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カーボンピーク摩耗リサンスギア

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ピークギアとカーボンピークギアは、高強度で、軽量のデザインを実現し、スチールのプラスチック代替品として機能します。自己潤滑特性を特徴とするそれらは、摩擦騒音なしで動作し、高温、摩耗、疲労に対する優れた耐性を示します。彼らの優れた機械的性能により、高圧および高速条件下で安定した動作が保証され、同時にサービス寿命も延びています。これらのギアは、自動車およびドローン産業で広く使用されています。

ギアは、現代の自動車業界で重要な役割を果たしています。トランスミッションシステムであろうとステアリングシステムであろうと、ギアのパフォーマンスは、システム全体の効率、安定性、耐久性に直接影響します。従来のメタルギアは通常、切断や研削などのプロセスを通じて製造されており、多くの場合、大幅な加工エラー、高コスト、設置の困難をもたらします。さらに、摩擦により高レベルのノイズを生成する傾向があり、日常の使用中に損傷を受ける傾向があります。これらの課題を克服するために、高性能のギア材料を見つけることは、自動車業界で大きな傾向になりました。




Peek(Polyetheretherketone)材料は、その例外的な特性により、注目が高まっています。

従来の金属材料と比較して、Peekはギアの製造に使用する場合、次の利点を提供します。





1、優れた高温抵抗:

ピーク材料は、ガラス遷移温度と融点が高いため、安定した性能を維持しながら、高温の労働条件に耐えることができます。その長期の無負荷サービス温度は260°Cに達する可能性があり、ガラス遷移温度(TG)は143°C、融解温度(TM)は343°Cです。




2、優れた機械的特性:

Peekの優れた機械的特性により、そこから作られたギアが高圧および高速条件下で安定に動作することが保証されます。クリープと疲労に対する高い抵抗性を示し、ギアコンポーネントのサービス寿命を延ばします。




3、優れた炎遅滞:

Peekは、難燃剤添加剤を必要とせずにUL94 V-0評価を達成します。その自己拡張特性と低煙の排出量は、厳しい安全基準に適しており、航空宇宙および軍事防衛アプリケーションで広く使用されています。




4、自己潤滑特性:

Peekの優れた自己潤滑特性により、低摩擦係数と耐摩耗性を必要とするアプリケーションに最適です。これにより、摩擦と摩耗が減り、エネルギーの損失と騒音の生成が最小限に抑えられ、ギアの寿命が延び、メンテナンスコストが削減されます。




5、車両の軽量化:

密度はわずか1.3 g/cm³、ピークは一般的な金属よりも大幅に軽量です。 Metal Gearsと比較して、Peek Gearsは、機器の全体的な重量と慣性の減少に貢献し、効率と性能を向上させます。



製造コストの削減:PEEKは処理が簡単で、射出成形を使用して複雑なギアを製造しながら、高精度と品質制御を確保できます。これにより、ギアデザインの柔軟性が向上します。


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Peek CF30、Peek Carbon Fiber-Reinforced Material(Peek-CF)から作られたギアは、純粋なPeekギアよりもいくつかの利点を提供します。




1、より高い強度と剛性:

炭素繊維は非常に高い強度と弾性率を持っています。 Peekに追加すると、ギアの強度と剛性が大幅に向上します。これにより、Peek-CFギアは、より高い負荷に耐え、高ストレス条件下での変形に抵抗し、ギアの寿命を延ばしながら送信の精度と安定性を確保できます。たとえば、一部の産業用トランスミッションシステムでは、Peek-CFギアは純粋なピークギアよりも高いトルクを処理でき、より厳しい作業環境に適しています。




2、耐摩耗性の改善:

炭素繊維の高い硬度と優れた摩耗抵抗は、ピーク材料の耐摩耗性を高めます。その結果、PEEK-CFギアは、長期操作中に歯の表面での摩耗が少なくなり、歯のプロファイルの精度と安定した伝播効率を維持します。これにより、頻繁なスタート、停止、および高速操作を必要とするギアトランスミッションシステムに特に適しています。




3、より低い熱膨張係数:

