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Bien que le pignon soit petit, il joue un rôle clé dans l'équipement mécanique de précision, il doit transmettre la puissance régulière et contrôler avec précision le mouvement. La durée de cette petite partie peut être utilisée et la façon dont elle fonctionne dépend en grande partie du matériau que vous choisissez de le faire. Différents matériaux, tels que l'acier durable, le laiton résistant à la rouille ou les plastiques d'ingénierie légers, ont chacun leurs propres avantages et inconvénients et scénarios applicables.

Ensuite, jetons un coup d'œil aux caractéristiques des matériaux couramment utilisés pour Machinage de pignon pour vous aider à choisir le bon matériau pour votre prochain projet et à résoudre facilement le problème de sélection des matériaux.

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Qu'est-ce que l'usinage de pignon?

Habituellement, Nous considérons les engrenages avec un module inférieur à 1 mm et un diamètre inférieur à 10 mm comme des pignes . Ils sont utilisés dans des micro-équipements compacts et extrêmement exigeants, tels que les dispositifs médicaux, les joints de robot et les micro-réducteurs. Cela nécessite que la précision d'usinage de pignon doit être extrêmement élevée et que la surface doit être aussi lisse qu'un miroir pour assurer une transmission lisse, un faible bruit, une grande efficacité et une longue durée de vie.

L'usinage de ces pignons est très difficile: la petite taille rend le serrage difficile, et la forme, la direction et l'espacement des minuscules dents doivent être extrêmement précis. Les tolérances de la taille, de la rondeur, du ruissellement, etc. sont très strictement contrôlées. En même temps, La surface dentaire doit être extrêmement lisse pour réduire les frictions et l'usure.

Comment fonctionne l'usinage de pignon?

1. Précision du matériau de précision

• Sélection du matériau: couramment utilisé est en acier en alliage à haute résistance, en acier inoxydable ou en ingénierie dure.
• Moulage préliminaire: Après avoir obtenu le matériau, la première étape consiste à faire un blanc près de la forme de l'équipement. Afin d'économiser du matériel et de réduire la quantité de traitement ultérieur, tournant de précision ou un cap froid (c'est-à-dire pour faire de la forme du métal une forme rugueuse) est généralement utilisé pour terminer cette étape.

2. Processus de base: usinage de forme de dent

avec le blanc initial, La partie de forme dentaire la plus critique commence à être traitée . Il existe deux méthodes principales principales:

(1) Gear Hobbing

• Le principe est très simple: utilisez une plaque de cuisson rotative à grande vitesse et une pièce en rotation pour se mordre, tout comme l'impression d'un moule et déployer une forme de dent involute précise.
• Exigences élevées de la machine: Une machine à hobbing d'équipement CNC sous-contrôlée doit être utilisée , équipée d'une plaque de cuisson ultra-à l'ultra-précis résistant à l'usure).
• La précision est la clé: la machine elle-même doit être particulièrement stable, l'erreur de position ne peut pas dépasser 0,003 mm à chaque fois qu'elle est répétée et la broche doit balancer moins d'un millième de millimètres (1 micron) lorsqu'il tourne.

(2) Gear Hobbing

• généralement utilisé pour gérer les structures spéciales. Certaines formes d'engrenages ne peuvent pas être halclées, comme celles avec des dents à l'intérieur ou plusieurs engrenages empilés ensemble (engrenages multi-liens), de sorte que le maintien de l'engrenage ne peut être utilisé que.
• Il utilise un très petit coupeur de gigantesque (2 mm) qui saute de haut en bas à grande vitesse pour découper les dents une par une.

3. Technologie d'usinage et de moulage du pignon fin

Parfois, afin d'obtenir de meilleures performances ou de meilleures matériaux particulièrement difficiles à courir, Les méthodes de moulage plus sophistiquées sont utilisées :

Moulage d'extrusion à froid:

• En bref, il s'agit d'utiliser un moule très dur, sous une grande pression, pour presser directement le blanc métallique en forme d'engrenage comme la plastification à pétrissage. Ce n'est pas la coupe.
• La texture métallique à l'intérieur de la surface de l'équipement de l'engrenage extrudé est continue et complète, sans aucune trace de coupe, et la résistance globale peut être augmentée de plus de 30%. Par conséquent, nous utilisons souvent cette méthode pour traiter ces petits et des engrenages exigeants dans les montres .

