1. ประเภทของวัสดุที่ใช้ทำเกียร์

เหล็ก

เหล็กเป็นวัสดุที่ใช้กันมากที่สุดในการผลิตเกียร์ เนื่องจากมีความแข็งแรง ทนทาน และทนต่อการสึกหรอดีเยี่ยม เหล็กกล้ามีหลายประเภท ได้แก่:

• เหล็กกล้าคาร์บอน: มีส่วนผสมของคาร์บอนในปริมาณที่เหมาะสมเพื่อเพิ่มความแข็งแรง ในขณะที่ยังคงมีราคาที่เหมาะสม นิยมใช้ในงานที่มีภาระต่ำถึงปานกลาง
• เหล็กอัลลอย: ผสมกับธาตุต่างๆ เช่น โครเมียม โมลิบเดนัม และนิกเกล เพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน ความแข็ง และความทนทาน เหมาะสำหรับเกียร์อุตสาหกรรมที่ใช้งานหนัก
• สแตนเลสสตีล: ขึ้นชื่อเรื่องความทนทานต่อการกัดกร่อน ทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่สัมผัสกับความชื้นหรือสารเคมี พบได้ทั่วไปในเครื่องจักรแปรรูปอาหารหรือเครื่องจักรทางการแพทย์

แอปพลิเคชัน: เครื่องจักรกลอุตสาหกรรม, ระบบส่งกำลังรถยนต์, อุปกรณ์หนัก

ดูสินค้าอุปกรณ์เพิ่มเติม

เหล็กหล่อ

เหล็กหล่อมีคุณสมบัติทนทานต่อการสึกหรอและลดแรงสั่นสะเทือนได้ดี แต่มีความเปราะและไม่เหมาะสำหรับงานที่ต้องรับแรงกระแทกสูง

• เหล็กหล่อสีเทา: ใช้สำหรับเฟืองที่ต้องการลดการสั่นสะเทือนและควบคุมเสียงรบกวน
• เหล็กหล่อเหนียว: มีความแข็งแรงดึงดีกว่าเหล็กหล่อสีเทา เหมาะสำหรับรับน้ำหนักปานกลาง

แอปพลิเคชัน: เกียร์บ็อกซ์สำหรับปั๊ม คอมเพรสเซอร์ และอุปกรณ์ทางการเกษตร

ทองเหลืองและทองสัมฤทธิ์

วัสดุเหล่านี้มีแรงเสียดทานต่ำและทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดี ทำให้เหมาะสำหรับงานบางประเภท นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติหล่อลื่นในตัว ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการใช้สารหล่อลื่นภายนอก

• เฟืองบรอนซ์ใช้ในเฟืองตัวหนอนเนื่องจากมีความทนทานต่อการสึกหรอดีเยี่ยม
• เฟืองทองเหลือง: น้ำหนักเบาและทนทานต่อการกัดกร่อน ใช้ในเครื่องจักรขนาดเล็กและการใช้งานทางทะเล

แอปพลิเคชัน: เฟืองตัวหนอน อุปกรณ์ทางทะเล และอุปกรณ์ขนาดเล็ก

2. กระบวนการอบชุบความร้อนในการผลิตเฟือง

การอบชุบความร้อนเป็นกระบวนการสำคัญในการผลิตเฟือง ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็ง ความแข็งแรง และความทนทานต่อการสึกหรอ มีการใช้กรรมวิธีอบชุบความร้อนที่แตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับวัสดุและข้อกำหนดในการใช้งาน เช่น การชุบแข็งด้วยคาร์บูไรซิน การชุบแข็งด้วยการเหนี่ยวนำ การชุบแข็งด้วยเปลวไฟ การไนไตรดิ้ง และการชุบแข็งแบบเย็นตัว เป็นต้น

2.1 การอบชุบแข็งด้วยคาร์บอน (การชุบแข็งผิว)

กระบวนการคาร์บูไรซิ่งคือการเติมคาร์บอนลงบนพื้นผิวของเฟืองเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ หลังจากคาร์บูไรซิ่งแล้ว เฟืองจะถูกทำให้เย็นตัวอย่างรวดเร็วเพื่อสร้างชั้นนอกที่แข็ง ในขณะที่ยังคงรักษาแกนกลางที่เหนียวไว้

• กระบวนการ: ชิ้นส่วนจะถูกให้ความร้อนในสภาพแวดล้อมที่มีคาร์บอนสูง จากนั้นจึงทำการชุบแข็งอย่างรวดเร็ว
• ประโยชน์: มีความแข็งผิวสูงและมีความทนทานของแกนกลางดีเยี่ยม
• แอปพลิเคชัน: เกียร์รถยนต์, เครื่องจักรกลอุตสาหกรรม, อุปกรณ์เหมืองแร่

