Sechs Vorteile von Kunststoffzahnrädern
Mit Zahnrädern aus Kunststoff, insbesondere Delrin®-Acetalharz, werden viele Probleme vermieden, die bei Metallzahnrädern auftreten. Hier sind sechs Vorteile von Kunststoffzahnrädern in Bereichen, die von Automobilkomponenten bis hin zu medizinischen Geräten reichen.
1. Leichtere Komponenten
Kunststoffzahnräder bieten gegenüber Metallzahnrädern Gewichtsvorteile, was eine geringere Trägheit des Getriebes und ein niedrigeres Gewicht der Baugruppe ermöglicht. Das bedeutet weniger Batterieverbrauch bei Geräten wie E-Bikes oder Staubsaugerrobotern.
Zum Vergleich: Delrin® hat eine Dichte von 1,4 g/cm³, während der Wert bei Stahl bei 7,8 g/cm³ und bei Aluminium bei 2,7 g/cm³ liegt.
2. Geräusch- und vibrationsarm
Wenn sie mit ausreichendem Spiel konstruiert sind, biegen sich die Kunststoffzähne bei Belastung leicht durch. Durch diese Verformung verringern sich kleine Unterschiede in der Neigung und im Profil.
Die Kunststoffzähne mit niedrigerem Modul verformen sich und gleichen damit Ungenauigkeiten aus. Das weichere Material bietet einen höheren Dämpfungsfaktor, wodurch Kunststoffzahnräder leiser sind als teurere Metallzahnräder. Zum Beispiel stellte ein Hersteller von Betten für die häusliche Krankenpflege seine Betten auf Acetalgetriebe um und reduzierte dadurch die Betriebsgeräusche erheblich.
3. Keine Korrosion in feuchten Umgebungen
Zahnräder werden häufig in feuchten Umgebungen eingesetzt, in denen Stahl rostanfällig wäre. Bei Systemen, die nicht regelmäßig benutzt werden, können sich Stahlzähne festsetzen. Kunststoffe rosten nicht, sodass dieses Problem nicht auftritt.
Delrin® hat einen der niedrigsten Reibungskoeffizienten für Zahnräder
4. Eine externe Schmierung ist überflüssig
Kunststoffe haben im Allgemeinen einen geringeren Reibungskoeffizienten, was bedeutet, dass weniger Leistung in Form von Wärme verlorengeht.
Delrin® hat einen der niedrigsten Reibungskoeffizienten und er kann durch Reibungsmodifikatoren, die eine externe Schmierung überflüssig machen, noch weiter gesenkt werden. Delrin® ermöglicht daher eine sauberere Montage und Demontage fürs Recycling.
5. Leichte Massenproduktion und Prototypenfertigung
Die meisten Kunststoffzahnräder werden im Spritzgussverfahren hergestellt, was für die Massenproduktion sehr kostengünstig ist. Kunststoffformteile benötigen in der Regel keine sekundären Arbeitsgänge wie Entgraten oder Eloxieren, sodass das fertige Zahnrad preiswerter ist als ein entsprechendes Metallzahnrad. Der Spritzguss bietet Konstrukteuren mehr Flexibilität, da es einfacher ist, einen Satz von Zahnrädern unterschiedlicher Größe als Einheit auf derselben Welle zu montieren.
Vor der Serienfertigung ist es oft notwendig, Prototypen von Zahnrädern zu fertigen, für die ein geeigneter Werkstoff ausgewählt werden muss. Delrin® ist die erste Wahl, wenn es um eine einfache maschinelle Bearbeitung und eine ähnliche mechanische Leistungsfähigkeit wie ein Formteil aus demselben Werkstoff geht, was bei glasfaserverstärkten Materialien nicht der Fall ist.
Delrin® 100CPE kann das Intervall zwischen Formreinigungen um 33 % verlängern
6. Weniger Ablagerungen und geringerer Reinigungsaufwand für Werkzeuge
Als neue Plattform von POM-Homopolymeren ermöglichen die Delrin®-CPE-Sorten eine optimale Verarbeitungseffizienz und eine deutliche Reduzierung der Emissionswerte, sodass sie die derzeit strengsten Anforderungen der Automobilindustrie erfüllen.
Delrin®-CPE-Sorten zeichnen sich nicht nur durch niedrige Emissionen aus, sondern auch durch eine deutliche Verringerung der Ablagerungen bei der Verarbeitung. Das senkt die Kosten für die Werkzeugwartung erheblich, da zwischen zwei Reinigungszyklen mehr Teile gespritzt werden können und die Reinigung weniger Zeit in Anspruch nimmt.
Durch die Einführung des Acetal-Homopolymers Delrin® 100CPE konnte LIP srl, ein führender Hersteller von Standard- und nach Kundenwünschen konstruierten Getrieben, die Zeit zwischen den Formreinigungen um 33 Prozent verlängern und so den Durchsatz und die Kosteneffizienz steigern. Wichtig ist, dass die Delrin®-100CPE-Lösung dieselben Hochleistungseigenschaften bietet, auf die sich LIP beim Produkt Delrin® 100 verlassen konnte.
