Tandwielen van gepoederd metaal worden gemaakt door middel van poedermetallurgie. Dit proces is in de loop der jaren flink verbeterd, wat heeft geleid tot een toenemende populariteit van gepoederd metaal als tandwielmateriaal.
Tandwielen van gepoederd metaal worden in veel industrieën gebruikt, maar het meest in de automobielsector. Typische toepassingen in de automobielindustrie zijn motoronderdelen zoals tandwielen en poelies, schakelcomponenten, oliepomptandwielen en turbocompressorsystemen. Poedermetallurgie kan worden gebruikt voor de productie van rechte tandwielen, schroeftandwielen en kegeltandwielen.
Wat is poedermetallurgie?
Poedermetallurgie is een proces voor het vormen van metalen onderdelen. Het proces bestaat uit drie stappen:
- Het mengen van de metaalpoeders
- Het samenpersen van de poeders tot de gewenste vorm
- Het verwarmen van de verdichte vorm onder gecontroleerde omstandigheden
Het eindresultaat is een metalen onderdeel dat vrijwel identiek is aan de gewenste vorm en weinig tot geen machinale afwerking nodig heeft, afhankelijk van de gewenste precisie.
Voordelen en nadelen van gepoederde metalen tandwielen
De belangrijkste reden waarom tandwielen van gepoederd metaal de voorkeur genieten boven traditionelere tandwielmaterialen, is de prijs. Bij grote productieaantallen is de productie van een tandwiel van gepoederd metaal goedkoper dan een tandwiel van ijzer of staal. Ten eerste wordt er minder energie verbruikt tijdens de productie en is er ook zeer weinig materiaalverspilling. De productiekosten zijn over het algemeen ook lager, aangezien veel onderdelen van gepoederd metaal weinig tot geen machinale afwerking nodig hebben.
Andere eigenschappen die gepoederd metaal aantrekkelijk maken, hebben te maken met de materiaalstructuur. Door de poreuze samenstelling van gepoederde metalen tandwielen zijn ze licht van gewicht en lopen ze doorgaans stil. Bovendien kan het poedermateriaal op unieke wijze worden gemengd, wat resulteert in unieke eigenschappen. Voor tandwielen omvat dit de mogelijkheid om het poreuze materiaal met olie te impregneren, wat resulteert in tandwielen die zelf-smerend zijn.
Er kleven echter enkele nadelen aan tandwielen van gepoederd metaal. Een van de belangrijkste is dat gepoederd metaal minder sterk is en ook sneller slijt dan andere materialen. Er zijn ook beperkingen qua afmetingen bij het gebruik van gepoederd metaal om zowel de maakbaarheid als de effectiviteit van het tandwiel te behouden. Het is over het algemeen ook niet kostenefficiënt om tandwielen van gepoederd metaal in kleine tot middelgrote productieaantallen te produceren.
