Tannhjul og drev overfører bevegelse og kraft. I metall gjøres den jobben stille og effektivt, men metallet krever smøring, veier mye og kan ruste. I mange bruksområder holder plast mer enn godt nok, og i noen tilfeller er plast klart bedre.
Tannhjul i plast går stillere, veier mindre og trenger som regel ingen smøring. Det gjør dem godt egnet i næringsmiddelmaskiner, medisinsk utstyr, kontormaskiner og transportører der renhold og lavt støynivå betyr mye.
Materialer som passer
POM-C
POM-C er det vanligste valget til tannhjul i plast. Materialet er stivt, dimensjonsstabilt og har lav friksjon, noe som gir stille gange og presisjon som varer. Det passer til moderat belastning og middels hastigheter.
PA6
PA6 tåler kraftigere støt og har bedre slitasjebestandighet enn POM-C. Det passer i tannhjul som utsettes for slag, vibrasjoner eller vekslende last. Oljefylt PA6 gir enda bedre glid og mindre slitasje mot metallflater.
PEEK
PEEK brukes når temperaturen eller kjemikaliene utelukker andre plaster. Det er betydelig dyrere, men tåler kontinuerlig varme opp til 250 grader og aggressive miljøer.
PE-1000
PE-1000 passer til store hjul som roterer sakte, der slitestyrke og lav friksjon betyr mer enn høy presisjon. Det er et rimelig alternativ til tunge bruksområder.
Sammenligning av materialer
| Material | Best for | Begrensning |
|---|---|---|
| POM-C | Presisjon og stille gange | Følsom for sterke syrer og kraftige støt |
| PA6 | Belastning og støt | Tar opp fukt, kan påvirke presisjonen |
| PEEK | Varme og aggressive miljøer | Høy kostnad |
| PE-1000 | Store hjul og lav friksjon | Mindre stivt og presist |
Konstruksjon og bearbeiding
Tannhjul i plast lages som regel med CNC-bearbeiding fra plater, stenger eller rør. POM-C og PA6 egner seg særlig godt til dreiing og fresing med trange toleranser. Husk under konstruksjon at plast er mer elastisk enn metall, så kontakten mellom tannhjulene blir litt annerledes.
For å redusere slitasje og støy lønner det seg å pare plasthjulet med en aksel i metall eller et motgående hjul i metall. Hjulene må også få nok klaring til at de ikke går varme ved kontinuerlig drift. Ved næringsmiddelkontakt velger du en FDA-godkjent grad av det aktuelle materialet.
Typiske bruksområder
- Drivverk i næringsmiddel- og pakkemaskiner
- Transportører og kjedehjul
- Medisinsk utstyr og laboratoriemaskiner
- Kontormaskiner og skrivere
- Lineære drivverk og stillmekanismer
Støy og vibrasjoner
En av de mest merkbare forskjellene mellom plast og metall i tannhjul er støynivået. Plasten demper vibrasjoner og gir en mykere overgang mellom tennene. Det er en stor fordel i arbeidsmiljøer der støy er et problem, og i maskiner som står i kontorlokaler eller butikker.
De lavere vibrasjonene reduserer også slitasjen på resten av maskindelene og kan gi bedre presisjon i posisjonering. Til virkelig stille drift er POM-C og PA6 de vanligste valgene, mens PE-1000 passer når støynivået betyr mindre enn slitestyrken.
Fordeler med plast sammenlignet med metall
- Stillere gange og mindre vibrasjoner
- Lavere vekt, som reduserer treghet og energiforbruk
- Ingen smøring nødvendig i tørre miljøer
- Ruster ikke og tåler mange kjemikalier
- Kan freses og dreies med høy presisjon
Slik velger du riktig materiale
Til standard tannhjul med moderat belastning er POM-C riktig startpunkt. Ved støt og høyere belastning er PA6 bedre. Ved varme eller aggressive kjemikalier er PEEK alternativet. Til store, langsomme hjul der kostnaden betyr noe, er PE-1000 verdt å prøve.