Servizi di lavorazione di ingranaggi personalizzati: una guida completa alla scelta dei materiali e ai prezzi accurati
Scritto da
Gloria
Pubblicato
Jan 10 2026
lavorazione di ingranaggi
Seguici
I servizi di lavorazione di ingranaggi personalizzatipossono dare ai clienti seri problemi riguardanti la selezione dei materiali e la determinazione dei prezzi. Le pratiche convenzionali possono comportare una scarsa durabilità degli ingranaggi o variazioni estreme dei costi oltre la portata del 30%, creando un contesto appropriato per risolvere il problema attraverso pratiche scientifiche.
Il suddetto problema è specificatamente risolto nel sistema proposto in quanto utilizza una soluzione che poggia le basi sulla ricchezza di informazioni desumibili dall'esperienza ventennale di lavorazioni meccaniche presso la LS Manufacturing. Il sistema proposto risolve anche i problemi legati alla scelta impropria dei materiali poiché ha anche una stima inaffidabile dei costi in quanto contiene il sistema di stima affidabile dei costi che costituisce un approccio informato per la scelta degli ingranaggi in relazione al costo dei progetti.
Tabella di riferimento rapido per i servizi di lavorazione di ingranaggi personalizzati
Categoria
Servizi chiave
Materiali
Tolleranze
Tempi di consegna
Applicazioni
Tipi di ingranaggi
Sperone, elicoidale, smussato, a vite senza fine, cremagliera, spline
Acciaio, alluminio, ottone, plastica
AGMA 6-9
2-6 settimane
Automotive, Aerospaziale, Industriale
Processi
Hobbing, fresatura, rettifica, brocciatura
Inossidabile, ghisa, acciaio legato
ISO 6-8
3-8 settimane
Medico, marino, robotica
Finitura
Trattamento termico, placcatura, rivestimento
Titanio, Bronzo, Nylon
DIN 6-8
1-4 settimane
Energia, Difesa, Edilizia
Funzionalità
Prototipazione, piccoli lotti, volume elevato
Leghe personalizzate, materiali esotici
JIS 0-4
1-3 settimane
Estrazione mineraria, petrolio e gas, trasporti
Qualità
Ispezione CMM, test degli ingranaggi, scansione 3D
Acciaio per utensili, Delrin, PEEK
AGMA 10-12
2-5 settimane
Beni di consumo, elettronica
Dalla prototipazione ai volumi elevati, forniamo soluzioni per le sfide della produzione di ingranaggi di precisione attraverso un servizio personalizzato. Abbiamo l'esperienza per lavorare con vari materiali e specifiche di tolleranza ristrette, così puoi fare affidamento su di noi per la trasmissione di potenza garantita in progetti automobilistici, aeronautici, industriali o medici che richiedono ingranaggi di alta qualità con tempi di consegna rapidi.
Perché fidarsi di questa guida? Esperienza pratica da parte di esperti di produzione LS
Per anni, LS Manufacturing è stata in prima linea nella creazione di lavorazione di ingranaggi di precisione, aiutandoci a soddisfare uno standard così elevato come ISO 13485 per le applicazioni dei dispositivi medici. Grazie ai nostri anni di esperienza, sappiamo come impostare processi unici per gli ingranaggi utilizzati nel settore medico dove non ci si aspetta altro che la perfezione.
Siamo anche in grado di elaborare materiali avanzati. Per quanto riguarda l'aspetto della metallurgia delle polveri, conosciamo bene gli attuali standard stabiliti dalla Metal Powder Industry Federation (MPIF). Abbiamo anche la capacità di lavorare forme di ingranaggi di geometria complicata da materiali difficili come le leghe di titanio e le superleghe. Tali materiali possono funzionare bene con parametri operativi piuttosto sfavorevoli.
Ciò che ci distingue dalla concorrenza è la nostra incessante spinta verso il miglioramento e la condivisione delle conoscenze. Abbiamo documentato migliaia di parametri di lavorazione e guasti e, come tale, il nostro database è ampio. Possiamo offrirvi le migliori soluzioni di ingranaggi nonostante i criteri esigenti che potreste impostare. Usiamo le nostre conoscenze specialistiche per raggiungere questo obiettivo.
In che modo i servizi professionali di lavorazione di ingranaggi abbinano le migliori soluzioni di materiali a condizioni operative specifiche?
