Dişliler, kenarlarında dişler bulunan yuvarlak mekanik parçalardır. İki veya daha fazla dişli birbirine geçtiğinde, dönen şaftlar arasında hareket ve tork aktarırlar. Hareketin yönünü, hızını veya kuvvetini değiştirerek birçok makine ve cihazda önemli bir rol oynarlar. Sinterlenmiş dişliler ve işlenmiş dişliler, çeşitli endüstrilerde mühendisler tarafından kullanılan iki yaygın dişli türüdür.
Bu makalede, bu iki dişli türünün nasıl yapıldığını, güçlü ve zayıf yönlerini ve maliyet, hassasiyet, dayanıklılık ve performans açısından nasıl karşılaştırıldıklarını öğreneceksiniz.
İçerik
Sinterlenmiş Dişliler Nelerdir?
Sinterlenmiş dişliler Toz metalurjisi işlemiyle üretilen hassas bileşenlerdir. Katı metal parçalardan işlenen geleneksel dişlilerin aksine, sinterlenmiş dişliler doğrudan metal tozlarından oluşturulur. Toz metalurjisi prosesi dişlinin geometrisi, gözenekliliği ve malzeme özellikleri üzerinde hassas kontrol yeteneğine sahiptir.
Sinterlenmiş Dişliler Nasıl Yapılır?
Sinterlenmiş dişliler metal tozu kullanılarak aşağıdaki şekilde üretilir:
Karıştırma
İşlem, genellikle demir veya demir bazlı alaşımlardan oluşan metal tozlarının çinko stearat veya lityum stearat gibi bağlayıcılarla karıştırılmasıyla başlar. Bu bağlayıcılar, toz akışını iyileştirmeye, hacim yoğunluğunu artırmaya, sıkıştırılabilirliği artırmaya ve sıkıştırılmış parçayı kalıptan çıkarmak için gereken kuvveti azaltmaya yardımcı olur.
sıkıştırma
Daha sonra, metal tozu, istenen dişli şekline sahip yeşil bir kompakt oluşturmak için bir kalıba sıkıştırılır (genellikle 400 ila 800 MPa basınç). sıkıştırma işlemis, tozun yoğunluğu artar ve kontrollü basınç uygulanarak istenilen geometri ve şekil elde edilir.
sinterleme
Yeşil kompakt daha sonra bir sinterleme fırınına yerleştirilir ve kontrollü bir atmosferde ısıtılır. Demir bazlı malzemeler için tipik sinterleme sıcaklığı 1120°C ile 1150°C arasındadır. sinterleme işlemiKatı hal difüzyonu meydana gelir, metal parçacıkları birbirine bağlanır ve parçanın mukavemeti ve yapısal bütünlüğü artar.
İkincil Süreçler
İsteğe bağlı ikincil işlemler gibi boyutlandırma süreci, ısıl işlem veya yağ emdirme Mukavemeti, aşınma direncini ve performansı daha da artırmak için kullanılabilir. Sinterlenmiş dişliler, otomotiv, elektronik ve güvenilir, hassas bileşenler gerektiren diğer endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
İşlenmiş Dişliler Nelerdir?
İşlenmiş dişliler, frezeleme, frezeleme veya şekillendirme gibi mekanik işlemler yardımıyla katı bir dişli ham maddesinden malzeme çıkarılarak oluşturulan bileşenlerdir. Bu yöntemler kullanılarak diş profili ve dişli boyutu hassas bir şekilde kontrol edilebilir ve bu da dişlilerin hassasiyetini artırır. İşlenmiş dişlilerin üretiminde genellikle çelik veya alaşımlı önceden üretilmiş ham maddeler kullanılır.
İşlenmiş Dişliler Nasıl Yapılır?
İşlenmiş dişlilerin üretim süreci kabaca şu şekildedir:
Dişli Boşluğu Hazırlığı
Makine dişlileri genellikle katı metal stoklardan veya dövme ham parçalardan üretilir. Bu ham parçalar, çelik ve alüminyum gibi çeşitli malzemelerden üretilir ve daha sonra istenen şekil ve boyutta kesilerek dişli ham parçası haline getirilir.
Dişli Kesme
Dişli ham maddesi, istenen diş geometrisini elde etmek için kesme işlemine tabi tutulur. Bu işlem, frezeleme, frezeleme veya şekillendirme gibi farklı kesme teknikleri kullanılarak yapılır. Her diş, CNC makineleri veya diğer hassas aletler kullanılarak metale işlenir.
Bitirme İşlemleri
Son olarak, dişliler kullanım alanlarına bağlı olarak son işlem aşamalarından geçer. Bu aşamada, dişlilerin yüzey kalitesi, sertliği ve boyut hassasiyeti ısıl işlem veya taşlama yoluyla iyileştirilir.
Sinterlenmiş ve İşlenmiş Dişliler: Temel Farklar
Boyutsal Toleranslar
Boyut toleransı söz konusu olduğunda, işlenmiş dişliler, üretim süreçleri sayesinde sinterlenmiş dişlilerden daha üstündür. Sinterlenmiş dişliler, metal tozunun ısıtılmasıyla üretildikleri için, %10-20 boşluk ve termal büzülme ile doğal gözenekliliğe sahiptirler. Bu gözeneklilik ve büzülme, düşük boyut toleransına neden olur.
