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塑料齿轮加工工艺及材料

发布时间: 2016-09-05 10:36:44

     塑料齿轮正朝着更大的尺寸、更复杂的几何形状、更高强度的方向发展,同时高性能树脂和长玻纤填充的复合材料起到了重要的推动作用。
     塑料齿轮在过去的50年里经历了从新型材料到重要的工业材料的一个变化历程。今天它们已经深入到许多不同的应用领域中,如汽车、手表、缝纫机、结构控制设施和导弹等,起到传递扭矩和运动形式的作用。除了现有的应用领域以外,新的、更难加工的齿轮应用领域将不断的出现,这种趋势还在深入发展中。
    汽车工业已经成为塑料齿轮发展最快的一大领域,这一成功的变化是令人鼓舞的。汽车制造厂商正努力寻找各种汽车驱动的辅助系统,他们需要的是马达和齿轮等而不是功率、液压或者电缆。这种变化使得塑料齿轮深入应用到很多应用领域,从升降门、座位、跟踪前灯到刹车传动器、电动节气门段、涡轮调解装置等。

    塑料动力齿轮的应用进一步拓宽。在一些大尺寸要求的应用领域,塑料齿轮经常用来替代金属齿轮,如使用塑料的洗衣机传动装置等,这改变着齿轮在尺寸上的应用限度。

    设计出一个齿轮构型,在传送动力最大化的同时让传送错误和噪音最小化,还面临着很多难题。这就对齿轮的同心性、齿形以及其它的特性提出了很高的加工精确要求。某些斜齿轮,可能需要复杂的成型动作来制造最终的产品,其它的齿轮在较厚部分需要使用芯齿来减少收缩。

   高精度齿轮允许的公差一般很难用美国塑料工业协会(SPI)所说明的“好”来形容。但是今天多数成型专家使用最新的配有加工控制单元的成型机器,在一个复杂的窗口上,控制成型温度的精度、注射压力以及其它的变量来成型精密的齿轮。一些齿轮成型专家使用更先进的方法,他们在型腔里安置温度和压力传感器来提高成型的一致性和重复性。
 
   精密齿轮的生产商也需要使用专业的检测设备,如用来控制齿轮质量的双齿侧面的滚动检测器、评估齿轮齿面以及其它特征的电脑控制检测器。但是拥有正确的设备仅仅是个开始。那些试图进入精度齿轮行业的成型商也必须调整他们的成型环境来确保他们生产的齿轮,在每一次注塑、每一次型腔都尽可能的一致。由于在生产精密齿轮的时候,技工的行为往往是决定性的因素,因此他们必须着力于对员工的培训和操作过程的控制。
 
    常见的塑料齿轮是直齿、圆柱形蜗轮和斜齿轮,几乎所有用金属制造的齿轮都可以用塑料来制造。齿轮常用分瓣模腔来成型。斜齿轮加工时由于注射时必须让齿轮或者形成齿的齿轮环进行旋转,所以要求注意其细节。
 
   蜗轮运行时产生的噪音比直齿小,成型后通过旋出型腔或者用多个滑动机构移出。如果使用滑动机构,必须高精确操作,避免在齿轮上出现明显的分缝线。
 
   现在,在精密齿轮制造领域,一系列的工程性热塑性塑料的出现给加工人员提供了比以前更多的选择机会。乙缩醛类、PBT和聚酰胺等最常用的材料,可以生产出优良的耐疲劳、耐磨损、光滑性、耐高切线应力强度性能,能承受诸如往复式马达运转等造成的振动负荷的齿轮设备。对于结晶性的聚合物必须在足够高的温度下成型,保证材料的充分结晶,否则在使用时由于温度升到成型温度以上,材料发生二次结晶而导致齿轮尺寸变化。  塑料齿轮

 

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