Métallurgie de la poudre:

• Utilisez de la poudre métallique ultra-fin ou de la poudre de céramique, Injectez-la d'abord dans le moule comme une injection , et obtenez une billette verte avec une forme qui est très proche du produit final, puis chauffer à haute température pour le faire.
• Avantages évidents: les dents en forme de complexe peuvent être réalisées directement, telles que les engrenages hélicoïdaux et les engrenages à chevrons, et le produit fini n'a pratiquement pas de bavures, économisant le processus ultérieur.

4. Processus de finition final

Après le traitement brut ou la formation de la forme de la dent, la précision de la surface peut ne pas respecter la norme et une finition supplémentaire est requise:

• rasage de précision: Utilisez un coupeur de rasage avec une lame spéciale pour gratter doucement la surface de la dent de vitesse roulée / insérée, en supprimant seulement un petit métal environ 5 à 10 microns d'épaisseur ,, ce qui rend la surface dentaire et plus régulière.
• Aginage: Laissez l'équipement et une roue de perculement en céramique à revêtement abrasif se mordre les uns les autres, en contactant en tournant. En utilisant la minuscule frottement entre eux et l'effet de l'abrasif, les minuscules défauts sont peu éloignés à petit, et la surface des dents est plus polie, et la rugosité de surface peut atteindre un niveau très bas (la valeur RA est meilleure que 0,1 micron).
• Polissage mécanique chimique: si la surface dentaire doit être extrêmement lisse et obtenir un effet miroir (comme celle utilisée dans l'équipement médical de précision), utilisez le CMP. Cette méthode peut obtenir une surface dentaire avec une finition de précision ultra-haute (ra moins de 0,05 microns).

5. Assurer la qualité

Peu importe la façon dont les engrenages sont fabriqués, ils doivent être strictement inspectés pour assurer la qualité:

Équipement d'inspection des noyaux: JS utilise généralement une machine de mesure spéciale des coordonnées sous-contrôlée , qui peut mesurer avec précision les paramètres clés des engrenages, incluant principalement:

• Le profil dentaire est-il précis?
• La direction des dents est-elle biaisée?
• Toutes les dents sont réparties uniformément autour du centre?

Réglage en temps réel: La chose la plus importante est que les données détectées peuvent être directement indiquées à la machine de traitement. La machine peut immédiatement affiner la trajectoire de mouvement de l'outil en fonction de ces résultats et compenser l'erreur qui vient de mesurer dans la prochaine pièce ou les étapes de traitement ultérieures. Formez un cycle automatique de mesure, de correction et de retraitement pour garantir que les engrenages sont parfaits.

Difficultés et solutions techniques:

Quels matériaux sont utilisés pour l'usinage du pignon?

MATÉRIAUX MÉTALES le plus couramment utilisés

1. Acier en alliage haute résistance:

• acier carburisé: comme le SCM415 du Japon, les 20Crmnti de la Chine et le 8620 des États-Unis
• acier de trempe: acier à roulement de chrome à haute teneur en carbone tel que Suj2 et GCR15.

Technologie de traitement:

• CARBURISATION ET DIFFICATION: Rendez la surface du pignon très fort (jusqu'à HRC58-62), très résistant à l'usure, tandis que le noyau maintient une bonne ténacité et n'est pas facile à casser. Les petits engrenages de réduction des voitures sont souvent utilisés de cette manière .
• Traitement thermique sous vide: particulièrement adapté au traitement des pignon très petits et extrêmement élevés (module inférieur à 0,3 mm), ce qui peut réduire efficacement la déformation des engrenages.

Avantages: le pignon fait de ce matériau est particulièrement durable, peut résister à une grande force et ne sont pas faciles à casser et ont une bonne résistance à l'impact. Ils conviennent le plus aux endroits où vous devez exercer de la force et travailler dur.

