Peek ngganti logam lan pisanan digunakake ing Gearbox Mercedes-Benz Gearbox

Peek ngganti logam lan pisanan digunakake ing Gearbox Mercedes-Benz Gearbox

Plastik Tinggi kayata PolyThertherthetone (Peek) nawakake akeh kesempatan sing migunani kanggo perbaikan gear. Peek gaut digunakake kanggo pisanan ing Mercedes-Benz Gearboxes.

Gear sombong massa digawe saka vestakeep 5000 g minangka gear plastik pertama sing digunakake ing transmisi Mercedes-Benz. Ngganti Gear Logam sing sadurunge digunakake

Gear plastik mboko sithik ngganti gear logam tradisional ing pirang-pirang aplikasi teknis amarga luwih entheng, luwih tenang, duwe gesekan sing apik, duwe gesekan rendah, lan bisa diprodhuksi kanthi efisien. Produk digawe plastik dhuwur-kinerja kayata poliShertherthetone (Peek) umume luwih stabil, kanthi kraton lan kimia tinimbang nilai tekanan larutan. Prasyarat penting kanggo penilaian salaras lan desain komponen sing cocog kanggo jinis plastik.

Ing taun 2018, Pusat Kompetensi Tribologi didegake ing Darmstadt, Jerman, kanggo pangembangan plastik performa kanggo produksi komponisi sing cocog karo stres frasa, kayata: PITAMAMIDE 12 (PI). Saliyane metode konvensional kayata tes pin-on-disk lan bal-on-disk (liwat traktor mini), dheweke nginstal jinis test rig (Gambar 1).

Gambar 1: Pusat Kompetensi Tribologi ing Darmstadt, Jerman, wis nginstal rig test test kanggo nyandhang plastik: Ngaktifake desain peralatan kanthi nilai karakteristik komponen khusus

Tes bangku kanggo evaluasi gear plastik

Gesekan lan nyandhang prilaku saka gear rumit lan gumantung karo stres lokal sing ana hubungane karo pinsion baja lan kahanan lingkungan sajrone operasi. Nganti saiki, ora tes modhél kayata tes pin-on -c utawa kombinasi tes mekanik statis lan dinamis uji coba kanthi apik kanggo ngevaluasi prilaku plastik ing operasi. Nanging, nilai-nilai karakteristik khusus kanggo desain bisa ditemtokake ing Gear Plastik ing tes komponen ing rig test sing anyar. Gesekan dinamis lan akeh gantian mekanik ditrapake liwat pini sing didorong logam menyang untu gear plastik ing beban torsi, kacepetan lan kahanan suhu. Gir plastik dilumasi nganggo minyak utawa gajih lsp. Bisa dibandhingake karo gear plastik sing garing.



Tes kasebut ditindakake miturut standar VDI 2736-6-4 ("Gear Thermoplastic: netepake karakteristik kapasitas gear gear") kanggo nemtokake kapasitas beban waos lan nganggo coefisien set beban sing beda. Asil kasebut digunakake minangka data mentah ing program simulasi profesional kanggo mbantu para pelanggan ngoptimalake desain. Tes biasane terus nganti gear gagal amarga nyandhang flank utawa fraktur oyod. Suhu oyodo untu mengaruhi variasi beban bisa ditahan, saengga bisa diukur lan dikontrol karo sensor inframerah (ir) ing tes sing ana.

Properties Teknik Mesin Ngrungokake lan Resistensi Kimia Pek

Nalika ngembangake polimer sing dhuwur kanggo gaman, syarat mekanik, termal lan tribologis sing beda-beda kudu dirampungake kanthi sabisa miturut stres sing melu. Modifikasi Bahan tartamtu bisa mengaruhi kinerja gear. Contone, aditif sing kadhangkala digunakake kanggo nambah properti anti-nyandhang utawa nyuda gesekan bisa mengaruhi prilaku mekanik sing dinamis (gumantung karo karakter plastik) yen dheweke dadi sumber cacat utawa kemungkinan cacat ).

Dibandhingake karo plastik teknik kayata poloxyymethylene (pom), pa66 lan pa66, plancongan plastik dhuwur duwe akeh kaluwihan nalika digunakake minangka bahan gear. Utamane, uga bisa nransfer akeh beban ing suhu sing dhuwur. Amarga panyerepan banyu sing ora bisa diabaikan lan nyusut sithik lan nyusut, bagean cetakan dimensi, lan adhedhasar struktur molekul Bahan terkuler, uga tahan kimia. Sifat-sifat-sifat kasebut penting banget nalika gajin dilumasi nganggo cairan minyak utawa transmisi motor, yaiku lingkungan sing korosif kanggo akeh plastik.

Panyimpen ing lenga tetep ora owah

Njupuk tarif elongasi sawise panyimpenan kontak lengkap ing lenga gear minangka conto minangka polimida aromatik kanthi stabilitas suhu dhuwur. Elongasi ing ngasilake para peek ora owah, nanging elongation nalika break PPA mudhun kanthi signifikan sawise panyimpenan sajrone 500 jam. Karakteristik rapuh sing dibayangke dibayangke ing elongasi ing ngasilake, nalika PPA dibayangke ing elongation nalika istirahat amarga kurang elongasi. Tes kekuatan pengaruh pengaruh tambahan luwih nuduhake prilaku ajal-mubinan kasebut.

Gambar 2: Ngasilake elongation saka Peek lan Break Elongation of PPA sawise panyimpenan kontak lengkap ing lenga gear ing suhu 150 ° C: Elongation of PPA Suda tetep padha.

