Jakie tworzywo na koło zębate ? Praktyczny poradnik doboru materiału

Oferujemy tworzywa sztuczne do frezowania kół zębatych maszyn i urządzeń. Posiadamy szeroki wybór płyt z tworzywa do frezowania. Różne grubości. Płyty tniemy na wymiar/

Oferujemy także wałki z tworzywa na koła zębate. SWyślij zapytanie i sprawdź nasze produkty.

Płyty poliamidowe

Płyty z poliacetalu

Koła zębate z tworzyw sztucznych od wielu lat z powodzeniem zastępują elementy stalowe w maszynach przemysłowych. Są lżejsze, pracują ciszej, nie korodują, a w wielu zastosowaniach nie wymagają smarowania. Dzięki nowoczesnym tworzywom konstrukcyjnym można wykonywać koła zębate o bardzo wysokiej trwałości, zachowując jednocześnie dużą dokładność wykonania.

Jednym z najczęściej zadawanych pytań naszych klientów jest: z jakiego tworzywa zrobić koło zębate? Odpowiedź nie jest jednoznaczna, ponieważ wybór materiału zależy od obciążenia, prędkości pracy, temperatury oraz środowiska, w którym będzie pracował element.

Dostarczamy szeroką gamę tworzyw konstrukcyjnych wykorzystywanych do produkcji części maszyn. W praktyce jednak do wykonywania kół zębatych najczęściej rekomendujemy dwa materiały: poliamid PA6 i PA6G oraz poliacetal POM C. To właśnie one najlepiej łączą wysoką wytrzymałość mechaniczną, odporność na ścieranie oraz bardzo dobrą obrabialność CNC.

Dlaczego coraz więcej kół zębatych wykonuje się z tworzyw ?

Jeszcze kilkanaście lat temu większość kół zębatych wykonywano ze stali. Obecnie wiele nowych konstrukcji projektowanych jest od razu z wykorzystaniem tworzyw technicznych.

Powodów jest kilka. Tworzywa konstrukcyjne są znacznie lżejsze od metalu, skuteczniej tłumią drgania oraz redukują hałas przekładni. Dodatkowo nie korodują, a wiele z nich może pracować bez dodatkowego smarowania. W efekcie zmniejszają koszty eksploatacji urządzeń i wydłużają żywotność współpracujących elementów.

Z mojego doświadczenia wynika, że w większości maszyn przemysłowych dobrze zaprojektowane koło zębate z tworzywa pracuje równie skutecznie jak odpowiednik wykonany ze stali, a często nawet lepiej.

Jakie tworzywa stosuje się do produkcji kół zębatych ?

Na rynku dostępnych jest wiele tworzyw konstrukcyjnych wykorzystywanych do produkcji elementów napędowych.

Najczęściej spotykane są:

• poliamid PA6,
• poliamid PA6G,
• poliacetal POM C,
• polietylen PE1000,.

Choć każdy z tych materiałów ma swoje zastosowanie, nie każdy będzie dobrym wyborem na koło zębate.

Poliamid PA6 najpopularniejszy plastik na koła zębate

Poliamid od wielu lat pozostaje podstawowym materiałem wykorzystywanym do produkcji kół zębatych.

Największe zalety tego tworzywa to:

• bardzo wysoka wytrzymałość mechaniczna,
• dobra odporność na ścieranie,
• wysoka udarność,
• dobra obrabialność CNC,
• korzystna cena.

Koła zębate z poliamidu spotkać można praktycznie we wszystkich gałęziach przemysłu – od maszyn pakujących, przez urządzenia transportowe, aż po linie technologiczne. Do zastosowań o większych obciążeniach bardzo często rekomendujemy poliamid odlewany PA6G. Materiał ten wyróżnia się większą stabilnością wymiarową oraz wyższą odpornością na zużycie.

Poliacetal POM C  tworzywo do produkcji koł zębatych

Drugim materiałem, który bardzo często rekomendujemy naszym klientom, jest poliacetal POM C. To tworzywo wyróżnia się przede wszystkim:

• bardzo wysoką stabilnością wymiarową,
• małą chłonnością wilgoci,
• niskim współczynnikiem tarcia,
• bardzo dobrą dokładnością wykonania.