I servizi di lavorazione di ingranaggi personalizzatiaffrontano la grande sfida della mancata corrispondenza delle prestazioni del materiale in applicazioni impegnative. Di seguito è riportata la procedura che il nostro rapporto enfatizza nella selezione dei materiali degli ingranaggi tramite la metodologia di abbinamento delle prestazioni per l'affidabilità ottimale degli ingranaggirispetto a condizioni variabili:
Quadro metodologico
Il nostro sistema di corrispondenza delle prestazioni degli ingranaggi, Gear Assistant, integra tre moduli principali: sistema di database dei materiali di oltre 50 leghe certificate, algoritmo di analisi multiparametrica e processo di verifica dell'implementazione. Ogni condizione di carico degli ingranaggi viene attentamente esaminata per quanto riguarda lo spettro di carico, la velocità, l'ambiente di servizio e l'analisi delle modalità di guasto per stabilire il grado di materiale e il processo di trattamento termico più adatti.
Applicazioni per cambi ad alta velocità
Per i cambi ad alta velocità con una velocità operativa di 3000+ giri/min, il materiale suggerito è 20CrMnTi acciaio carburato. Il materiale presenta una tempra di 58-62 HRC. La sua resistenza alla fatica sotto carichi dinamici è elevata e la sua resistenza all'usura è eccellente. Inoltre, il controllo ottimale dello spessore dello strato cementato, insieme a un migliore affinamento del grano, consentirà un'estensione della durata del materiale fino al 40%.
Ingranaggi industriali per carichi pesanti
Nei mondi con una coppia superiore a 5000 Nm , si sono riscontrate proprietà di resilienza molto buone con resistenza alla flessione per la classe di materiali 42CrMo bonificati. La tempra eseguita nella nostra azienda a 550-600°C fornisce una durezza relativa al nucleo di 28-32 HRC con una durezza superficiale di 45-50 HRC per ottenere una maggiore resistenza all'usura con migliori proprietà di fatica.
Questo documento tecnico dimostra il nostro approccio sistematico alservizio di lavorazione di ingranaggi personalizzatis attraverso datiselezione dei materiali per ingranaggi e rigorosa metodologia di abbinamento delle prestazioni . Integrando la nostra esperienza nella scienza dei materiali con la conoscenza dell'applicazione dei materiali, le soluzioni da noi progettate soddisfano, oltre a superare, i requisiti di prestazioni e affidabilità.
Quali indicatori di prestazione dovrebbero avere la priorità nella selezione scientifica dei materiali per gli ingranaggi?
La selezione dei migliori materiali per ingranaggi dovrebbe essere condotta sulla valutazione tecnica al fine di garantire la stabilità dei parametri operativi specificati. Questo rapporto tenterà di stabilire le proprietà del materiale chiave richieste durante la determinazione o la quantificazione per l'utilizzo della fase come scegliere il materiale per gli ingranaggi.
Indicatore di prestazione
Valore target
Metodo di prova
Applicazione critica
Durezza superficiale
HRC 58-62
Rockwell C
Alta velocità, alta resistenza
Resistenza centrale
≥40J (Charpy)
Test di impatto
Carico d'urto pesante
Resistenza alla fatica a flessione
≥800MPa
Raggio rotante
Fatica da cicli elevati
Resistenza alla fatica da contatto
≥1200MPa
Contatto rotante
Applicazioni ad alto carico
Resistenza alla trazione
≥1000MPa
Prova di trazione
Requisito generale di resistenza
Questo framework fornisce un approccio sistematico acome scegliere il materiale per gli ingranaggi quantificando gli indicatori di prestazione critici attraverso test standardizzati. Questo metodo riguarda le proprietà dei materiali piuttosto che i tipi di materiali; pertanto, ciò è vantaggioso nella scelta del materiale dell'ingranaggio da parte del progettista. L'approccio sistematico sopra descritto può essere utilizzato nella selezione del materiale per l'attrezzatura utilizzata nel servizio di alto valore.
In che modo la produzione di ingranaggi ad alta precisione garantisce stabilità dimensionale e controllo del rumore?
Per realizzare con successo la produzione di ingranaggi di precisione, ci sono due sfide da affrontare. Il primo è garantire che l'ingranaggio abbia una stabilità dimensionale sufficiente a livello di micron. Il secondo è mantenere un efficiente controllo del rumore durante le operazioni ad alta velocità. Di seguito è riportato un rapporto su come affrontare questo importante problema utilizzando processi di produzione migliorati:
Controllo di processo per la stabilità dimensionale: L'utilizzo della nostraproduzione di ingranaggi di precisione coinvolge rettificatrici per ingranaggi German KAPP CNC dotate di sistemi di compensazione termica. Il processo avviene a temperatura controllata in officina di 20°C ± 1°C. L'ispezione in-process effettuata dalle macchine di misura Zeiss consente di ottenere una precisione del profilo del dente pari a DIN 5 precisione e un errore di passo cumulativo inferiore a 5 µm.
