어떤 맞춤형 기어 재료가 가장 좋습니까?

톱니바퀴에서 널리 사용되는 전송 구성 요소는 입니다.기계 장비, 기어의 성능은 선택한 재료와 밀접한 관련이 있습니다. 기어를 커스터마이징할 때 재료 선택은 기어의 기계적 성능과 서비스 수명을 결정할 뿐만 아니라 장비의 전반적인 성능과 작동 효율성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 매우 중요합니다.

따라서 우리는 고강도, 높은 내마모성 및 높은 피로 저항의 기본 요구 사항을 충족해야 할 뿐만 아니라 재료의 가공성과 경제성도 고려해야 합니다. 따라서 장비 성능을 최적화하고 비용을 절감하며 생산 효율성을 개선하기 위해 맞춤형 기어에 가장 적합한 재료를 탐색하는 것이 중요합니다.

기어 재료는 무엇입니까?

1.강철

단조강: 일반적으로 탄소 함량이 0.15%에서 0.6% 사이인 탄소강 또는 합금강이 사용됩니다. 강도, 속도, 정확도가 떨어지는 기어의 경우 편의를 위해 부드러운 톱니 표면(경도 ≤ 350HBS)을 사용하십시오기어 절삭정밀 가공이 필요한 기어는 일반적으로 치아 표면의 경도와 내마모성을 향상시키기 위해 합금강으로 만들어집니다.
주강: 우수한 내마모성과 강도. 기어 구조가 클 때는 일반적으로 주강이 사용됩니다.

2.주철

주철 기어는 주로 강도와 내마모성이 필요하지 않은 상황에서 사용됩니다. 회주철은 접착력과 내식성이 우수합니다. 회주철 또는 연성 주철은 개방형 저속 구동 기어에 일반적으로 선택됩니다.

3.구리 합금

황동(H62): 우수한 전기 전도성, 적당한 내마모성, 저렴한 비용.
베릴륨 브론즈(C17000): 피로 저항성이 우수한 초고 탄성 계수(125GPa).

4.비금속 재료

고속, 경부하 및 저정밀도 기어링의 경우 피니언은 일반적으로 소음을 줄이기 위해 천, 플라스틱 및 나일론과 같은 비금속 재료로 만들어집니다.

기어 재료의 특성은 무엇입니까?

1. 기계적 성질

강도: 기어는 사용 중 큰 하중을 견뎌야 하므로 장기간 사용 중에 기어가 쉽게 변형되거나 파손되지 않도록 인장 강도, 항복 강도 등을 포함한 재료의 강도가 높아야 합니다.
경도: 톱니의 표면 경도는 기어의 내마모성과 서비스 수명에 영향을 미치는 핵심 요소입니다. 적절한 경도는 내마모성을 향상시키고 기어의 수명을 연장할 수 있습니다.
복원력(Resilience): 충격을 받았을 때 파괴에 저항하는 재료의 능력. 기어는 다양한 충격을 받을 수 있습니다사용 중 부하따라서 기어가 충격을 받았을 때 균열이 발생하지 않도록 재료가 유연해야 합니다.

2. 공정 성능

우수한 가공 성능은 제조 비용을 절감하고 생산 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 회주철은 주조 및 절단이 용이하여 일반적으로 사용됩니다고강도를 필요로 하지 않는 기어는 제조에 필요합니다..

3. 환경 성과

마모 저항: 마모 저항은 입니다기어 재질기어는 사용 중에 쌍으로 마모되는 경우가 많으므로 마모를 줄이고 서비스 수명을 연장하려면 재료가 내마모성이 있어야 합니다. 예를 들어, 폴리아미드(나일론) 기어는 내마모성이 있으며 1/5-1/10 금속 기어만 장시간 실행 후 내마모성이 우수합니다.
내식성: 고온, 고습 및 기타 조건에서 우수한 작업 성능을 유지할 수 있으며 화학적 내식성이 우수하여 부식성 매체 환경의 전송 시스템에 적합합니다.

4. 열처리 특성

열처리는 치아 표면 경도의 기계적 특성과 경도를 향상시킵니다. 열처리담금질, 템퍼링, 침탄 및 질화를 포함합니다.

맞춤형 기어가 필요한 산업은 무엇입니까?

