de la automatización industrial, los engranajes de vista se utilizan ampliamente en el sistema de transmisión de robots, máquinas herramientas CNC, líneas de producción automatizadas, etc. La alta precisión de los engranajes, la alta resistencia a la abrasión y la larga vida útil pueden mejorar la productividad y la estabilidad de el equipo y reducir el costo de mantenimiento.

Campo de equipo electrónico

En el campo de los equipos electrónicos, los engranajes de vista se usan comúnmente en el sistema de transmisión de impresoras, copiadoras, escáneres y otros equipos de oficina. Las características de bajo ruido, liviano y de alta precisión de los engranajes de vista pueden mejorar el rendimiento del equipo y la experiencia del usuario.

Tecnología de procesamiento de Gears Peek

Moldeo por inyección

El moldeo por inyección es uno de los métodos más utilizados para producir engranajes de vista. Las partículas de vista se calientan a un estado fundido y luego se inyectan en el molde, después de enfriar y curar, para obtener engranajes de vista. El proceso de moldeo por inyección tiene las ventajas de alta productividad, bajo costo y adecuado para la producción en masa.

Proceso mecanico

Para algunos engranajes de vista con requisitos de alta precisión y estructuras complejas, los métodos de mecanizado se pueden usar para la fabricación. Los métodos de mecanizado de uso común incluyen girar, fresar, moler, etc. En el proceso de mecanizado, debemos prestar atención al control de los parámetros de procesamiento, para evitar que la temperatura de procesamiento sea demasiado alta, lo que resulta en una disminución en el rendimiento de los materiales de vista.

Impresión 3d

Con el desarrollo continuo de la tecnología de impresión 3D, la tecnología de impresión 3D también se puede utilizar para fabricar engranajes de vista. La tecnología de impresión 3D tiene un alto grado de libertad de diseño, la capacidad de fabricar rápidamente estructuras complejas y otras ventajas, pero el rendimiento y la precisión de los engranajes de vista impresos en 3D aún no se han mejorado aún más.

Tendencia de desarrollo de Gears Peek

Alto rendimiento

Con la expansión continua de los campos de aplicación y la mejora continua de los requisitos de rendimiento del engranaje, el futuro de los engranajes de vista se desarrollará en la dirección de alto rendimiento, como mejorar la resistencia, la rigidez, la resistencia a la abrasión, la resistencia a la fatiga y otras propiedades para Cumplir con las condiciones de trabajo más exigentes y los requisitos de uso.

Funcionalización

Para satisfacer las necesidades especiales de diferentes aplicaciones, se desarrollarán engranajes de vista en la dirección de la funcionalización, como los engranajes de vista con conductividad eléctrica, conductividad térmica, antiestáticas, antibacterianas y otras funciones.

Verdeado

En el contexto de la creciente conciencia ambiental, el desarrollo verde de los engranajes de vista se convertirá en una tendencia. Por ejemplo, el desarrollo de materiales de vista reciclables y biodegradables para reducir el impacto en el medio ambiente; Optimizar el proceso de producción para reducir el consumo de energía y las emisiones de contaminantes.

En resumen, mire los materiales con sus excelentes características de rendimiento, de modo que asomen los engranajes en las propiedades mecánicas, las propiedades de lubricantes, el alto rendimiento de la temperatura, la resistencia química, la estabilidad dimensional y otros aspectos del rendimiento sobresaliente, y en la reducción del peso, reduzcan el ruido , mejorar la eficiencia de la transmisión, reducir los costos, etc., tiene ventajas significativas, por lo que se usa ampliamente en equipos automotrices, aeroespaciales, médicos, automatización industrial, equipos electrónicos y otros campos. Con el continuo progreso y el desarrollo de la tecnología, el rendimiento de Peek Gears continuará mejorando, y las áreas de aplicación continuarán expandiéndose.