Riduzione del rumore attraverso la modifica del dente: Per il controllo del rumore, i parametri di correzione coprono tecniche di modifica del dente circolare come scarico della punta, scarico della radice e coronamento del piombo. In base allo spettro di carico legato al tipo di attività eseguita, i parametri limiteranno l'errore al 30-50%, riducendo così il rumore di 3-5 dB.
Ottimizzazione dei materiali e del trattamento termico: i materiali e il trattamento termico sono della massima importanza per mantenere la stabilità dimensionale e il controllo del rumore. Il processo comprende la carburazione sotto vuoto con tempra in gas ad alta pressione per mantenere la stabilità dimensionale. Il processo si conclude con la lavorazione criogenica per rimuovere l'austenite residua. Ciò aiuta a mantenere un livello di durezza uniforme con una durezza di HRC58-62 con basse tensioni residue.
Questo documento dimostra la nostra metodologia completa per la produzione di ingranaggi di precisione che affronta sistematicamente sia le sfide della stabilità dimensionale che del controllo del rumore . Forniamo ingranaggi di precisioneper soddisfare i requisiti più esigenti nelle applicazioni industriali grazie al nostro esperto controllo di processo, al design dei denti modificato in modo efficiente e alla tecnologia avanzata dei materiali.
Figura 2: elementi chiave per stime precise sulla produzione di ingranaggi CNC da parte di LS Manufacturing
Come costruire un modello di prezzo accurato per la lavorazione degli ingranaggi?
Il calcolo di unpreventivo accurato per la lavorazione di ingranaggi è un'analisi complessa che coinvolge diversi fattori. Ai fini di questo rapporto, viene delineata una struttura per unmodello di costo che consentirà l'integrazione dei costi di materiale, processo e costi generali nella lavorazione di ingranaggi al fine di calcolare i preventivi utilizzando un approcciodi determinazione del prezzo intelligente con una precisione del 95%+.
Categoria di costo
Parametri chiave
Metodo di calcolo
Obiettivo di precisione
Costo del materiale
Peso, qualità del materiale, tasso di scarto
Prezzo di mercato in tempo reale × (1 + fattore di scarto)
±2%
Tempi di lavorazione
Modulo, conteggio dei denti, grado di precisione
Regressione dati storici + tariffa macchina
±5%
Trattamento termico
Profondità della cassa, requisiti di durezza
Tempo di processo × velocità del forno
±3%
Controllo qualità
Punti di ispezione, grado di tolleranza
Tempo CMM + tariffa operatore
±2%
Allocazione spese generali
Dimensione batch, tempo di configurazione
Ripartizione dei costi fissi + variabili
±3%
Il quadro offre l'opportunità di seguire un approccio sistematico quando si tratta di attività di preventivi accurati per la lavorazione di ingranaggi considerando i costi complessivi coinvolti nella procedura. L'approccio della determinazione dei prezzi intelligente utilizzato nel quadro considera i costi complessivi nonché una procedura di determinazione dei prezzi competitiva e orientata al mercato.
Quali sono le strategie per bilanciare la durezza e la resistenza all'usura dei materiali degli ingranaggi?
Una delle considerazioni importanti nellaproduzione di ingranaggi è il raggiungimento del grado ottimale di durezza del materiale degli ingranaggi e resistenza all'usura. Nel documento attuale verrà presentato il nostro metodo per raggiungere la migliorestrategia di equilibrio tra la durezza superficiale e la necessità di tenacità:
Ottimizzazione della durezza superficiale
La procedura applicata dalla nostra azienda per il controllo delladurezza del materiale degli ingranaggi prevede la cementazione sotto vuoto con una temperatura di 920-950°C, con conseguente profondità della cassa di 0,8-1,2 mm, a seconda del modulo, come possiamo attestare. La procedura applica un preciso controllo del potenziale di carbonio e un calcolo della diffusione sulla base della legge di Fick per ottenere un'equa distribuzione del carbonio, impedendo la crescita dei grani. Questa base consente la successiva tempra per ottenere una durezza superficiale di HRC 58-62, fornendo la necessaria resistenza all'usura per applicazioni con sollecitazioni ad alto contatto.