산업용 기계 및 장비:공작 기계, 크레인, 인쇄 기계 및 기타 산업 장비. 장비는 기어의 정확성, 내마모성 및 하중 전달 능력에 대한 요구 사항이 다르므로 특정 요구 사항에 따라 기어를 사용자 정의해야 합니다.
자동차 부문에서:동력 전달 및 속도 조절을 달성하려면 변속기 및 차동 속도에 고정밀 기어를 사용해야 합니다. 맞춤형 기어 솔루션은 차량 전달 효율과 주행 안정성을 개선하기 위한 특정 요구 사항을 충족하는 기어를 제공할 수 있습니다.
항공우주 분야:기어의 정확도, 재료, 표면 처리 등에 대한 요구 사항이 매우 높습니다. 맞춤형 기어 솔루션은 이러한 특별한 요구 사항을 충족하고 항공기 구동계 시스템의 안정성과 신뢰성을 보장할 수 있습니다.
로보틱스 & 자동화:로봇 조인트, 구동계 및 기타 구성 요소에는 정밀한 모션 제어를 위한 고정밀 기어가 필요합니다. 맞춤형 기어는 기어 크기, 무게 및 정밀도 측면에서 로봇의 특별한 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

기어의 제조 공정에는 어떤 가공 기술이 관련되어 있습니까?

원료의 준비

1. 위조/주물

단조: 고하중 기어(예: 자동차 변속기 기어)에서 재료 밀도를 높이기 위해 다이를 통해 금속 블랭크를 압출하는 데 사용됩니다.
모래 주조:중소형 주철 기어(예: 기어박스 기어)에 경제적으로 적합합니다.
정밀 주조(예: EPC 주조): 후처리를 줄이기 위해 복잡한 구조나 얇은 벽을 가진 기어에 사용됩니다.

2. 압연/압출

열간 압연 기어 황삭 : 긴 샤프트 기어 (예 : 기차 바퀴)의 황삭 가공은 연속 압연으로 생산됩니다.
냉간 압출 : 적합 :알루미늄 합금 기어, 재료의 강도를 높이고 절단량을 줄일 수 있습니다.

3. 분말 야금술

압축 소결 : 95 % 이상의 재료 활용률로 내화 재료 (예 : 티타늄 합금 기어) 또는 복잡한 형상의 기어 가공에 사용됩니다.

톱니 가공(황삭 및 반정밀 가공)

1. 성형 및 가공

호브: 회전식 호브는 작업물과 지속적으로 맞물려 나선형 톱니 모양을 자릅니다. 고효율 (대량 생산), 정확도 IT7 ~ IT9, 표면 거칠기 Ra 3.2 ~ 6.3 μ m.
비유:공작물을 맞물리기 위한 왕복 기어 호빙 공구로, 내부 기어 또는 비표준 톱니 프로파일 가공에 적합합니다. 유연성이 높지만 기어 호빙보다 효율성이 떨어집니다.
밀링:다날 커터는 톱니 프로파일에 따라 절단하며 일회성 또는 소량 생산에 적합합니다. 그러나 쉽게 진동하고 정확하지 않습니다(IT9~IT10).

2 특별 취급

방전 와이어: 경화강과 같은 고경도 재료를 가공하는 데 사용되는 복잡한 내부 구멍 또는 불규칙한 기어.
3D 프린팅(적층 제조) : 분체 층 용융(SLS/DLP) 또는 금속 바인더 분사. 경량 프로토타입을 신속하게 생산할 수 있는 능력(격자 구조 50% 이상 감소).

정밀 가공 및 표면 처리

1. 정밀 가공 기술

연삭: 연삭 휠로 공작물을 연삭하여 열처리 변형을 수정하고 표면 평활도를 향상시킵니다.
호닝 : 소프트 호닝 휠은 미세 거칠기를 제거하고 소음을 줄이기 위해 단단한 표면과 약간 접촉합니다. 치아 접촉을 10-15 데시벨 개선합니다.
면도기: 얇은 면도날은 담금질되지 않은 기어를 마이크로 절단하여 치아 측면 간극을 교정합니다. 그러나 부드러운 치아 표면(예: 담금질 및 템퍼링된 강철)에만 적합합니다.

2.표면 처리 공정

열처리

침탄 및 담금질: 표면 경도(HRC58-62)를 높이고 내마모성을 연장합니다.

질소 : 저온 처리 (500-550 °C), 표면 경도는 HV800-1000입니다.

