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塑料齿轮成型工艺最新进展

 塑料齿轮在过去的50年里经历了从新型材料到重要的工业材料的一个变化历程。今天它们已经深入到许多不同的应用领域中,如汽车、手表、缝纫机、结构控制设施和导弹等,起到传递扭矩和运动形式的作用。除了现有的应用领域以外,新的、更难加工的齿轮应用领域将不断的出现,这种趋势还在深入发展中。

汽车工业已经成为塑料齿轮发展最快的一大领域,这一成功的变化是令人鼓舞的。汽车制造厂商正努力寻找各种汽车驱动的辅助系统,他们需要的是马达和齿轮等而不是功率、液压或者电缆。这种变化使得塑料齿轮深入应用到很多应用领域,从升降门、座位、跟踪前灯到刹车传动器、电动节气门段、涡轮调解装置等。

塑料模具动力齿轮的应用进一步拓宽。在一些大尺寸要求的应用领域,塑料齿轮经常用来替代金属齿轮,如使用塑料的洗衣机传动装置等,这改变着齿轮在尺寸上的应用限度。塑料齿轮也应用到其它很多领域,如通风和空调系统(HVAC) 的减振驱动器、流动设施中的阀门传动、公共休息室中的自动冲扫器、小型航空器上用的控制表层稳定的动力螺旋器、军用领域中的螺砣仪以及操纵装置。


控制的难点

高精度齿轮允许的公差一般很难用美国塑料工业协会(SPI)所说明的“好”来形容(见下图)。但是今天多数成型专家使用最新的配有加工控制单元的成型机器,在一个复杂的窗口上,控制成型温度的精度、注射压力以及其它的变量来成型精密的齿轮。一些齿轮成型专家使用更先进的方法,他们在型腔里安置温度和压力传感器来提高成型的一致性和重复性。

精密齿轮的生产商也需要使用专业的检测设备,如用来控制齿轮质量的双齿侧面的滚动检测器、评估齿轮齿面以及其它特征的电脑控制检测器。但是拥有正确的设备仅仅是个开始。那些试图进入精度齿轮行业的成型商也必须调整他们的成型环境来确保他们生产的齿轮,在每一次注塑、每一次型腔都尽可能的一致。由于在生产精密齿轮的时候,技工的行为往往是决定性的因素,因此他们必须着力于对员工的培训和操作过程的控制。

由于齿轮的尺寸容易受季节性温度变换的影响,甚至打开门让一个叉车通过引起的温度波动都能影响齿轮的尺寸精度,因此模塑厂商需要严格控制成型区的环境条件。其它需要考虑的因素还包括:一个稳定的动力供给,可控制聚合物温度和湿度的适宜干燥设备,配有恒定的气流的冷却单元。有些场合使用自动化技术,通过一个反复的动作,将齿轮从成型的位置移开并放置在传送单元上,达到冷却方式的一致。

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