Gestione della robustezza di base
Sebbene la durezza della superficie sia importante per aumentare la resistenza all'usura, è necessario incorporare determinati livelli di tenacità per resistere al carico d'impatto. A tale scopo, è incorporato il metodo di tempra con gas ad alta pressione per consentire al nucleo di possedere valori di durezza misurati tra HRC 30 e 35 per le composizioni chimiche 20CrMnTi e 42CrMo. Lastrategia di equilibrio prevede l'ottimizzazione della cinetica di trasformazione della martensite per ridurre al minimo l'austenite trattenuta evitando un'eccessiva fragilità, garantendo che i valori di impatto charpy superino 40J a temperatura ambiente.
Integrazione del processo di trattamento termico
La strategiabilanciamento completo comprende molti processi di trattamento termico come cementazione, tempra, rinvenimento, eseguiti a una temperatura di 180-200°C. La procedura aiuta a ottenere tensioni residue minime, stabilità nella microstruttura, valori ottimali di durezza, dalla superficie al materiale del nucleo, aiutando quindi a sviluppare materiali con resistenza all'usura superficiale ottimale, insieme a una migliore duttilità del materiale dal nucleo.
Il presente rapporto è un esempio di come abbiamo utilizzato il nostro processo per ottimizzare la durezza dei materiali degli ingranaggi e laresistenza all'usura attraverso l'uso della bilancia strategia. È stato possibile raggiungere questo obiettivo combinando i più recenti progressi nella tecnologia del trattamento termico e la nostra conoscenza della scienza dei materiali.
Quali sono i fattori chiave che influiscono sui costi di produzione degli ingranaggi?
La conoscenza dei fattori di costo della lavorazione degli ingranaggi e la capacità di controllarli sono fondamentali per le persone che aspirano a prendere parte alla produzione. In questo rapporto vengono discussi gli elementi chiave che contribuiscono all'ottimizzazione dei costi e al loro miglioramento attraverso analisi di ingegneria del valore:
Analisi delle specifiche dei materiali
La selezione dei materiali rappresenta il 40-60% del costo totale dell'attrezzatura. Nella nostra strategia di ottimizzazione dei costi, consideriamo il servizio richiesto dall'applicazione, implicando quindi la qualità del materiale che ottimizzerebbe il costo di selezione del materiale senza compromettere le prestazioni. Ad esempio, quando si utilizza il materiale 5120 nell'attrezzatura di carico moderato rispetto al 8620 acciaio da cementazione, il costo di selezione del materiale viene ridotto del 15-20%. L'analisi degli elementi finiti autentica l'idoneità della selezione del materiale prima della procedura di selezione.
Ottimizzazione del grado di precisione
La classificazione di precisione degli ingranaggi (DIN 5-10) ha effetti importanti sui tempi di lavorazione e sulle procedure di ispezione. Nella nostra soluzione, valutiamo le condizioni operative per identificare il livello minimo accettabile di precisione. Con una precisione inferiore, ad esempio da DIN 5 a DIN 7 in applicazioni non critiche, possiamo offrire risparmi sui costi compresi tra il 25-30% riducendo i tempi di rettifica e le procedure di ispezione soddisfacendo al contempo i requisiti funzionali.
Dimensioni batch ed efficienza di configurazione
La dimensione del batch determina direttamente come verranno ripartiti il tempo di installazione e gli strumenti. Il nostro approccio di ottimizzazione dei costi riguarda anche l'analisi della quantità economica dell'ordine dove, per ogni unità, il costo del tempo di allestimento, soprattutto per i lotti più piccoli, è al minimo. Nel caso di lotti piccoli, gli utensili a cambio rapido, combinati con il concetto di attrezzaggio standardizzato, sono riusciti a ridurre i tempi di impostazione del 50%.
Flusso dei processi e ingegneria del valore
Disponiamo di un'ampia gamma di servizi di analisi di ingegneria del valore, che ci aiutano a eliminare le attività senza valore aggiunto nella produzione. L'elaborazione simultanea di sgrossatura, finitura e altri processi tramite macchine multitasking aiuta a ridurre i tempi di produzione. L'analisi di ingegneria del valore ci aiuta a ridurre i tempi di elaborazione del 20-30% con l'eliminazione di qualsiasi processo di ispezione intermedio, con conseguente ottimizzazione dei costi.
Questo file evidenzia l'approccio strutturato che implementiamo nella gestione deifattori di costo della lavorazione degli ingranaggiattraverso l'analisi degli elementi chiave identificati. Concentrandoci sulla scelta del materiale da utilizzare, sul grado di precisioneottimizzazione dei costi, sulle dimensioni dei lotti e sull'efficienza del processo coinvolto nella lavorazione degli ingranaggi, garantiamo l'accessibilità economica delle soluzioni che garantiscono la qualità richiesta.