2. Acier inoxydable

• ACTEUR AUSTENITIQUE INOXED: très résistant à la corrosion, pas facile à rouiller, nous l'utilisons souvent sur pignon en équipement médical ou machinerie alimentaire qui doit être nettoyée fréquemment ou exposée dans des environnements spéciaux.
• acier inoxydable martensitique: il peut être durci par le traitement thermique (la dureté de surface peut dépasser le HRC50) et est relativement résistant à l'usure.
• Exigences spéciales: le pignon comme ceux des robots chirurgicaux doit également Certification spéciale de biosafet de biosafet (comme ISO 10993) .

3. Alliages spéciaux

• ALLIAGE DE TITANIUM: lumière, forte et particulièrement résistante à la corrosion. Il est utilisé dans petit et Systèmes de conduite critiques dans les avions et les vaisseaux spatiaux .
• Alliage de cuivre: il a un certain effet de lubrification et une bonne capacité d'absorption des chocs. Il est souvent utilisé dans la transmission de petits engrenages dans certains instruments de précision.

Engineering Plastics

1. Plastiques d'ingénierie communs

Challenge	Contrôles techniques clés pour JS
Les outils de coupe sont sujets à la déformation / bris	DIAMOND / CUBIC BORON NITRIDE (CBN) Outils de coupe enrobés.
petite pièce de serrage de serrage	Aspiration à vide / Aménagement élastique à faible contrainte.
La chaleur de coupe provoque une dérive dimensionnelle	Micro Lubrication (MQL) Coupe à basse température.
Les terrifiants sont difficiles à supprimer	Débourning électrolytique / gravure du plasma.

2. plastiques modifiés spéciaux

• Rempli de graphite / PTFE: Améliorer l'auto-lubrification (environnement sans huile).
• Renforcement des fibres de carbone: améliorer la rigidité et la stabilité dimensionnelle (engrenages conjoints du robot).

Quels facteurs doivent être pris en compte lors du choix du bon matériau pour l'usinage de pignon?

1. Conditions de travail et exigences de charge

(1) Type de charge et taille:

• Le couple et la contrainte de flexion de l'usinage du pignon affectent directement le niveau de force de la racine dentaire et de la surface dentaire. Plus la charge est importante, plus la résistance du matériau est nécessaire.
• Si le système a des départs fréquents, des arrêts, des surcharges ou des chocs externes, le matériel doit avoir une bonne ténacité pour résister à ces forces soudaines.

(2) Vitesse:

Plus le vitesse tourne plus rapidement, plus la chaleur est générée et plus la charge dynamique et la force d'inertie sont soumises à laquelle elle est soumise. Cela accorde des exigences plus élevées à la résistance à haute température du matériau, à la capacité de résister aux dommages à la fatigue et à la résistance à l'usure. À des vitesses élevées, le poids du matériau peut également affecter le moment d'inertie, qui doit être pris en considération.

(3) Environnement de travail:

• Température: une température élevée rendra le matériau plus doux, réduira la résistance et la dureté, et peut même provoquer une déformation lente. La basse température rendra le matériau cassant et réduira la ténacité. Lors de la sélection des matériaux, assurez-vous que les matériaux peuvent maintenir les performances requises à la température de travail.
• Corrosion: Si l'usinage du pignon est exposé à l'humidité, à l'acide, à l'alcali, à un spray salin ou à d'autres environnements corrosifs, la corrosion réduira considérablement la résistance à la fatigue du matériau. Dans ce cas, il est nécessaire de Sélectionnez des matériaux résistants à la corrosion ou protégez la surface du pignon (comme le revêtement, l'électroples).

