1.ประเภทของวัสดุเกียร์

เหล็ก

เหล็กเป็นวัสดุที่นิยมใช้กันมากที่สุดในการผลิตเกียร์ เนื่องจากมีความแข็งแรงทนทานและทนต่อการสึกหรอเป็นเลิศ เหล็กประเภทต่างๆ ได้แก่ :

• เหล็กกล้าคาร์บอน: ประกอบด้วยคาร์บอนในปริมาณปานกลางเพื่อเพิ่มความแข็งแรงแต่ยังคงราคาไม่แพง นิยมใช้ในงานโหลดต่ำถึงปานกลาง
• โลหะผสมเหล็ก: ผสมกับธาตุต่างๆ เช่น โครเมียม โมลิบดีนัม และนิกเกิล เพื่อเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อน ความแข็ง และความทนทาน เหมาะสำหรับเกียร์อุตสาหกรรมงานหนัก
• สแตนเลส: ขึ้นชื่อเรื่องความทนทานต่อการกัดกร่อน ทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่สัมผัสกับความชื้นหรือสารเคมี มักพบในเครื่องจักรแปรรูปอาหารหรือยา

การใช้งาน: เครื่องจักรอุตสาหกรรม, ยานยนต์ เกียร์, เครื่องจักรกลหนัก

ดูผลิตภัณฑ์เกียร์เพิ่มเติม

เหล็กหล่อ

เหล็กหล่อมีคุณสมบัติต้านทานการสึกหรอและลดการสั่นสะท้านได้ดี แม้ว่าจะเปราะและไม่เหมาะสำหรับงานที่ต้องรับแรงกระแทกสูง

• เหล็กหล่อสีเทา: ใช้สำหรับเกียร์ที่ต้องการลดการสั่นสะเทือนและควบคุมเสียงรบกวน
• เหล็กดัด: มีความต้านทานแรงดึงได้ดีกว่าเหล็กสีเทา เหมาะสำหรับรับน้ำหนักปานกลาง

การใช้งาน: กล่องเกียร์สำหรับปั๊ม คอมเพรสเซอร์ และอุปกรณ์การเกษตร

ทองเหลืองและทองแดง

วัสดุเหล่านี้ให้แรงเสียดทานต่ำและทนต่อการกัดกร่อนได้ดี ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานเฉพาะด้าน อีกทั้งยังมีคุณสมบัติในการหล่อลื่นในตัวเอง ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการหล่อลื่นภายนอก

• เกียร์บรอนซ์: ใช้ในเฟืองตัวหนอนเนื่องจากมีความทนทานต่อการสึกหรอดีเยี่ยม
• เกียร์ทองเหลือง: น้ำหนักเบาและทนต่อการกัดกร่อน ใช้ในเครื่องจักรขนาดเล็กและการใช้งานทางทะเล

การใช้งาน: เฟืองตัวหนอน อุปกรณ์ทางทะเล และอุปกรณ์ขนาดเล็ก

2.กระบวนการบำบัดความร้อนในการผลิตเกียร์

การอบชุบด้วยความร้อนเป็นกระบวนการสำคัญในการผลิตเกียร์ที่ช่วยเพิ่มความแข็ง ความแข็งแรง และความต้านทานต่อการสึกหรอ การอบชุบด้วยความร้อนที่แตกต่างกันจะขึ้นอยู่กับวัสดุและข้อกำหนดในการใช้งาน การชุบแข็งด้วยคาร์บูริซิน การชุบแข็งด้วยเปลวไฟ การชุบแข็งด้วยไนไตรดิ้ง เป็นต้น

2.1 การทำคาร์บูไรซิ่ง (Case Hardening)

การเติมคาร์บอนเกี่ยวข้องกับการนำคาร์บอนมาสู่พื้นผิวของเฟืองเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ หลังจากคาร์บูไรซิ่ง เฟืองจะถูกดับลงเพื่อสร้างชั้นนอกที่แข็งในขณะที่ยังคงรักษาแกนที่แข็งแกร่งไว้

• กระบวนการ: เกียร์ได้รับความร้อนในสภาพแวดล้อมที่อุดมด้วยคาร์บอน ตามด้วยการดับ
• ประโยชน์: ความแข็งผิวสูงพร้อมความเหนียวแกนที่ดีเยี่ยม
• การใช้งาน: เกียร์ยานยนต์, เครื่องจักรอุตสาหกรรม, อุปกรณ์การทำเหมืองแร่