담금질과 템퍼링: 담금질 + 고온 템퍼링으로 코어의 인성을 향상시킵니다.

코팅 기술

물리 기상 증착 (PVD) : 예를 들어, TiN 코팅의 경우 마찰 계수가 0.1-0.15로 감소합니다.

용사 : WC Co 코팅은 내마모성을 5-10 배 증가시킵니다.

화학적 처리

Phosphating/Bluing: 경하 중 기어의 내식성을 향상시킵니다.

후처리 및 검사

1. 끝마무리와 닦기

브러시 또는 화학 용제를 사용하여 가공 잔여물을 제거하고 표면 평활도를 향상시킵니다.

2. 진동 감지 및 동적 균형 조정

동적 균형 테스트: 허브 기어의 불균형과 같은 고속 회전 기어의 보정.
Toothcheck : 사용CMM 또는 기어 테스터.

3. 페인팅 및 포장

녹슬지 않는 처리: 서비스 기간을 머리말을 붙이기 위하여 그리거나, 도금하거나 인산염 처리.

맞춤형 기어의 재료를 선택할 때 고려해야 할 요소는 무엇입니까?

1. 핵심 기술 요소

성능 요구 사항

기계적 성질: 인장 강도, 항복 강도, 피로 한계(예: 고하중용 침탄강,나일론경하중의 경우), 내충격성(예: 고인성 재료가 필요한 광산 기계).
내마모성: 표면 경도(HRC58 이상) 및 코팅(예: WC Co)은 서비스 수명을 연장할 수 있습니다.
내식성: 스테인리스강(316L) 또는 PEEK와 같은 내식성 재료는 습식/화학적 환경에서 필요합니다.

프로세싱 호환성

가공 어려움 : 강철은 될 수 있습니다.압연/연삭, 그러나 변형은 열처리로 제어해야 합니다. 나일론은 사출 성형되고 수축이 제어되어야 합니다.
표면 처리: 침탄 및 담금질, PVD 코팅 및 기타 기술은 재료에 대한 요구 사항이 높습니다.

2. 경제적 요인 및 비용 요인

비용: 재료마다 비용이 크게 다르므로 실제 필요와 예산에 따라 올바른 재료를 선택해야 합니다. 성능을 보장하면서 재료 비용을 최소화합니다.
생산력: 재료마다 가공의 어려움과 효율성이 다릅니다. 예를 들어, 하드 기어의 가공 정확도는 매우 높으며 다음과 같은 정밀 가공 방법은 다음과 같습니다.연삭 치아, 생산 비용과 주기를 증가시킵니다. 따라서 재료를 선택할 때 생산성에 미치는 영향을 고려해야 합니다.

3. 적용 시나리오 요인

시나리오 유형	중요한 재료 선택원리	일반적인 재료
고속 정밀 전송	높은 경도와 낮은 마찰 계수	통기성 탄소강, POM+ 코팅
무거운 하중 충격 조건	높은 인성 및 피로 저항	합금강(38CrMoAl), 주철
경량 요구 사항	저밀도, 고탄성률	알루미늄 합금, 탄소 섬유 복합 재료
저비용 대량 생산	간단한 프로세스와 안정적인 공급망	HT250 회주철 PA6

사례 연구.

배경: 산업용 로봇용 RV 감속기의 기어 사용자 정의.

산업용 로봇 회사는 행성을 맞춤화해야 합니다.RV 감속기 기어 세트(모듈 2mm, 외경 Φ 12mm, 10,000개 양산)에는 다음과 같은 핵심 요구 사항이 있습니다.

높은 정밀도: 기어 쌍의 맞물림 간격은 ≤ 5 μ m(IT5 수준 허용 오차)입니다.
경량 : 단일 기어 ≤ 8g.
저렴한 비용: 총 ≤ $500,000(재료, 가공 및 테스트 포함).

