Istnieje wiele metod wytwarzania kół zębatych, wśród których szczególnie popularne są obwiedniowanie, frezowanie i przeciąganie. Istnieje jednak inna metoda produkcji — proces metalurgii proszków, w ramach którego koła zębate powstają poprzez prasowanie proszków metali w odpowiedni kształt. Przekładnie wykonane metodą metalurgii proszków są szeroko stosowane w silnikach samochodowych, a ich opłacalność jest szczególnie zauważalna w produkcji masowej. Następnie szczegółowo przyjrzymy się zaletom i wadom przekładni wykonanych w technologii metalurgii proszków.
Przegląd zalet:
- Proces produkcji przekładni wykonanych w technologii metalurgii proszków jest stosunkowo prosty i pozwala ograniczyć niepotrzebne etapy.
- Proces ten charakteryzuje się bardzo wysokim stopniem wykorzystania materiału, przekraczającym 95%, co skutecznie obniża koszty.
- Ponieważ przekładnie metalurgii proszków są tłoczone przy użyciu form, ich powtarzalność jest doskonała; pojedyncza forma może wytłoczyć dziesiątki tysięcy do setek tysięcy wysokiej jakości półfabrykatów przekładni.
- Metoda metalurgii proszków pozwala na połączenie wielu komponentów w jedną całość, poprawiając efektywność produkcji.
- Gęstość materiału przekładni metalurgii proszków można kontrolować i regulować zgodnie z wymaganiami.
- Podczas procesu prasowania, aby zapewnić płynne wyrzucanie półfabrykatów z formy, starannie projektuje się chropowatość powierzchni roboczej formy, zapewniając jakość formowanych kół zębatych.
Wady:
Proces metalurgii proszków jest ogólnie odpowiedni do produkcji na dużą skalę, przy wielkości partii wynoszącej co najmniej 5000 sztuk, aby w pełni wykorzystać jego zalety.
Zdolność prasowania prasy nakłada pewne ograniczenia na rozmiary kół zębatych. Prasy mają zazwyczaj ciśnienie w zakresie od kilku ton do kilkuset ton, a zakres ich stosowanych średnic jest zasadniczo ograniczony do 110 milimetrów.
Przekładnie wykonane w metalurgii proszków mają pewne ograniczenia konstrukcyjne. Ze względu na właściwości tłoczenia i form proces ten nie nadaje się zbytnio do wytwarzania przekładni ślimakowych, przekładni w jodełkę lub przekładni śrubowych o kącie pochylenia linii śrubowej większym niż 35 stopni. W przypadku przekładni śrubowych zaleca się utrzymywanie kąta pochylenia linii śrubowej w granicach 15 stopni.
Grubość kół zębatych wykonanych w metalurgii proszków jest również nieco ograniczona. Głębokość wnęki formy i skok prasy muszą być co najmniej 2 do 5 razy większe od grubości koła zębatego, przy jednoczesnym uwzględnieniu równomierności pionowej gęstości koła zębatego, co sprawia, że wybór grubości koła zębatego ma kluczowe znaczenie.
Następnie pokrótce przedstawimy podstawowe pojęcia, charakterystykę procesu i przebieg procesu metalurgii proszków.
Metalurgia proszków to technologia wykorzystująca metale lub proszki metali (czasami łącznie z proszkami niemetali) jako surowce do produkcji materiałów metalowych, materiałów kompozytowych i ich produktów poprzez formowanie i spiekanie. Jej produkty są różnorodne, obejmują narzędzia skrawające ze stali i żelaza, węgliki spiekane, materiały magnetyczne i wiele innych. Cechą przemysłu metalurgii proszków jest kontrolowana gęstość wyrobów, drobne ziarna, jednolita mikrostruktura i wysoki stopień wykorzystania surowca, przekraczający 95%, z czego jedynie 40–50% wymaga obróbki skrawaniem. Ponadto proces ten nadaje się do przygotowania metali trudnotopliwych, ceramiki i materiałów nuklearnych.
Jeśli chodzi o przebieg procesu, obejmuje on w pierwszej kolejności etap wytwarzania proszku, podczas którego powstają proszki z surowców poprzez redukcję tlenków lub metody mechaniczne. Następnie, poprzez formowanie, spiekanie i inne etapy, ostatecznie produkowane są pożądane koła zębate wykonane metodą metalurgii proszków.
Proces metalurgii proszków jest ogólnie odpowiedni do produkcji na dużą skalę, przy wielkości partii wynoszącej co najmniej 5000 sztuk, aby w pełni wykorzystać jego zalety.
Zdolność prasowania prasy nakłada pewne ograniczenia na rozmiary kół zębatych. Prasy mają zazwyczaj ciśnienie w zakresie od kilku ton do kilkuset ton, a zakres ich stosowanych średnic jest zasadniczo ograniczony do 110 milimetrów.
Przekładnie wykonane w metalurgii proszków mają pewne ograniczenia konstrukcyjne. Ze względu na właściwości tłoczenia i form proces ten nie nadaje się zbytnio do wytwarzania przekładni ślimakowych, przekładni w jodełkę lub przekładni śrubowych o kącie pochylenia linii śrubowej większym niż 35 stopni. W przypadku przekładni śrubowych zaleca się utrzymywanie kąta pochylenia linii śrubowej w granicach 15 stopni.
Grubość kół zębatych wykonanych w metalurgii proszków jest również nieco ograniczona. Głębokość wnęki formy i skok prasy muszą być co najmniej 2 do 5 razy większe od grubości koła zębatego, przy jednoczesnym uwzględnieniu równomierności pionowej gęstości koła zębatego, co sprawia, że wybór grubości koła zębatego ma kluczowe znaczenie.
Następnie pokrótce przedstawimy podstawowe pojęcia, charakterystykę procesu i przebieg procesu metalurgii proszków.
Metalurgia proszków to technologia wykorzystująca metale lub proszki metali (czasami łącznie z proszkami niemetali) jako surowce do produkcji materiałów metalowych, materiałów kompozytowych i ich produktów poprzez formowanie i spiekanie. Jej produkty są różnorodne, obejmują narzędzia skrawające ze stali i żelaza, węgliki spiekane, materiały magnetyczne i wiele innych. Cechą przemysłu metalurgii proszków jest kontrolowana gęstość wyrobów, drobne ziarna, jednolita mikrostruktura i wysoki stopień wykorzystania surowca, przekraczający 95%, z czego jedynie 40–50% wymaga obróbki skrawaniem. Ponadto proces ten nadaje się do przygotowania metali trudnotopliwych, ceramiki i materiałów nuklearnych.
Jeśli chodzi o przebieg procesu, obejmuje on w pierwszej kolejności etap wytwarzania proszku, podczas którego powstają proszki z surowców poprzez redukcję tlenków lub metody mechaniczne. Następnie, poprzez formowanie, spiekanie i inne etapy, ostatecznie produkowane są pożądane koła zębate wykonane metodą metalurgii proszków.