Figura 3: presentazione degli ingranaggi di precisione con gradi di durezza dei materiali disponibili da LS Manufacturing
Come si comportano i materiali per ingranaggi ad alta resistenza in condizioni operative estreme?
I materiali durevoli per ingranaggi devono funzionare in condizioni estreme. Queste condizioni implicano carichi elevati, velocità variabili e condizioni ambientali difficili. In questo documento verrà descritto l'approccio utilizzato per la valutazione delle prestazioni della capacità dei materiali per ingranaggidurevoli per applicazioni ad alte prestazioni come turbine eoliche e macchinari pesanti:
Selezione e lavorazione dei materiali: il processo di selezione delle leghe specifico per l'applicazione dà inizio ai nostri materiali per ingranaggi durevoli. Per i riduttori delle turbine eoliche che funzionano in condizioni di coppia variabile e carico ciclico elevato, specifichiamo l'acciaio da cementazione 18CrNiMo7-6, cementazione sotto vuoto a 920°C. Questa lega offre eccellente temprabilità e resistenza alla fatica, mentre la profondità della cassa è controllata a 1,0 - 1,5 mm attraverso un'accurata gestione del potenziale di carbonio. L'uso del vuoto previene l'ossidazione superficiale e garantisce una carburazione pulita e uniforme.
Ottimizzazione del trattamento termico: per ottenere la resistenza meccanica richiesta anche in situazioni di carico pesante, adottiamo un processo di trattamento termico in più fasi. Successivamente, terminato il processo di cementazione, sugli ingranaggi viene effettuato il raffreddamento in gas alla pressione di 6-10 bar. Seguirà il processo di trattamento criogenico profondo degli ingranaggi ad una temperatura di -196°C. Il processo di rinvenimento verrà condotto nell'intervallo di temperatura di 180-200°C. La durezza degli ingranaggi sarà mantenuta ai livelli di HRC 58-62.
Test e convalida delle prestazioni: la valutazione delle prestazioni include test approfonditi di condizioni estreme simulate. Gli ingranaggi vengono testati mediante prove di fatica a flessione rotante a R=-1 per valutare la resistenza alla fatica a flessione, dove i valori sono superiori a 800MPa. I test di fatica da contatto mediante sollecitazione da contatto Hertz di 1500-2000 MPa hanno convalidato le qualità di resistenza alla vaiolatura sulla base di una durata a fatica di oltre 10 milioni di cicli. Altri test prestazionali includono test di shock termico, test di corrosione e analisi della microstruttura.
Applicazione sul campo e caso di studio: I nostri materiali durevoli per ingranaggi utilizzati nei principali riduttori delle turbine eoliche sono già stati testati in condizioni estreme di variazioni di temperatura da -40°C a 80°C, variazioni della pressione del vento e durata del materiale fino a 20 anni. Inoltre, i risultati mostrano che c'è stato un aumento del 30% nella vita del materiale in condizioni di fatica senza che si verificassero guasti in più di 5.000 campioni installati.
Questo documento dimostra la nostra metodologia completa per lo sviluppo e la valutazione di materiali per ingranaggi durevoli che eccellono in condizioni estreme. Attraverso la selezione sistematica dei materiali, processi avanzati di trattamento termico e una rigorosavalutazione delle prestazioni, forniamo ingranaggi che soddisfano costantemente i requisiti di affidabilità più esigenti nelle applicazioni industriali critiche.
Quali sono alcuni fattori chiave spesso trascurati nella scelta del materiale degli ingranaggi?
La scelta dei materiali per gli ingranaggi spesso si concentra sulle proprietà meccaniche convenzionali trascurando i fattori critici che determinano la fattibilità della produzione e l'affidabilità a lungo termine. Questo documento affronta questi dettagli trascurati nella selezione dei materiali, fornendo un quadro sistematico per identificare e valutare ifattori chiave che influiscono sul successo e sulle prestazioni della produzione:
Temprabilità e risposta al quench
La temprabilità è principalmente correlata alla proprietà che può essere espressa nella quantità determinata dal risultato del test di tempra finale Jominy, che specifica la profondità massima di tempra del materiale nel ciclo di processo, oltre alle proprietà del materiale centrale. La mancanza di temprabilità potrebbe comportare il problema della non presenza della durezza superficiale specificata nei provini a sezione trasversale pesante, con conseguenti guasti prematuri dell'ingranaggio dovuti all'insorgenza di usura e cedimento per fatica. Viene determinato il diametro critico, per il tipo di materiale specificato, per ottenere la profondità della cassa specificata e la distribuzione della durezza sulla dimensione dell'ingranaggio.