재료 선택:

1. 핵심 재료 비교

재료	조밀도 (g/cm ³)	인장 강도 (MPa)	비용($/kg)	처리의 어려움
20CrMnTi 침탄 강판	7.85	1080	120	★★★
7075-T6 알루미늄 합금	2.8	570	60	★★★★
POM-CF30 강화 플라스틱	1.4	160	80	★★

2. 최종 재료 선택 계획

주요 재료:7075-T6 알루미늄 합금(그것은 명백한 경량 장점이 있으며, 밀도는 강철의 1/3에 불과합니다);
표면 처리: 탄소강 코팅(0.05mm 두께, 내마모성 및 접촉 경도를 HRC60으로 향상).
선택 기준: 알루미늄 합금은 경량(단일 중량 ≤ 7.5g), 내마모성을 보장하기 위한 침탄 층, 재료 비용의 요구 사항을 충족합니다., 순강보다 40% 저렴, CNC 가공 효율이 더 높습니다(절단 속도 30% 증가).

CNC 기계로 가공:

1. 건축 설계

토폴로지 중량 감소: 재료 사용량을 20% 줄이고 무게를 12g에서 7.5g으로 줄인 벌집 중공 구조 생산;
공차 체인 제어: 톱니 모양 오차는 다축 동시 프로그래밍을 통해 1.2μm로 ± 제어됩니다.

2. CNC 기계로 가공 과정

프로세스	설비	주요 매개 변수	기능
황삭 가공	5축 CNC 밀링 머신	절삭 속도 800m/min, 이송 속도 0.1mm/rev.	치수 안정성을 보장하기 위해 여분의 부품을 신속하게 제거합니다.
반정밀 가공	내부 및 외부 원통 연삭기	정확도 IT7, 표면 거칠기 Ra0.8 μ m.	기어 베이스의 정확도를 향상시킵니다.
정밀 가공	기어 호빙 머신 + 기어 연삭기	호빙 피치 오차 ≤ 0.5 μ m, 연삭 보정 간격은 4.8 μ m에 이릅니다.	IT5 수준의 메싱 정확도를 달성합니다.
표면 처리	진공 침탄로 + 샌드 블라스팅	침탄층의 깊이는 0.08mm이고 표면 경도는 HRC62입니다.	내마모성과 피로 저항성을 향상시킵니다.

호빙 공정에 온도 센서를 내장하여 공구 온도를 실시간으로 모니터링함으로써(0.5°C ±의 정확도로) 피치의 누적 오차가 1.8 μ m에서 0.9 μ m로 감소합니다.
트랜스퍼 픽스처를 사용하여 단일 클램핑 공정에서 4개의 기어를 가공하면 공구 교환 시간이 30% 단축됩니다.

비용 관리:

1. 재료비 관리

중앙 집중식 조달: 알루미늄 공급업체와의 장기 계약, 단가가 US$60/kg에서 US$53/kg으로 인하됩니다.
스크랩 재활용: 분말 야금 공정은 회수율을 95%로 높입니다.

2. 처리 비용 관리

비용 항목	가공
일체형 처리 시간	8분
툴링 비용	8,000달러
스크랩	1.5%

3. 테스트 비용

인라인 측정 시스템: 레이저 간섭계가 감지에 사용됩니다.연삭 이빨의 간격실시간으로 대량 스크랩을 피하십시오.
통계적 공정 관리: 관련 데이터 소프트웨어로 주요 차원의 분포를 분석하여 포괄적인 검사 빈도를 20% 줄입니다.

4. 총 원가 회계

프로젝트	치수를 재다	비율
재료비	$의 265,000	53%
처리 비용	$의 155,000	31%
테스트 및 툴링	$의 45,000	9%
비상 사태 준비금	$35,000	7%
합계	$500,000	100%

이 사례는 재료 혁신과 프로세스 최적화의 결합을 통해 다음을 보여줍니다.산업용 로봇 기어 맞춤화고정밀 및 경량 요구 사항을 충족하는 동시에 비용 관리 목표를 달성할 수 있으며 고급 장비 제조를 위한 재사용 가능한 솔루션을 제공할 수 있습니다.

협업해야 하는 이유엘에스?

값:회사는 설계 문서를 제공하고 최고의 재료와 프로세스를 선택하고 경쟁력 있는 견적을 보내드립니다.
정밀도 질:우리는 모든 구성 요소가 최고 기준을 충족하는지 확인하기 위해 최첨단 장비와 엄격한 품질 관리 조치를 갖추고 있습니다. 우리는 일관된 품질과 신뢰성을 보장하기 위해 ISO 9001 인증을 받았습니다.
빠른 배송:효율적인 생산 공정과 고급 물류 시스템을 통해 가능한 한 최단 시간에 배송할 수 있습니다.

