Encontrando o material ideal para engrenagens

Ao projetar e fabricar engrenagens, os materiais utilizados dependerão do tipo de engrenagem que está sendo feita e de como e onde será usada.

Existem muitos tipos de matérias-primas comumente usadas em estruturas de engrenagens, e cada material tem suas melhores propriedades mecânicas e é a melhor escolha.As principais categorias de materiais são ligas de cobre, ligas de ferro, ligas de alumínio e termoplásticos.

1. Ligas de cobre

⚙️Quandoprojetando uma engrenagemque será submetido a um ambiente corrosivo ou precisa ser não magnético, uma liga de cobre geralmente é a melhor escolha.

⚙️As três ligas de cobre mais comuns usadas em engrenagens são latão, bronze fosforoso e bronze alumínio.

⚙️As engrenagens geralmente feitas de liga de latão sãoengrenagens de dentes retose racks e serão usados ​​em ambientes de baixa carga.

⚙️O bronze fosforoso melhora a resistência ao desgaste e a rigidez da liga. Maior resistência à corrosão e ao desgaste tornam as ligas de bronze fosforoso uma excelente escolha para componentes de acionamento de alto atrito. Exemplo:engrenagem helicoidal

⚙️O bronze de alumínio é a terceira liga de cobre usada em engrenagens. As ligas de bronze-alumínio têm maior resistência ao desgaste do que as ligas de bronze fosforoso e também apresentam resistência superior à corrosão. As engrenagens típicas produzidas a partir de ligas de alumínio e bronze incluem engrenagens helicoidais cruzadas (engrenagens helicoidais) e engrenagens helicoidais.

2. Ligas de ferro

⚙️Quando umprojeto de engrenagemrequer uma resistência material superior, as ligas de ferro são a melhor escolha. Na sua forma bruta, o ferro cinzento pode ser fundido e usinado em engrenagens.

⚙️Existem quatro designações principais de liga de aço: aço carbono, aço-liga, aço inoxidável e aço para ferramentas. As ligas de aço carbono são usadas para quase todos os tipos de engrenagens porque são fáceis de usinar, têm boa resistência ao desgaste, podem ser endurecidas, estão amplamente disponíveis e são relativamente baratas.

⚙️As ligas de aço carbono podem ser classificadas em aço-carbono, aço de médio carbono e aço de alto carbono. As ligas de aço macio têm menos de 0,30% de teor de carbono. As ligas de aço de alto carbono têm um teor de carbono superior a 0,60%, e os aços de médio teor ficam no meio. Esses aços são uma boa escolha paraengrenagens de dentes retos, engrenagens helicoidais, cremalheiras,engrenagens cônicas e vermes.

3. Ligas de alumínio

⚙️As ligas de alumínio são uma boa alternativa às ligas de ferro em aplicações que necessitam de uma alta relação resistência-peso. Um acabamento superficial conhecido como passivação protege as ligas de alumínio da oxidação e corrosão.

⚙️As ligas de alumínio não podem ser usadas em ambientes de alta temperatura, pois começam a se deformar a 400°F. As ligas de alumínio comuns usadas em engrenagens são 2024, 6061 e 7075.

⚙️Todas essas três ligas de alumínio podem ser tratadas termicamente para melhorar sua dureza. As engrenagens feitas de ligas de alumínio incluemengrenagens de dentes retos, engrenagens helicoidais, engrenagens cônicas de dentes retose cremalheiras.

4. Termoplásticos

⚙️Os termoplásticos são a melhor escolha para engrenagens onde o peso é o critério mais importante. As engrenagens feitas de plástico podem ser usinadas como engrenagens metálicas; entretanto, alguns termoplásticos são mais adequados para fabricação por moldagem por injeção. Um dos termoplásticos moldados por injeção mais comuns é o acetal. Este material também é conhecido como (POM). As engrenagens podem ser feitas de qualquer polímero. Estes podem serengrenagens de dentes retos, engrenagens helicoidais, rodas sem-fim, engrenagens cônicase cremalheiras.