Controllo della distorsione del trattamento termico
Un'eccessiva distorsione nel trattamento termico influenza notevolmente le dimensioni, aumentando così il costo dopo il processo. Classifichiamo i materiali in base al loro coefficiente di distorsione. Il coefficiente di distorsione è il grado di variazione dimensionale relativo ai processi di tempra e rinvenimento. I bassi coefficienti di distorsione si riferiscono a materiali con grani più piccoli e struttura omogenea. Tali materiali richiedono una lavorazione meno correttiva. Questo database contiene informazioni sulla distorsione in vari set di ingranaggi, insieme ai relativi processi di trattamento termico.
Lavorabilità e durata utensile
La lavorabilità influisce sia sui costi di produzione che sullaqualità della superficie. I materiali con scarsa lavorabilità richiedono velocità di taglio inferiori, maggiore usura dell'utensile e possono produrre difetti superficiali che compromettono le prestazioni a fatica. Valutiamo la lavorabilità attraverso test sulla durata dell'utensile e analisi dell'integrità della superficie, consigliando materiali che bilanciano le proprietà meccaniche con l'efficienza produttiva. Questo approccio riduce i costi di produzione del 15-20% pur mantenendo gli standard prestazionali richiesti.
Stabilità microstrutturale e tensioni residue
La stabilità dimensionale a
a lungodipende dalle caratteristiche microstrutturali e dalla distribuzione delle tensioni residue. I materiali con austenite trattenuta instabile o con elevate tensioni residue possono subire modifiche dimensionali durante il servizio, causando problemi di rumore e guasti prematuri. La nostra valutazione include l'analisi della risposta al trattamento criogenico e la misurazione dello stress residuo per garantire prestazioni stabili durante la progettazione degli ingranaggi.
Pertanto, l'organizzazione dimostra l'ampio approccio nella selezione dei materiali con la considerazione dei fattori chiave che non verrebbero presi in considerazione nell'approccio standard. Con lo studio approfondito delle analisi riguardanti la temprabilità, la resistenza alla distorsione, la lavorabilità e la stabilità della microstruttura, l'organizzazione aiuta i propri clienti ad evitare i costi che potrebbero essere coinvolti a causa delle difficoltà nel processo di produzione.
Figura 4: visualizzazione degli ingranaggi CNC di precisione con guida alla selezione dei materiali di LS Manufacturing
Produzione LS: lavorazione personalizzata per ingranaggi planetari di riduttori di energia eolica
Un caso di studio definisce le credenziali di LS Manufacturing per fornire servizi di lavorazione di ingranaggi personalizzati al settore dell'energia eolica nell'affrontare un serio problema relativo al processo di produzione della ruota planetaria del riduttore da megawatt. Il problema è stato descritto in questo modo:
Sfida con il cliente
Tra i principali fornitori di riduttori per turbine eoliche è stato richiesto di offrire un servizio di lavorazione personalizzata per i riduttori a ruota planetaria da 3,2 MW, che dovrebbe durare 20 anni. Tuttavia, i materiali utilizzati, 20CrMnTi, non sono riusciti a raggiungere la durata di vita effettiva prevista dal cliente in termini di numero di cicli fino al punto di vaiolatura, per un totale di 8 milioni di cicli, e ci sono stati anche costi aggiuntivi del 40% e tempo aggiuntivo di 3 mesi per evadere l'ordine a causa della distorsione dei materiali nel processo di trattamento termico, causando lo spreco di pezzi prodotti.
Soluzione per la produzione LS
Abbiamo offerto una soluzione completa utilizzando acciaio da cementazione 18CrNiMo7-6 con risultati ottimali per la cementazione sotto vuoto, che ha fornito una profondità della cassa da 1,8 a 2,2 mm. Inoltre è stato effettuato un raffreddamento ad alta pressione del gas con una forza elevata di 8 bar, seguito poi dalla criogenia e dal rinvenimento a 180°C. A ciò si aggiungeva una deviazione totale del passo inferiore a 4 μm fornita dalle rettificatrici ad alta precisione KAPP a causa dei requisiti delle specifiche dell'azionamento.
Risultati e valore
Le prestazioni della soluzione sono state eccezionali e, di conseguenza, la durata a fatica degli ingranaggi è aumentata fino al 50% per attestarsi ora a 12 milioni di cicli, superando così la durata di vita progettata di20 anni. Con unariduzione dei costi di produzione del 25%, gli ingranaggi hanno superato il test di certificazione GL, consentendo al cliente l'accesso al mercato internazionale, e sono stati realizzati risparmi di oltre2 milioni di RMB all'anno sui costi di manutenzione.