요약

언제커스텀 기어최상의 재료 선택은 특정 응용 프로그램, 성능 요구 사항 및 비용 예산을 기반으로 해야 합니다. 강철, 특히 단조강은 높은 강도, 내 충격성 및 열처리성으로 인해 광범위한 응용 분야에 선호됩니다. 그러나 고속 광학 부하 전달과 같은 특수 조건에서는 나일론 및 적층 목재와 같은 비금속 재료도 가볍고 저소음 특성으로 인해 선호됩니다. 또한 고온 및 부식성 환경의 경우 고온 및 부식에 강한 특수 재료를 선택해야 합니다. 요컨대, 기어 재료의 최적화는 실제 필요에 따라 고려되어야 합니다.

면책 조항

이 페이지의 내용은 정보 제공의 목적으로만 사용됩니다.LS 시리즈정보의 정확성, 완전성 또는 유효성에 대해 명시적이든 묵시적이든 어떠한 종류의 진술이나 보증도 하지 않습니다. 성능 매개변수, 기하학적 공차, 특정 설계 기능, 재료 품질 및 유형 또는 제조업체가 Longsheng 네트워크를 통해 제공할 것이라고 추론해서는 안 됩니다. 이것은 구매자의 책임입니다부품 견적 요청이러한 부품에 대한 특정 요구 사항을 결정합니다.부탁해요문의더 알아보세요EF 영어오메이션.

LS팀

LS는 업계를 선도하는 기업입니다맞춤형 제조 솔루션에 중점을 둡니다. 20년 이상 5,000명 이상의 고객에게 서비스를 제공한 경험을 바탕으로 높은 정밀도에 중점을 둡니다.CNC 가공,판금 제작,3D 프린팅,사출 성형,금속 각인,및 기타 원스톱 제조 서비스.
우리 공장에는 100개 이상의 최첨단 5축 머시닝 센터가 장착되어 있으며 ISO 9001:2015 인증을 받았습니다. 우리는 전 세계 150개국 이상의 고객에게 빠르고 효율적인 고품질 제조 솔루션을 제공합니다. 소량 생산이든 대량 맞춤화이든 24시간 이내에 가장 빠른 배송으로 귀하의 요구를 충족시킬 수 있습니다. 고르다LS테크놀로지그것은 효율성, 품질 및 전문성을 선택하는 것을 의미합니다.
자세한 내용은 당사 웹 사이트를 참조하십시오.www.lsrpf.com

자주 묻는 질문(FAQ

1. 플라스틱 기어가 금속을 대체할 수 있습니까?

플라스틱 기어는 특정 조건에서 금속 기어를 부분적으로 대체할 수 있지만 모든 경우에 그런 것은 아닙니다. 플라스틱 기어는 가볍고 소음이 적으며 무윤활이며 내식성이 강한 장점이 있습니다. 그러나 플라스틱 기어는 일반적으로 금속 기어만큼 강하고 내열성이며 내구성이 없습니다.

2. 어떤 기어 재료가 환경 요구 사항을 충족합니까?

나일론 기어는 무독성, 무취, 재활용 가능한 특성으로 인해 친환경 소재로 간주됩니다. 나일론 기어는 내열성, 인성, 내화학성이 우수할 뿐만 아니라 다양한 가혹한 환경에서도 안정성을 유지할 수 있기 때문에 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다.

3. 기어 피팅을 방지하는 방법은 무엇입니까?

고강도, 고경도 기어 소재를 선택하고, 적절한 윤활유를 사용하고, 온도를 제어하여 마찰과 마모를 줄이십시오. 가공 정확도와 표면 평활도를 향상시킴으로써, 톱니 표면 응력의 집중과 미세 균열의 발생을 줄일 수 있습니다.

4. 어떤 기어 재료가 수명이 가장 길까요?

침탄 강은 일반적으로 기어 재료 중에서 가장 긴 수명을 갖는 것으로 간주되며, 특히 고정밀, 고하중 산업 환경에서 그렇습니다. 고온 및 강한 부식과 같은 극한 환경의 경우 세라믹 및 티타늄 합금과 같은 특수 재료를 고려할 수 있습니다. 실제 재료의 선택은 특정 작동 조건, 비용 예산 및 경량화 요구 사항에 맞게 균형을 이루어야 합니다.

자원

기어 제조

호 빙

변속기(기계식)

Longsheng