2. Exigences fonctionnelles du pignon

• La résistance et la rigidité sont à la base: la racine dentaire est anti-flexion et anti-cassure, et le contact de la surface dentaire est anti-indice et écaillant. La clé est la limite d'élasticité, la résistance à la traction, la flexion et la résistance à la fatigue de contact du matériau.
• La surface dentaire doit être dure et résistante à l'usure: la dureté de surface de contact doit être élevée pour résister aux rayures abrasives et à l'usure adhésive, et La résistance à l'usure dépend directement de la dureté de surface
• ténacité: le matériau doit être difficile et empêcher la fracture fragile. Une forte résistance et une forte ténacité sont difficiles à prendre en compte. L'acier carburisé est souvent sélectionné pour l'impact, et l'acier éteint élevé est sélectionné pour une charge stable.
• Fonction de résistance à la fatigue: le pignon est stressé à plusieurs reprises, et les dommages à la fatigue (casse de dent, piqûres) sont la principale cause. Les limites de flexion et de fatigue de contact sont cruciales.
• Stabilité dimensionnelle: les exigences de précision de l'usinage des pignon sont élevées. La sélection des matériaux doit considérer la durabilité, la déformation du traitement thermique et la commodité pour la correction de broyage ultérieure.
• Léger: Lorsque l'aviation, les automobiles, etc. doivent réduire le poids, les matériaux légers (alliage d'aluminium, les plastiques d'ingénierie, la métallurgie en poudre) ou la conception légère peuvent être sélectionnées tout en garantissant la résistance et la rigidité.

3. Traité thermique des matériaux

• Drecabilité: la capacité d'un matériau à obtenir la dureté requise, en particulier lorsque la taille est grande. Les pignon sont de petite taille et la durabilité n'est généralement pas un gros problème, mais l'uniformité doit être prise en compte.
• Déformation du traitement thermique: les changements de taille et de forme causés par différents matériaux et les processus de traitement thermique varient considérablement. La déformation du traitement thermique est l'un des principaux facteurs affectant la précision des pignons . Il est nécessaire de sélectionner des matériaux avec une bonne procédure de traitement thermique et une petite déformation, ou de réserver une marge suffisante pour la finition ultérieure. La trempe carburisée et la trempe d'induction sont souvent utilisées pour les surfaces dentaires dures.

4. La particularité des pignons

• Risque de défaillance: Dans le train de vitesse, l'usinage de pignon a un petit nombre de dents et chaque dent participe à la maillage plus de fois. En théorie, il est plus sujet à la défaillance de la fatigue que les grands engrenages. La sélection des matériaux devrait se concentrer davantage sur la résistance à la fatigue et la durabilité de leur surface.
• Taille de conception: la petite taille est relativement plus facile à durcir, et le processus de traitement thermique peut avoir plus de place pour la sélection.

qui est des engrenages plus durables, en acier ou en plastique?

1. Les pignons en acier sont généralement plus durables et ont une durée de vie plus longue:

• Le matériau est fort et dur: l'acier lui-même est très fort et dur, et peut résister à beaucoup de force et est particulièrement résistant à l'usure. Cela signifie que sous le même travail acharné, les dents en acier ne sont pas facilement usées plates ou pressées.
• Résistance à la chaleur et à la pression: il peut résister à des températures de travail plus élevées, une plus grande pression et une force de torsion, et il n'est pas facile de se fatiguer et de déformer ou de se fissurer après un long temps de travail acharné.
• Avantage de la vie: En général, dans des endroits où un travail lourd, une force élevée, une vitesse élevée ou une température ambiante élevée sont nécessaires, l'usinage en pignon en acier vous donnera un temps d'utilisation plus long.

2. Les pignons en plastique ne sont généralement pas aussi résistants à l'usure que l'acier:

• Peur de la chaleur et de la déformation: les plastiques ont tendance à adoucir et à se déformer lorsqu'ils sont exposés à des températures élevées, et leur force est également médiocre. Sous une force forte continue ou une rotation à grande vitesse, il est plus susceptible de porter, de fissurer ou de se déformer directement.
• Peur du vieillissement: certains plastiques deviendront cassants au fil du temps, ou leurs performances se détérioreront après le contact avec certaines huiles et produits chimiques.
• Léger et silencieux: les avantages du plastique sont légers, opérationnels silencieux et, dans de nombreux cas, aucun huilage et entretien supplémentaires ne sont nécessaires, et il ne rouille pas.

