行业的塑料齿轮的使用

最近在一篇文章发表在开放获取期刊聚合物,研究人员讨论了服务和磨损寿命的3 d打印聚合物齿轮。

研究:磨损和3 d印刷聚合物齿轮的使用寿命。图片来源:茹科夫奥列格/ Shutterstock.com

背景

近年来,加法制造人气已经超越传统的制造方法。加法制造最重要的缺点是,它需要更长的时间比传统的生产制造方法,不适合大量生产。小投资,它是可行的制造商品,建模和三维(3 d)打印机。

因为轻,成本低,耐腐蚀,无声的行动,塑料齿轮通常用于电器,烹饪,和纺织行业。塑料齿轮的强度印刷在三维打印机被研究人员调查。齿轮的机械性能使用3 d打印技术创建的方法研究了理论上和经验在各种情况下工作。

(一个齿面接触区域和限制()b)承载面速度分布。图片来源:Boolos, M et al .,聚合物

关于这项研究

在这项研究中,作者计算的耐磨塑料直齿圆柱齿轮用熔融沉积成型(FDM)方法理论上。穿测试中执行Forschungsstelle毛皮Zahnrader和Getriebebau (FZG)类型在同一负载测试设备和旋转速度评估齿轮的使用寿命。2020欧洲杯下注官网齿轮是由热塑性高分子材料如丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚乳酸(PLA)、聚对苯二甲酸欧洲杯足球竞彩乙二醇酯(PETG)。

团队决定了塑料齿轮的磨损FDM工艺生成的3 d打印机理论上基于旋转的数量。MATLAB^®是用来计算的方程用来描述沿啮合线穿。

研究人员评估了齿轮的使用寿命,重复相同的测试负载和旋转速度。人民解放军、ABS和PETG聚合物热塑性材料被使用,通常用于FDM的过程。欧洲杯足球竞彩塑料齿轮使用BCN 3 d印刷σR19三维打印机。穿测试执行与FZG闭路磨损试验仪器观察齿轮磨损。

点p的相对运动₁和p_2。图片来源:Boolos, M et al .,聚合物

观察

PETG塑料齿轮比其他类型的塑料齿轮更耐用。PETG塑料齿轮比解放军和ABS 22.3%和37%,分别。解放军齿轮似乎比ABS齿轮更健壮的12%。PETG材料齿轮的磨损深度分别为30%和40%低于ABS和PLA材料齿轮,分别。

最穿是ABS,解放军,PETG齿轮旋转时在理论上计算磨损深度在同一加载和旋转速度。穿,PETG是最耐用的材料。的根区塑料齿轮的齿轮是重要的地方。

磨损深度值计算使用PLA-fabricated齿轮不同的理论公式4 - 5%的观察实验结果与CMM的使用。这证明了理论公式的使用和适应性不同的塑料齿轮。ABS和解放军被证明有类似的磨损特征。当所有三个塑料齿轮材料进行比较,观察PETG上面是最持久欧洲杯足球竞彩的。PETG材料耐磨损有关其高伸长断裂和刚性但灵活的性质。

聚合物直齿圆柱齿轮(一个中国人民解放军,b)ABS, (c)PETG。图片来源:Boolos, M et al .,聚合物

结论

总之,本研究从理论上确定塑料齿轮的磨损深度方程提出了FDM方法生成的3 d打印机,和磨损深度作用线使用MATLAB计算^®派生的代码。齿轮的使用寿命评估,测试是重复直到破坏发生在相同数量的革命和速度。

穿特别观察到在该地区的齿根塑料齿轮的传动装置进入操作由FDM的过程。的根区塑料齿轮的齿轮是重要的地方。

由于其质量上的差异,三个不同的高分子材料(ABS、解放军和PETG)比较材料使用FDM方法制造的3 d打印机。欧洲杯足球竞彩解放军最简单的材料时,ABS是最难的。当涉及到价格和可用性,所有三个聚合物材料作为纤维和有类似的成本,但耐磨性,PETG已经稳操胜券了。欧洲杯足球竞彩

作者提到,未来的研究将比较聚合物齿轮的磨损行为,采用各种3 d印刷技术和印刷参数。

源

Boolos, M。科尔宾,S。赫曼,。,等。磨损和3 d印刷聚合物齿轮的使用寿命。聚合物14 (10)2064 (2022)。https://www.mdpi.com/2073-4360/14/10/2064

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