Fin dall'inizio del settore, il nostro approccio innovativo alla lavorazione degli ingranaggi ha guidato il settore. Il seguente caso di studio indica la capacità di LS Manufacturing di risolvere problemi ingegneristici così complessi grazie alla nostra conoscenza approfondita della scienza dei materiali. La nostra tecnica basata sui dati per i servizi di lavorazione degli ingranaggi presso LS Manufacturing fa un'enorme differenza in applicazioni così critiche, rendendoci così un partner affidabile in settori così avanzati.
Se le tue apparecchiature per l'energia eolica richiedono anche soluzioni di ingranaggi planetari durevoli in grado di resistere a condizioni operative estreme, valuta oggi stesso le tue esigenze di ingranaggi.
Applicazioni innovative della tecnologia avanzata dei materiali degli ingranaggi nelle trasmissioni ad alta velocità
L'evoluzione dei materiali per ingranaggi avanzati ha rivoluzionato i sistemi di trasmissione ad alta velocità, consentendo una maggiore densità di potenza, un peso ridotto e una migliore efficienza. Questo documento descrive in dettaglio il nostro approccio sistematico all'implementazione di applicazioni innovative di tecnologie di nuovi materiali in applicazioni di trasmissione impegnative:
Acciai da cementazione avanzati per ingranaggi ad alta velocità
Per il caso di applicazioni di trasmissione ad alta velocità con una velocità superiore a 100 m/s, iniziamo la nostra procedura considerando la selezione di materiali di acciaio cementato di nuova generazione come 18CrNiMo7-6 e 20MnCr5. Questi possiedono una maggiore temprabilità e proprietà di resistenza alla fatica rispetto ai materiali precedenti. La temperatura critica del processo di cementazione sotto vuoto a 920-950°C aiuta a raggiungere una profondità della cassa di 0,8-1,5 mm insieme ad una durezza HRC 58-62 sulle superfici. La custodia presenta eccellenti caratteristiche di resistenza alla vaiolatura, nonché alla fatica da flessione e supporta una velocità superiore a 100 m/s per la velocità della linea primitiva del vento e delle parti aerodinamiche.
Materiali di metallurgia delle polveri per geometrie complesse
Oltre alla fusione a cera persa, nella nostra azienda vengono utilizzati materiali PM come Astaloy CrM e Distaloy HP per la produzione di ingranaggi con geometrie complesse e forme vicine alla rete. L'alta densità (>7,4 g/cm³) ottenuta con i processi di doppia pressatura e sinterizzazione, abbinata a eccellenti proprietà di Noise Vibration Harshness (NVH), soprattutto nelle trasmissioni automobilistiche dove i problemi di peso e rumore sono della massima importanza, sono alcune delle qualità superiori di questi materiali per ingranaggi avanzati.
Ingegneria delle superfici e rivestimenti
Oltre a quanto sopra, per migliorare l'efficienza dei sistemi di trasmissione ad alta velocità, utilizziamo metodi di ingegneria superficiale ad alte prestazioni come rivestimenti di deposizione fisica di vapore di TiN, CrN e DLC. I rivestimenti offrono una durezza fino a HV 3000 con una riduzione del coefficiente di attrito del 30-50%. I materiali del substrato accuratamente selezionati e i rivestimenti ad alte prestazioni consentono elevate pressioni di contatto e velocità di scorrimento, aumentando la durata degli ingranaggi da 2 a 3 volte.
Test e convalida dei materiali
Per garantire l'autenticità delle nostre applicazioni innovative, vengono utilizzate rigorose procedure di test che coinvolgono banchi di prova per ingranaggi FZG in grado di supportare velocità fino a 10.000 giri/min e pressioni di contatto superiori a 2000 MPa. L'esame microstrutturale effettuato tramite microscopia elettronica a scansione e Electron Back Scatter Diffusion (EBSD) aiuta a stimare la dimensione dei grani, il contenuto di carburo e i valori delle tensioni residue nei materiali avanzati degli ingranaggi per soddisfare i requisiti dei moderni sistemi di trasmissione ad alta velocità.
Questo documento dimostra la nostra metodologia sistematica per l'implementazione di materiali avanzati per ingranaggi in applicazioni ditrasmissione ad alta velocità attraversoapplicazioni innovative di nuove tecnologie dei materiali. Combinando l'esperienza nella scienza dei materiali con processi di produzione avanzati e test rigorosi, forniamo soluzioni di ingranaggi che spingono i limiti delle prestazioni in applicazioni industriali e automobilistiche impegnative.
