Nová éra výroby ozubených kolies: Nylonové sústruženie CNC zvyšuje výkon v aplikáciách s nízkym trením

V oblasti strojného inžinierstva a priemyselnej automatizácie prebieha tichá revolúcia . Výrobcami výrobcovia z automobilového, robotického a leteckého priemyslu sa rýchlo uchyľujú k nylonovému sústruženiu CNC ako k preferovanej metóde na výrobu ozubených kolies s nízkym trením – ponúkajúc silnú kombináciu odolnosti, presnosti a tichého chodu.

To, čo bolo raz považované za prístup vhodný iba na prototypy, je teraz oslavované ako riešenie pripravené na výrobu.

Prečo nylón? Prečo práve teraz?

Nylon bol už dlho vyznávaný pre svoj nízky koeficient trenia, samomaznúce vlastnosti a odolnosť proti opotrebeniu a chemikáliám. Ale dovtedy, vysoko presné obrábanie výroba nylonových komponentov – najmä ozubených kolies – bola obmedzená opotrebením nástrojov a skrútením materiálu.

To sa rýchlo mení.

Vďaka pokrokom v oblasti CNC technológia a optimalizácii dráhy nástroja, Súčiastky z nylonu vyrábané na CNC sústruhoch sú teraz rýchlejšie, presnejšie a vysoce reprodukovateľné. Výsledok? Ľahké ozubené kolieska so hladkými povrchmi, tesnými toleranciami a mimoriadne nízkym trením, aj pod zaťažením.

Metodológia

1. Výber materiálu

• Nylon 66 (vyplnený 30 % sklenenými vláknami) a MC901 (olejovo plnený) tyče (Ø60×100 mm)

• Obsah vlhkosti je regulovaný na 2,5 % pomocou predbežného sušenia pred obrábaním

2. Parametre sústruženia CNC

• Stroj: Sústruh Citizen Cincom L20-VIII s posuvnou špiroľou

• Nástroje:

Vymeniteľné platne PCD (DNMA150604) na dokončovanie

Špeciálne nástroje s vysokým nastupňovaním na riadenie triesky

• Chladenie:

Kryogénne (kvapalný CO₂)

Chladenie vírivým stlačeným vzduchom

Suché obrábanie

3. Testovanie výkonu

• Hlučnosť ozubeného prevodu (dB pri 1000 ot./min)

• Odolnosť proti opotrebeniu (100-hodinový výdržový test)

• Stabilita rozmerov (tepelné cyklovanie -40 °C až 85 °C)

Skutočný dopad

Kto má najväčší zisk doteraz? Priemyselné odvetvia, kde najviac záleží na hmotnosti, hlučnosti a odolnosti proti opotrebeniu.

• Výrobcovia robotov nahrádzajú kovové súkolesia valcovými ozubenými kolesami z vlastnej výroby z nylonu, čím znižujú spätný chod a namáhanie motora.

• Inžinieri výrobcov zdravotníckych prístrojov využívajú nylon na hygienické pohonné systémy s nízkym trením.

• Štart-upy v oblasti elektromobility používajú valcové súkolesia so skloneným ozubením z nylonu pre chladiace a pomocné systémy, čím znižujú celkovú hlučnosť vozidla.

V každom prípade kombinácia CNC presnosti a prirodzených vlastností nylonu prináša tichší chod, nižšiu údržbovú náročnosť a vyššiu energetickú účinnosť.

Záver

Pre presné ozubené súkolesia z nylonu:

• Sústruženie na CNC dosahuje tolerancie, ktoré boli s polymérmi doteraz nedosiahnuteľné.

• Výber materiálu ovplyvňuje výkon viac než výrobná metóda

• Kryogénne chladenie je nevyhnutné na udržiavanie tepelnej stability

Aplikácie novej generácie budú využívať hybridné ozubené sústavy z kovov a polymerov.