Nos recommandations de sélection:

• Si vous avez besoin de résister à l'usure et de l'utiliser pendant longtemps, les engrenages en acier sont le premier choix. Par exemple, les engrenages clés de la boîte de vitesses de voiture et les pièces responsables de la transmission de haute puissance dans les machines d'usine.
• Si vous vous souciez davantage du poids léger, du faible bruit et de quelques restrictions environnementales, les engrenages en plastique peuvent être utilisés et plus rentables. Par exemple, l'usinage de pignon dans les jouets et les engrenages légers dans les minuteries de l'appareil à domicile .

Le choix des matériaux bon marché raccourcira la durée de vie du pignon?

De manière générale, le choix de matériaux bon marché est susceptible de raccourcir la durée de vie des petits engrenages, mais cela dépend de la façon de changer les matériaux et où les engrenages sont utilisés.

1. Changer en pires matériaux (comme le plastique en acier):

Cela raccourcira presque certainement la durée de vie de l'usinage de pignon. Les plastiques sont bien inférieurs à l'acier dans la résistance, la résistance à la chaleur et la résistance à l'usure. Si le plastique est utilisé lorsque l'acier doit être utilisé pour économiser de l'argent, Les engrenages sont facilement déformés , usé ou craqué sous une force élevée, à haute vitesse ou à haute température, et la vie est très raccourci.

2. Utilisez des matériaux similaires moins chers:

c'est risqué. Il n'est pas certain à 100% que quelque chose ne va pas, mais la probabilité que quelque chose ne va pas est plus élevé.
Par exemple, l'acier bon marché peut avoir plus d'impuretés, un mauvais traitement thermique ou un niveau de résistance inférieur. Ce type d'usinage de pignon est plus susceptible de se déformer, de porter plus rapidement ou de produire facilement de la fatigue en métal sous des charges lourdes. Il peut ne pas se casser immédiatement, mais il n'est certainement pas aussi durable qu'un bon acier, et la durée de vie peut être réduite sans le savoir.

ou utilisez du plastique moins cher, qui peut être plus doux, plus peur de la chaleur et plus sujet au vieillissement et à la fragilité. Dans le même environnement d'utilisation, il se brisera plus rapidement.

points de clé pour noter:

• Si l'usinage du pignon n'est qu'une rotation douce dans un mélangeur domestique, il peut être bien d'utiliser des matériaux moins chers. Mais si c'est rotation à grande vitesse dans une machine d'usine , économiser de l'argent sur les matériaux est très risqué, et il y a une forte probabilité de décapage précoce.
• Que signifie bon marché? Par exemple, le plastique est utilisé lorsque l'acier doit être utilisé? Ou est le même matériau de mauvaise qualité? De toute évidence, le premier a un impact plus important, mais le second peut également avoir de grands risques.

nos conseils d'économie d'argent:

• Réfléchissez soigneusement à la force de l'équipement qui a besoin: si la force est vraiment petite, la vitesse est lente et l'environnement n'est pas dur, vous pourrez peut-être choisir le bon plastique.
• Trouvez un fournisseur fiable: le même nylon ou acier, différents fabricants font de la qualité très différente. trouver un fournisseur réputé , l'utilisation de matériaux réguliers et moins chers est généralement plus sûr que de trouver un fabricant de marque.

Résumé

Machinage de pignon, il n'est pas facile de choisir des matériaux pour cela. Chez JS, nous savons que cela nécessite une évaluation complète de la résistance du matériau, de la ténacité, de la résistance à l'usure et de la transformation et de la faisabilité de la fabrication. Notre équipe professionnelle comprendra profondément les caractéristiques des différents matériaux, combinez étroitement les scénarios de travail et les exigences de performance de l'usinage de pignon et feront des choix précis.