2.2 การไนไตรดิ้ง

กระบวนการไนไตรดิ้งเป็นการนำไนโตรเจนมาเคลือบที่ผิวเหล็กอัลลอย ทำให้เกิดชั้นผิวที่แข็งและทนต่อการสึกหรอโดยไม่จำเป็นต้องทำการชุบแข็ง

• กระบวนการอุปกรณ์ดังกล่าวจะถูกให้ความร้อนในบรรยากาศที่มีไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบหลักที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ
• ประโยชน์: ไม่มีการบิดเบี้ยวระหว่างกระบวนการ ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับเฟืองที่มีความแม่นยำสูง
• แอปพลิเคชัน: เฟืองสำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ชิ้นส่วนยานยนต์สมรรถสูง และเครื่องจักรที่มีความแม่นยำสูง

2.3 การชุบแข็งด้วยการเหนี่ยวนำ

การชุบแข็งด้วยการเหนี่ยวนำเป็นกรรมวิธีให้ความร้อนเฉพาะจุด โดยการให้ความร้อนอย่างรวดเร็วแก่บริเวณเฉพาะของเฟืองโดยใช้ขดลวดเหนี่ยวนำ แล้วจึงทำให้เย็นตัวลงอย่างรวดเร็ว

• กระบวนการสนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูงจะทำให้พื้นผิวของเฟืองร้อนขึ้น จากนั้นจึงเย็นตัวลงอย่างรวดเร็ว
• ประโยชน์: ให้ความแข็งแกร่งในจุดที่ต้องการ ในขณะที่ยังคงรักษาความเหนียวของแกนกลางไว้
• แอปพลิเคชัน: เฟืองขนาดใหญ่ที่ใช้ในเครื่องจักรหนักและอุปกรณ์เหมืองแร่

2.4 การอบชุบ

การอบคืนตัวจะดำเนินการหลังจากชุบแข็งเพื่อลดความเปราะของเฟืองที่ผ่านการชุบแข็งและคลายความเครียดภายใน

• กระบวนการ: เฟืองจะถูกทำให้ร้อนอีกครั้งจนถึงอุณหภูมิปานกลาง แล้วจึงค่อยๆ ลดอุณหภูมิลง
• ประโยชน์: ช่วยเพิ่มความแข็งแรงและลดโอกาสการแตกร้าว
• แอปพลิเคชัน: เฟืองที่ต้องการความสมดุลระหว่างความแข็งแรงและความยืดหยุ่น

2.5 การยิงลูกปืน (Shot Peening)

การพ่นลูกเหล็กเป็นกระบวนการปรับสภาพพื้นผิวที่ช่วยเพิ่มความแข็งแรงต่อความล้าของเฟือง ในกระบวนการนี้ ลูกเหล็กขนาดเล็กจะถูกพ่นลงบนพื้นผิวเฟืองเพื่อสร้างแรงกดอัด

• กระบวนการ: ลูกปัดหรือลูกเหล็กถูกยิงด้วยความเร็วสูงไปยังพื้นผิวของเฟือง
• ประโยชน์ช่วยเพิ่มความทนทานต่อความล้าและลดความเสี่ยงต่อการแตกร้าว
• แอปพลิเคชัน: เฟืองที่ใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและยานยนต์

การเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับเฟืองและการใช้กรรมวิธีอบชุบความร้อนที่ถูกต้องเป็นขั้นตอนสำคัญในการรับประกันว่าเฟืองจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใต้สภาวะต่างๆเหล็กยังคงเป็นตัวเลือกอันดับต้น ๆ สำหรับเฟืองอุตสาหกรรม ด้วยความแข็งแรงและความอเนกประสงค์ มักใช้ร่วมกับการคาร์บอนไนซ์ or การชุบแข็งด้วยการเหนี่ยวนำเพื่อเพิ่มความทนทานเหล็กหล่อช่วยลดแรงสั่นสะเทือนได้ดีทองเหลืองและทองสัมฤทธิ์เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่มีแรงเสียดทานต่ำ

การอบด้วยความร้อน เช่นการไนไตรดิ้ง, การอบชุบ, และการพ่นลูกเหล็กเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเกียร์ให้ดียิ่งขึ้นด้วยการเพิ่มความแข็ง ลดการสึกหรอ และเพิ่มความต้านทานต่อความล้า ด้วยความเข้าใจในคุณสมบัติของวัสดุและการอบชุบความร้อนที่แตกต่างกัน ผู้ผลิตสามารถปรับปรุงการออกแบบเกียร์ให้ตรงตามความต้องการเฉพาะของอุตสาหกรรมต่างๆ ได้