Dibandhingake karo plastik teknik liyane, stabilitas mekanik lan termal sing dhuwur banget kanggo nggawe SSFOR ing aplikasi Gear. Iki digambarake dening gaman uji coba sing digawe saka bobot molekul molekuler ing ngisor kahanan garing lan minyak ing 80 ° C lan 130 ° C, nggunakake rig test (nggunakake FIG. 3). Gear plastik didorong ing 650rpm kanthi pari kanthi kekerasan lan kekerasan. Asil kasebut yaiku panemut minyak lubricated minyak bisa ngirim akeh akeh wektu sing dawa banget. Ing kahanan sing mlaku kanthi garing, Gear biasane gagal amarga nyandhang flank, nalika ana ing kahanan minyak lubricated, Gear biasane gagal amarga fract oyod sing ora kena pengaruh.

Gambar 3: Tes Mekanik Gear digawe saka Vestakeep 5000 g: Gear Peek Minyak Minyak Minyak Bisa Ngirim Akeh Tinggi Luwih saka Multiples

Ngurangi gesekan karo pek

Keuntungan tambahan saka kulit kalebu sifat tribologis lan nyandhang sing apik banget, utamane nyandhang murah lan koefisien gesekan. Sing terakhir njamin tabungan energi apa sing mlaku garing utawa dilumasi. Iki dikonfirmasi ing eksperimen liyane (Gambar 4). Koefisiensi gesekan baja baja baja lan baja ing test ball-on-disk ing lenga mesin kanthi radius 9,5 mm lan disk baja lan disk baja sinau. Sajrone eksperimen kasebut, bal baja dimuat karo 30n lan dioperasikake kanthi rasio gulung-gulung 25%, sing bisa digunakake kanggo nyoba gerakan gulung slide loro kombinasi material.

Gambar 4: Kupon gesekan saka baja baja baja lan baja Peek ing minyak motor: Koefisien luwih murah kanthi nggunakake vestakeep plastik paling dhuwur 5000 g

Kurva srajog sing diarani nuduhake manawa panggunaan kombinasi steel ing sistem pelumas Minyak ngidini solusi sing efisien energi. Koefisien gesekan saka kombinasi baja baja tambah dadi 4-7 asli. Iki bisa diterangno dening prilaku viscoelastik saka kulit peek lan asil tekanan hertzian ngisor ing antarane permukaan kontak.

Prilaku viscoalastik lan efek sing apik kanggo para peek uga ana sebab kanggo karakteristik swara sing nyenengake. Kanthi penghapusan gangguan mesin pembakaran internal, kiriman sing meneng wis dadi luwih penting, utamane kanggo kendharaan listrik. Ing unit peralatan lubricated Grease-Lubricated, kombinasi baja sing nyuda swara udhara, ing sawetara kasus kanthi luwih saka 10dB (Gambar 5). Pangukuran kasebut ditindakake ing platform kerjasama teknologi lan otomotasi (IFA) ing Fakultas Teknik Mesin ing Ruhr-University Bochum, Jerman.

Gambar 5: Pangukuran gangguan udhara saka luber lubricated Grease Lubricated Peek-baja ing Gear Gear ing Unit Gear Helmal ing 3000 RPM: Tingkat swara uga dikurangi luwih saka 10 db ing sawetara kasus

Mercedes-benz: Plastik tinimbang logam

Keuntungan sing diterangake ing ndhuwur ngidini aplikasi seri seri Gears Peek ing transmisi seimbang massa saka Mercedes-Benz (gambar header). Iki minangka peralatan plastik pertama sing digunakake ing aplikasi mesin tantangan iki, ngganti girang logam sadurunge. Sawise pirang-pirang tes lan evaluasi kanthi mitra manufaktur, Peek wis siyap dienggo ing lingkungan sing angel iki. Gings diprodhuksi kanthi cetakan injeksi, sing larang regane lan tepat, lan ora mbutuhake proses postingan ekstensif kaya sadurunge logam. Kajaba iku, wayahe massa inersia sajrone nyopir ngirit energi ngirit energi lan ngidini tumindak lancar lan ora apik.

Ringkesan lan Outlook

Saka teknik otomotif tradisional kanggo robotik kanggo dron, aplikasi potensial kanggo plastik gengging banget. Plastik-plastik sing dhuwur kayata Peek Expand nggunakake gear plastik ing kiriman menyang torsi, kecepatan lan kisaran suhu sing luwih dhuwur. Kanggo nggayuh iki, dheweke kudu dirancang karo plastik ing pikiran supaya bisa digunakake luwih cilik, piranti sing luwih entheng lan luwih efisien. Properti sing apik banget iki bakal ningkatake aplikasi peek gears ing kendaraan listrik lan luwih garan gandum logam. Percetakan 3D bakal mbantu ing kasus iki. Uga bakal mbukak kemungkinan aplikasi anyar. Aplikasi solusi solusi hibrida sing luwih akeh lan integrasi fungsi tambahan kayata saluran pendinginan lan pelumas uga nggawa luwih akeh pilihan.

Kabeh ing kabeh, teken teknologi injeksi suntaan injeksi multi-komponen nggawa kebebasan desain sing gedhe banget kanggo desain gear. Iki bisa nggunakake produk sing digawe saka plastik sing dioptimalake ing wilayah untu, plastik sing diowahi atos ing wilayah sing ditahan serat, logam utawa plastik sing diangkat serat, lsp. Dheweke ngaktifake biaya -Effective lan produksi sing tepat, kayata leren rotary cetakan. Kajaba iku, produk bahan basis sing berbasis Peek bisa ngaktifake desain sistem tribologis tanpa pelumas eksternal kanthi cara sing efisien lan nyimpen (liwat reinforcement).