Ancak işlenmiş dişliler CNC işleme gibi kesme ve taşlama işlemleriyle üretilir. CNC işleme ile üretilen dişlilerde ±0.005 mm boyut toleransı elde edilebilir.
yüzey
İşlenmiş dişlilerin, yaklaşık 0.6-0.8 μm Ra değerine sahip sinterlenmiş dişlilere kıyasla yaklaşık 1.6 μm daha düşük bir Ra (Pürüzlülük ortalaması) ile daha iyi bir yüzey kalitesi gösterdiği düşünülmektedir. Bu, temel olarak CNC işleme ve taşlama işlemlerinin hassasiyetinden kaynaklanmaktadır. CNC işlemede, malzeme kontrollü bir şekilde kaldırılarak daha pürüzsüz diş profilleri ve daha sıkı bir yüzey pürüzlülüğü kontrolü sağlanır.
Mukavemet ve Yük Kapasitesi
Mukavemet ve yük kapasitesi açısından, sinterlenmiş dişliler daha düşük yoğunluklu yapıları nedeniyle düşük yükler için etkili kabul edilir. Sinterlenmiş dişliler, gözenekli yapıları nedeniyle daha düşük temas yorgunluğu ve darbe direncine sahiptir. İşlenmiş dişlilerin daha yüksek yoğunluğu ise, mükemmel yorulma direnci ve yapısal bütünlükleri sayesinde yüksek yükleri daha etkili bir şekilde idare etmelerini sağlar.
Maliyet Hususları
Sinterlenmiş dişliler, özellikle büyük ölçekli üretimde, işlenmiş dişlilere kıyasla genellikle uygun maliyetlidir. Bunun nedeni, üretim sürecinde minimum veya hiç malzeme israfının olmamasıdır. Bu, her iki yöntemin hurda atık yüzdesinden de tahmin edilebilir; çünkü TM sadece %3-5 hurda atığı içerirken, işleme atığı %40-60'a kadar çıkabilmektedir. Bunun yanı sıra, sinterlenmiş dişliler, son işlem için herhangi bir ikincil işlem gerektirmeyebilir ve bu da işlenmiş dişlilere kıyasla daha düşük üretim maliyetlerine katkıda bulunur.
Üretim Zamanı
Sinterlenmiş dişliler, özellikle karmaşık tasarımlar ve büyük üretim hacimleri için, işlenmiş dişlilere kıyasla daha kısa sürede üretilebilir. Bunun nedeni, toz metalurjisine kıyasla çok sayıda adım gerektiren yavaş ve uzun bir işleme sürecidir.
Kendi Kendini Yağlama Yetenekleri
Sinterlenmiş dişlilerin gözenekli yapısı, imalat sırasında yağ emdirme yoluyla kendi kendini yağlamalarını sağlar. Sinterlenmiş dişlilerde, yağlayıcılar vakum emdirme yoluyla gözeneklere çekilir ve çalışma ısısı altında kademeli olarak salınır. Kendi kendini yağlama, işlenmiş dişlilerin bir özelliği değildir; düzgün çalışmaları için harici yağlamaya ihtiyaç duyarlar.
Tasarım Esnekliği
Sinterlenmiş dişliler PM ile üretildiğinden, geleneksel işlemede olduğu gibi katı bir bloktan malzeme çıkarmak yerine, en baştan itibaren karmaşık geometrilerin oluşturulmasına olanak tanır. Bu sayede, sinterlenmiş dişliler, işlenmiş dişlilere göre tasarım esnekliği açısından bir adım öndedir. Bu PM, CNC işleme ile elde edilmesi çok zor veya pahalı olabilecek yaratıcı ve karmaşık tasarımlara olanak sağlamakla kalmaz.
Avantajlar ve dezavantajlar
Sinterlenmiş Dişlilerin Artıları ve Eksileri
Artıları:
- Verimli toplu işleme sayesinde büyük ölçekli üretim için uygun maliyetli
- Katkı maddesi toz metalurjisi süreci sayesinde minimum malzeme israfı
- Helisel dişliler gibi karmaşık geometriler oluşturma yeteneği
- Yüksek hacimli üretim için iyi parça-parça tekrarlanabilirliği
- Kontrollü gözeneklilik, kendi kendini yağlama özelliklerini mümkün kılabilir
- Net şekle yakın şekillendirme, ikincil işleme ihtiyacını azaltır veya ortadan kaldırır
Eksileri:
- İşlenmiş dişlilere kıyasla daha düşük boyutsal hassasiyet
- Yoğunlaştırma uygulanmadığı takdirde, doğal gözeneklilik mukavemeti azaltır
- Karmaşık dahili özellikler oluşturma yeteneği sınırlıdır
- Yüzey kalitesi daha pürüzlü olabilir ve genellikle son işlem gerektirir
İşlenmiş Dişlilerin Artıları ve Eksileri
Artıları:
- Yüksek boyutsal hassasiyet ve sıkı toleranslar
- İşleme sürecinden itibaren mükemmel yüzey kalitesi
- Dişler ve çapraz delikler gibi karmaşık ve özelleştirilmiş özelliklere izin verir
- Sinterleme kısıtlamaları olmadan çok çeşitli malzemeler için uygundur
Eksileri:
- Parça başına daha uzun üretim süreleriyle daha fazla enerji yoğunluğu
- Sert metallerin işlenmesi sırasında yüksek takım aşınması, takım maliyetlerini artırır
- Gelişmiş takımlar olmadan oldukça karmaşık veya dahili geometriler için sınırlı verimlilik
BLUE, ISO 9001:2015 sertifikalıdır toz metalurjisi tedarikçisi Hassasiyet ve güvenilirlik açısından güvenilir.
Mahmuzlu, helisel ve konik dişliler dahil olmak üzere kapsamlı bir sinterlenmiş dişli yelpazesi sunuyoruz. KATEGORİLER Hemen kullanıma hazır, geniş bir standart toz metal dişli yelpazesi sunar. İhtiyacınız olan dişliyi tam olarak bulamazsanız, ayrıca müşteri servisi özel gereksinimlerinizi karşılamak için.