Ao projetar uma única engrenagem ou sistema de engrenagem, a escolha do material é o principal fator que determina a geometria da engrenagem, ou o desempenho da engrenagem determina a escolha do material correto para a engrenagem. Existem muitos tipos de matérias-primas comumente usados na fabricação de engrenagens, e cada matéria-prima tem uma boa escolha e suas propriedades mecânicas são ideais. Os principais tipos de materiais são ligas de cobre, ligas de ferro e ligas de alumínio.
Por meio de liga e processamento adequados, as engrenagens de liga de alumínio podem obter várias resistências. Materiais de liga de alumínio são normalmente usados para produzir rodas de correia dentada, racks e outros componentes de baixa tensão. A tecnologia de processamento das engrenagens de liga de alumínio é a mesma das engrenagens de aço de liga (como fresamento, fresagem de engrenagens, modelagem de engrenagens, etc.).
Pode-se dizer que a liga de alumínio é um dos metais mais comuns. O peso leve e a alta resistência da liga de alumínio tornam a escolha ideal para muitas aplicações. Depois do aço, as ligas de alumínio são elogiadas por sua resistência à corrosão e leveza. Esta característica do alumínio o torna particularmente adequado para várias aplicações elétricas e eletrônicas, como hardware de alta tensão, peças de engrenagem, antenas parabólicas, discos de computador, etc.
Quais são as características das engrenagens de liga de alumínio
A liga de alumínio é a melhor alternativa às ligas de ferro e é adequada para aplicações com alta relação resistência / peso. O peso da liga de alumínio é um terço mais pesado do que o das ligas de aço do mesmo tamanho. Engrenagens de liga de alumínio têm as características de resistência à corrosão e peso leve. A superfície passivada pode proteger as engrenagens de liga de alumínio da oxidação e corrosão. Isso é semelhante à ferrugem em ligas de aço, cobrindo a superfície e protegendo-a de danos futuros. A liga de alumínio é mais cara do que o aço carbono, mas mais barata do que o aço inoxidável. No entanto, são fáceis de processar, o que compensa o aumento dos custos de material.
Engrenagem de alumínio
O alumínio provou ser altamente versátil na história e continua até hoje. A indústria aeroespacial continua a se beneficiar das propriedades das ligas para fabricar peças mecânicas seguras, confiáveis e mais baratas. O material da liga de alumínio começa a deformar a 400 ° F, portanto não pode ser usado em ambientes de alta temperatura. Existem muitos tipos diferentes de materiais de liga de alumínio e os materiais de liga de alumínio mais comumente usados para o processamento de engrenagens de liga de alumínio são 2024, 6061 e 7075.
Entre esses materiais, a liga de alumínio 2024 pode ser considerada um parente próximo do bronze de alumínio e também é uma liga de alumínio e cobre. O principal elemento de liga na liga de alumínio 2024 é o cobre. Quando uma alta relação resistência-peso é necessária, o alumínio 2024 pode ser usado. No entanto, neste caso, a relação é invertida. O cobre em 2024 dá a esta liga alta resistência, mas reduz significativamente sua resistência à corrosão. O alumínio 7075 combina zinco e magnésio com alumínio para formar uma liga de alta resistência que resiste a cargas de estresse. A liga de alumínio 6061 é uma liga de alumínio, silício e magnésio. Esta é uma liga de alumínio de resistência média com boa resistência à corrosão e soldabilidade. As três engrenagens de liga de alumínio acima podem ser tratadas termicamente para aumentar sua dureza. As engrenagens de liga de alumínio incluem engrenagens retas e engrenagens helicoidais.
Vantagens e desvantagens das engrenagens de liga de alumínio
O material de liga de alumínio em engrenagens de liga de alumínio é considerado um material sustentável. Uma característica importante é que ele pode ser reciclado, mantendo suas características originais. Esta é uma vantagem muito grande, não apenas econômica, mas também boa para o meio ambiente. Além disso, as engrenagens de liga de alumínio também têm a vantagem de resistência à corrosão. Quando a liga de alumínio é exposta ao ar, uma fina camada de óxido de alumínio se forma em sua superfície. Esta camada protege a liga de alumínio da corrosão quando exposta.
Engrenagens de liga de alumínio têm maior resistência à tração e peso mais leve, reduzindo assim o peso da estrutura geral, reduzindo assim os custos de combustível. Quando a liga de alumínio é exposta ao ar, uma camada positiva de óxido se forma em sua superfície, tornando-a resistente à corrosão. Além disso, as engrenagens de liga de alumínio também têm a vantagem de alta resistência. A resistência da liga de alumínio permite que ela substitua metais mais pesados sem perder a resistência associada a outros metais, enquanto se beneficia de seu peso mais leve.
Engrenagem de alumínio
A desvantagem das engrenagens de liga de alumínio é que a resistência geral das engrenagens de liga de alumínio é menor do que a das engrenagens de liga de aço: embora elogiada por sua plasticidade, essa característica especial do alumínio também pode ser uma desvantagem. Comparado com o aço, é mais fácil amassar e arranhar. O aço é forte e não pode deformar, deformar ou dobrar sob qualquer peso, força ou calor.