炭素繊維の熱膨張係数は低いです。 Peekと組み合わせると、ギアの熱膨張係数が大幅に減少します。これにより、さまざまな温度条件下での寸法安定性が向上し、温度変化による変形とメッシュ精度の損失が最小限に抑えられます。たとえば、温度の変動に敏感な精密機器では、PEEK-CFギアは安定性と信頼性を高めることができます。




4、より高い熱伝導率:

炭素繊維には優れた熱伝導率があり、ピーク材料でより効果的に熱を放散するのに役立ちます。その結果、PEEK-CFギアは、動作中に熱をより良く放散し、作業温度を低下させ、高温による材料性能の低下と潤滑障害を防ぐことができます。これにより、トランスミッションの効率が向上し、特に高速で高負荷のギアシステムでギアの寿命が延びています。




5、優れた疲労抵抗:

炭素繊維を追加すると、材料の全体的な性能が向上し、ピークCFギアが純粋なピークギアよりも優れた疲労抵抗を与えます。長期環状負荷では、Peek-CFギアは疲労亀裂や損傷を受けやすく、拡張された動作期間にわたって信頼性と安定性を確保します。これにより、メンテナンスコストとダウンタイムが削減されます。

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ピーク(ポリエーテルケトン)ギアとピークカーボンファイバー強化(ピークCF)ギアは、高強度、高温抵抗、自己潤滑などの優れた特性により、さまざまな業界で広く使用されています。ただし、それらの材料特性と高精度の要件は、機械加工中にいくつかの課題を提示しています。以下は主な機械加工の難しさです。

1。材料特性による課題

ピークの高靭性と硬さ:ピークとその炭素繊維強化バリアントは、機械加工中にバリや材料の変形につながる可能性がある高い靭性と硬度を示します。

炭素繊維の研磨性:PEEK-CFの炭素繊維は、切削工具に大きな摩耗を引き起こし、ツールの摩耗と機械加工コストを増加させます。

2。高精度要件

厳密な寸法公差:歯のプロファイルやボア直径などのギアの重要な寸法は、マイクロンレベルの公差(例えば、±0.005 mm)内で制御する必要があり、機器とプロセスに大きな需要を置きます。

複雑なジオメトリ:特にらせん状またはスパイラルギア用のギア歯のデザインは複雑で、高精度のCNCマシンと特殊なツールが必要です。

3。表面仕上げ要件

高い表面仕上げ:ギアサーフェスは、摩擦と摩耗を減らすために、高い仕上げ(通常はRA <0.2 µm)を達成する必要があります。

障害の難しさ:ピーク材料は、特に微小齿形や複雑な構造で、機械加工後にバリを生成する傾向があり、複雑で時間のかかるプロセスを否定します。

4。熱変形制御

ピークの熱感度:ピーク材料は、機械加工中の熱を切断し、寸法の精度と形状の安定性に影響を与えるため、熱変形を起こしやすくなります。

冷却要件:機械加工には、材料性能を低下させる可能性のある過熱を防ぐために、削減温度と冷却条件の厳密な制御が必要です。

5。ツールの選択と摩耗

高いツール材料の要件:機械加工PEEKとPEEK-CFには、ダイヤモンドコーティングや炭化物ツールなどの硬度と耐摩耗性を備えたツールが必要です。

迅速なツール摩耗:炭素繊維の追加により、ツールの摩耗が加速し、機械加工コストと時間が増加します。

6。清潔さの制御

清潔さの高い基準:医療や半導体などの産業では、ギアは機械加工中に油、ほこり、およびその他の汚染物質の回避を必要とする必要があります。

後処理要件:製品の清潔さを確保するために、機械加工後に厳格な洗浄と包装が必要です。

7。PEEK-CFの繊維向きの問題

不均一な繊維分布:PEEK-CFの炭素繊維は、射出成形または機械加工中に不均一に分布し、ギアの機械的特性に影響します。

繊維の破損:炭素繊維は、機械加工中に破損する傾向があり、表面の質と性能の損失が低下します。

8。射出成形の課題(複雑なギアの場合)

複雑な金型設計:ピークとピークCFの射出成形には、高精度の金型が必要であり、カビの設計は材料の収縮と繊維の向きを説明する必要があります。

プロセス制御:気泡や収縮細孔などの欠陥を避けるために、射出成形中に温度、圧力、および冷却速度を厳密に制御する必要があります。



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