2.2 ไนไตรดิ้ง

ไนไตรดิงนำไนโตรเจนมาสู่พื้นผิวของโลหะผสมเหล็ก ทำให้เกิดชั้นที่แข็งและทนทานต่อการสึกหรอโดยไม่จำเป็นต้องชุบแข็ง

• กระบวนการ: เกียร์ได้รับความร้อนในบรรยากาศที่อุดมด้วยไนโตรเจนที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ
• ประโยชน์: ไม่มีการบิดเบือนระหว่างกระบวนการ ทำให้เหมาะสำหรับเกียร์ที่มีความแม่นยำ
• การใช้งาน: เกียร์อากาศยาน ส่วนประกอบยานยนต์สมรรถนะสูง และเครื่องจักรที่มีความแม่นยำ

2.3 การชุบแข็งแบบเหนี่ยวนำ

การชุบแข็งด้วยการเหนี่ยวนำเป็นการบำบัดความร้อนเฉพาะที่ โดยบริเวณเฉพาะของเฟืองจะถูกให้ความร้อนอย่างรวดเร็วโดยใช้ขดลวดเหนี่ยวนำแล้วจึงดับลง

• กระบวนการ: สนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูงทำให้พื้นผิวเกียร์ร้อนขึ้นตามด้วยการระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว
• ประโยชน์: ให้ความแข็งในกรณีที่จำเป็นในขณะที่ยังคงความเหนียวของแกนไว้
• การใช้งาน: เฟืองขนาดใหญ่ที่ใช้ในเครื่องจักรกลหนักและอุปกรณ์การทำเหมืองแร่

2.4 การแบ่งเบาบรรเทา

การแบ่งเบาบรรเทาจะดำเนินการหลังจากการชุบแข็งเพื่อลดความเปราะบางของเฟืองที่ชุบแข็งและบรรเทาความเครียดภายใน

• กระบวนการ: เกียร์จะถูกอุ่นอีกครั้งที่อุณหภูมิปานกลางแล้วจึงเย็นลงอย่างช้าๆ
• ประโยชน์: เพิ่มความเหนียวและลดโอกาสการแตกร้าว
• การใช้งาน: เกียร์ที่ต้องการความสมดุลระหว่างความแข็งแรงและความเหนียว

2.5 การขัดแบบช็อต

การขัดผิวด้วยการยิงเป็นกระบวนการปรับสภาพพื้นผิวซึ่งจะเพิ่มความต้านความล้าของเกียร์ ในกระบวนการนี้ เม็ดโลหะขนาดเล็กจะถูกระเบิดลงบนพื้นผิวเฟืองเพื่อสร้างแรงอัด

• กระบวนการ: เม็ดบีดหรือช็อตเหล็กถูกยิงด้วยความเร็วสูงลงบนพื้นผิวเฟือง
• ประโยชน์: ช่วยเพิ่มความต้านทานต่อความเมื่อยล้าและลดความเสี่ยงของการแตกร้าว
• การใช้งาน: เกียร์ที่ใช้ในการบินและอวกาศและยานยนต์

การเลือกวัสดุเกียร์ที่เหมาะสมและการใช้ความร้อนที่เหมาะสมเป็นขั้นตอนสำคัญในการทำให้เกียร์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใต้สภาวะที่แตกต่างกันเหล็กยังคงเป็นตัวเลือกอันดับต้นๆ สำหรับเกียร์อุตสาหกรรม เนื่องจากมีความแข็งแกร่งและใช้งานได้หลากหลาย ซึ่งมักจะใช้คู่กันการทำคาร์บูไรซิ่ง or การชุบแข็งแบบเหนี่ยวนำเพื่อเพิ่มความทนทานเหล็กหล่อให้การลดแรงสั่นสะเทือนที่ดีทองเหลืองและทองแดงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่มีแรงเสียดทานต่ำ

การบำบัดด้วยความร้อนเช่นไนไตรดิ้ง, การแบ่งเบาบรรเทา, และยิงปอกเปลือกเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเกียร์โดยการปรับปรุงความแข็ง ลดการสึกหรอ และเพิ่มความต้านทานต่อความเมื่อยล้า ด้วยการทำความเข้าใจคุณสมบัติของวัสดุและการบำบัดความร้อนที่แตกต่างกัน ผู้ผลิตจึงสามารถปรับการออกแบบเฟืองให้เหมาะสมเพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะของอุตสาหกรรมต่างๆ