Encontrando o material ideal para engrenagens

Ao projetar e fabricar engrenagens, os materiais usados ​​dependerão do tipo de engrenagem que está sendo feita e de como e onde ela 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 retase 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 sem-fim

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

2. Ligas de ferro

⚙️Quando umdesign de engrenagensrequer um material de resistência superior, ligas de ferro são a melhor escolha. Em sua forma bruta, o ferro cinzento pode ser fundido e usinado em engrenagens.

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

⚙️As ligas de aço carbono podem ser classificadas em aço carbono, aço carbono médio e aço carbono alto. As ligas de aço carbono têm menos de 0,30% de carbono. As ligas de aço carbono alto têm um teor de carbono superior a 0,60%, e os aços carbono médio ficam entre esses valores. Esses aços são uma boa escolha paraengrenagens retas, engrenagens helicoidais, cremalheiras,engrenagens cônicas e sem-fim.

3. Ligas de alumínio

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

⚙️Ligas de alumínio não podem ser usadas em ambientes com altas temperaturas, pois começam a se deformar a 200 °C. As ligas de alumínio mais comuns usadas em engrenagens são 2024, 6061 e 7075.

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

4. Termoplásticos

⚙️Os termoplásticos são a melhor escolha para engrenagens onde o peso é o critério mais importante. Engrenagens feitas de plástico podem ser usinadas como engrenagens metálicas; no entanto, 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 um dos polímeros. Estes podem serengrenagens retas, engrenagens helicoidais, rodas sem-fim, engrenagens cônicas, e cremalheiras.