N'oubliez pas que pour les systèmes de transmission de précision, les matériaux à haute performance que JS correspondent pour les pignons déterminent directement si l'ensemble du système peut fonctionner à long terme et de manière fiable, qui est la valeur fondamentale de notre accumulation de technologie.

avertissement

Le contenu de cette page est uniquement à des fins d'information. JS Série Aucune représentation ou garantie de toute nature, expresse ou implicite, ne sont faites de l'exactitude, de l'exhaustivité ou de la validité de l'information. Il ne faut pas déduire que les paramètres de performance, les tolérances géométriques, les caractéristiques de conception spécifiques, la qualité du matériau et le type ou le travail que le fournisseur ou le fabricant tiers fournira via le réseau Longsheng. Ceci est la responsabilité de l'acheteur Demandez un devis pour les pièces pour déterminer les exigences spécifiques pour ces parties.

js team

JS est une entreprise de la tête de l'industrie Concentrez-vous sur des solutions de fabrication personnalisées. Avec plus de 20 ans d'expérience en desservant plus de 5 000 clients, nous nous concentrons sur la haute précision CNC Machining , Fabrication en tôle , 3D Printing , Moulage d'injection , metal metal Stamping, et autrement One-Toft services.
Notre usine est équipée de plus de 100 centres d'usinage à 5 axes de pointe et est certifié ISO 9001: 2015. Nous fournissons des solutions de fabrication rapides, efficaces et de haute qualité aux clients dans plus de 150 pays à travers le monde. Qu'il s'agisse de production à faible volume ou de personnalisation de masse, nous pouvons répondre à vos besoins avec la livraison la plus rapide dans les 24 heures. Choisissez JS Technology Cela signifie choisir l'efficacité, la qualité et le professionnalisme.
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FAQS

1. Quelle est la considération principale lors de la sélection des matériaux?

La principale considération pour sélectionner des matériaux de pignon est de répondre aux exigences de performance des conditions de travail, de faire correspondre la faisabilité de la technologie de traitement et enfin d'optimiser la rentabilité. Par exemple, l'acier en alliage est utilisé dans des scénarios lourds, l'acier inoxydable est sélectionné dans des environnements corrosifs et l'acier au carbone économique est utilisé dans des conditions de travail ordinaires.

2. Quand utiliser l'acier inoxydable?

L'acier inoxydable convient aux scénarios à forte corrosion ou aux exigences de propreté stricte. Par exemple, lorsque les engrenages des équipements de transformation des aliments sont exposés aux détergents acides et alcalins, les engrenages des navires sont exposés à des environnements de spray salin ou les équipements médicaux doivent être fréquemment désinfectés. À l'heure actuelle, une certaine économie de coupe est sacrifiée en échange d'une résistance à la corrosion, mais le coût est de 40% à 60% plus élevé que l'acier au carbone.

3. Quels sont les avantages de l'acier en alliage?

L'acier en alliage améliore les performances de base en ajoutant des éléments tels que le chrome et le nickel: améliore considérablement la résistance et la dureté tout en maintenant une bonne ténacité. Améliore la résistance à l'usure et la résistance à la fatigue et prolonge la durée de vie de l'engrenage. Permet un ajustement fin des performances par le traitement thermique. Convient aux conditions de travail difficiles telles que les charges lourdes et les vitesses élevées, bien que le coût soit plus élevé que l'acier au carbone, il a d'excellentes performances de coût.

4. Les exigences de finition sont-elles liées aux matériaux?

Les exigences de finition sont directement liées aux propriétés des matériaux. La dureté du matériau affecte la sélection des outils et la finition de surface. La ductilité est liée au contrôle de la bavure. La stabilité du traitement thermique détermine la précision dimensionnelle. Différents matériaux nécessitent un ajustement ciblé des paramètres de coupe.

Ressource

plastique

Rack and Pigion

Forme de l'équipement

matériel	caractéristique	Scénarios d'application
pom (polyoxyméthylène)	Rimidité élevée, coefficient de frottement faible, facile à traiter.	Équipement d'alimentation en papier d'imprimante.
PA66 + Fibre-verre	Amélioration de la résistance à la température (120 ℃) ​​et résistance au fluage.	Pignon d'entraînement de la machine de fenêtre de voiture.
Peek (PolyetheTheThekeTone)	260 ℃ Résistance à la température et résistance à la corrosion chimique.	Transmission à haute température de l'équipement semi-conducteur.