Poliacetal doskonale sprawdza się w precyzyjnych przekładniach, automatyce przemysłowej oraz urządzeniach wymagających zachowania dokładnych tolerancji przez długi czas. Według mnie właśnie tam, gdzie liczy się dokładność zazębienia i powtarzalność pracy, POM C często okazuje się lepszym rozwiązaniem niż klasyczny poliamid.

Czy polietylen nadaje się na koła zębate?

Polietylen PE1000 posiada bardzo dobre właściwości ślizgowe oraz wysoką odporność na ścieranie. Mimo to według mnie stosunkowo rzadko wykorzystuje się go do produkcji kół zębatych. Moim zdaniem tu powodem jest mniejsza sztywność materiału. Pod większym obciążeniem zęby mogą się odkształcać, co wpływa na dokładność pracy przekładni.

Dlatego polietylen znacznie częściej wykorzystuje się do produkcji:

• ślizgów,
• prowadnic,
• listew ślizgowych,
• elementów transportowych.

Czy teflon PTFE jest dobrym materiałem na koło zębate?

Teflon posiada najniższy współczynnik tarcia spośród wszystkich popularnych tworzyw konstrukcyjnych. Jest również wyjątkowo odporny chemicznie. Jednak ze względu na stosunkowo niewielką sztywność oraz niższą wytrzymałość mechaniczną rzadko stosuje się go jako materiał na klasyczne koła zębate.

Najczęściej PTFE wykorzystywany jest do produkcji:

• ślizgów,
• prowadnic,
• pierścieni,
• uszczelnień,
• elementów pracujących w agresywnym środowisku chemicznym.

Porównanie tworzyw sztucznych na koła zębate

Materiał	Wytrzymałość	Odporność na ścieranie	Stabilność wymiarowa	Właściwości ślizgowe	Rekomendacja na koła zębate
Poliamid PA6	bardzo wysoka	wysoka	dobra	dobra	bardzo polecany
Poliamid PA6G	bardzo wysoka	wysoka	bardzo dobra	bardzo dobra	bardzo polecany
Poliacetal POM C	wysoka	wysoka	doskonała	bardzo dobra	bardzo polecany
Polietylen PE1000	średnia	bardzo wysoka	Bardzo dobra	bardzo dobra	stosowany sporadycznie
Teflon PTFE	średnia	Bardzo wysoka	Bardzo dobra	doskonała	tylko wybrane zastosowania

Jak dobrać tworzywa do konkretnego koła ?

Przy wyborze materiału warto odpowiedzieć na kilka podstawowych pytań.

Czy koło będzie pracowało pod dużym obciążeniem?

Czy wymagana jest bardzo wysoka dokładność zazębienia?

Czy element będzie pracował na zewnątrz?

Czy przekładnia będzie pracowała bez smarowania?

Czy ważniejsze jest tłumienie hałasu czy maksymalna sztywność?

Dopiero analiza tych parametrów pozwala dobrać odpowiednie tworzywo.

Kiedy wybrać poliamid, a kiedy poliacetal ?

Poniżej moja rekomendacja

Jeżeli koło zębate będzie przenosiło duże obciążenia i najważniejsza jest odporność mechaniczna oraz trwałość, najczęściej rekomendujemy poliamid PA6 lub PA6G. Ma dobry stosunek ceny do jakości.

Jeżeli natomiast kluczowe znaczenie ma wysoka dokładność wykonania, mała chłonność wilgoci oraz stabilność wymiarowa przez długi okres użytkowania, lepszym rozwiązaniem będzie poliacetal POM C.

W mojej ocenie te dwa materiały stanowią zdecydowaną większość tworzyw wykorzystywanych do produkcji nowoczesnych kół zębatych. Dzięki odpowiedniemu doborowi materiału możliwe jest uzyskanie elementów o wysokiej trwałości, cichej pracy i długiej żywotności nawet w wymagających warunkach przemysłowych.