Domande frequenti
1. Il metodo di determinazione del materiale degli ingranaggi in base alla velocità di rotazione?
Acciaio temperato legato a bassa velocità e carichi pesanti. Il cuscinetto utilizzato nel cuscinetto ad alta velocità è in acciaio cementato. Questo viene fatto calcolando il valore della sollecitazione da contatto in base ai valori di potenza e coppia.
2. Quali costi sono inclusi nel preventivo per la lavorazione degli ingranaggi?
Comprende il costo del materiale, il costo di lavorazione, il costo del trattamento termico e il costo dell'ispezione. Per avere disegni completi è necessaria una richiesta di preventivo completo.
3. Cos'è la precisione DIN Grado 6?
A ciò va accompagnata la variazione ammissibile del valore dell'errore del passo dei denti ≤0,016mm, che è piuttosto convenzionale per le trasmissioni ad alta precisione; pertanto, in questo processo saranno necessarie rettificatrici per ingranaggi CNC.
4. Quali sono le caratteristiche caratteristiche per il trattamento degli ingranaggi carburati e bonificati?
Ciò comporta il controllo della profondità dello strato carburato in termini di uniformità e quantità di ossidazione e decarburazione. Inoltre, il metodo di tempra mediante pressatura della deformazione dello strato cementato.
5. Come valutare il rapporto costo-efficacia dei materiali per ingranaggi?
Si tratta di trovare la capacità di carico per ogni diecimila unità di costo, nonché la vita progettata, per effettuare la valutazione integrata.
6. Per quale motivo viene eseguita la modifica dell'ingranaggio?
Aumenta l'efficienza del meshing, mentre la riduzione del rumore è stata migliorata con un miglioramento di 3-5 dB, con un aumento di oltre il 30% nella longevità.
7. Come si possono ridurre al minimo le spese legate alla produzione di massa?
Nel layout ottimizzato per utilizzare il materiale al meglio e attraverso l'uso di attrezzature specializzate per elaborare il materiale nel minor tempo possibile.
8. Quali sono i requisiti dei rapporti di ispezione per quanto riguarda gli ingranaggi?
Inoltre, compila tutti i documenti di qualità come rapporti sui materiali, rapporti sulla durezza e rapporti sull'ispezione della precisione.
Riepilogo
Integrando strumenti scientifici per la selezione dei materiali e modelli avanzati per il controllo dei costi, l'azienda migliorerà notevolmente la qualità e i vantaggi economici dei suoi prodotti di ingranaggi. La scelta di un trasformatore di materiale svolgerà un ruolo cruciale nel processo.
Ad esempio, se hai bisogno di soluzioni relative alla lavorazione di ingranaggi personalizzati o hai bisogno di preventivi precisi, puoi contattare il nostro team. Analizzeremo quindi i requisiti dell'applicazione in termini di carico dell'applicazione, velocità e altri requisiti per offrire il miglior design e materiale degli ingranaggi.
Ottieni subito le tue soluzioni personalizzate per la lavorazione di precisione degli ingranaggi e un preventivo accurato!
I contenuti di questa pagina sono solo a scopo informativo. Servizi LS Manufacturing Non ci sono dichiarazioni o garanzie, esplicite o implicite, in merito all'accuratezza, alla completezza o alla validità delle informazioni. Non si deve dedurre che un fornitore o produttore di terze parti fornisca parametri prestazionali, tolleranze geometriche, caratteristiche di progettazione specifiche, qualità e tipo di materiale o lavorazione attraverso la rete LS Manufacturing. È responsabilità dell'acquirente. Preventivo Richiedi parti Identifica i requisiti specifici per queste sezioni.Contattaci per ulteriori informazioni.
Team di produzione LS
LS Manufacturing è un'azienda leader del settore. Focus su soluzioni di produzione personalizzate. Abbiamo oltre 20 anni di esperienza con oltre 5.000 clienti e ci concentriamo sulla lavorazione CNC ad alta precisione, produzione di lamiere, stampa 3D, stampaggio a iniezione. Stampaggio metalli e altri servizi di produzione one-stop. La nostra fabbrica è dotata di oltre 100 centri di lavoro a 5 assi all'avanguardia, certificati ISO 9001:2015. Forniamo soluzioni di produzione veloci, efficienti e di alta qualità a clienti in più di 150 paesi in tutto il mondo. Che si tratti di produzione in piccoli volumi o di personalizzazione su larga scala, possiamo soddisfare le vostre esigenze con la consegna più rapida entro 24 ore. scegli LS Manufacturing. Ciò significa efficienza di selezione, qualità e professionalità. Per saperne di più, visita il nostro sito web:www.lsrpf.com.