塑料齒輪的材料選擇核心是匹配使用場(chǎng)景的負(fù)載、溫度和耐磨性需求,主要分為通用塑料、工程塑料和高溫特種塑料三大類,不同類別在強(qiáng)度、耐溫性和成本上差異顯著,需按需選型。
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1. 通用塑料:低成本、低負(fù)載場(chǎng)景首選
通用塑料性價(jià)比高、易注塑成型,但強(qiáng)度和耐磨性一般,僅適用于低負(fù)載、短壽命的場(chǎng)景,無(wú)需承受復(fù)雜傳動(dòng)壓力。
尼龍(PA,聚酰胺):
核心性能:有一定韌性和自潤(rùn)滑性,耐沖擊,但易吸水導(dǎo)致尺寸不穩(wěn)定,未增強(qiáng)款強(qiáng)度較低。
常見(jiàn)改性:多添加玻纖(PA+GF10%-30%),提升強(qiáng)度和耐磨性,是通用塑料中最常用的齒輪材質(zhì)。
適用場(chǎng)景:玩具齒輪、簡(jiǎn)易家電(如小型風(fēng)扇)的輔助傳動(dòng)齒輪、輕載辦公用品齒輪。
聚丙烯(PP, polypropylene):
核心性能:成本極低,耐酸堿腐蝕,但剛性差、高溫易變形(耐溫≤90℃),耐磨性弱。
適用場(chǎng)景:一次性設(shè)備齒輪、低轉(zhuǎn)速且無(wú)負(fù)載要求的裝飾性齒輪(如兒童玩具的外觀傳動(dòng)件)。
2. 工程塑料:中低負(fù)載、通用傳動(dòng)主流
工程塑料強(qiáng)度高、耐磨性和耐溫性優(yōu)于通用塑料,能適配大多數(shù)常規(guī)傳動(dòng)場(chǎng)景,是塑料齒輪的 “主力軍”,尤其適合對(duì)壽命和穩(wěn)定性有一定要求的設(shè)備。
聚甲醛(POM,聚氧亞甲基,俗稱 “賽鋼”):
核心性能:綜合性能最優(yōu),自潤(rùn)滑性好(無(wú)需頻繁加潤(rùn)滑劑),剛性強(qiáng)、尺寸穩(wěn)定性高,耐溫≤120℃,耐磨性遠(yuǎn)優(yōu)于尼龍。
優(yōu)勢(shì)特點(diǎn):無(wú)吸水問(wèn)題,傳動(dòng)精度高,是塑料齒輪中應(yīng)用最廣的材質(zhì),幾乎覆蓋中低負(fù)載的所有常規(guī)場(chǎng)景。
適用場(chǎng)景:打印機(jī)傳動(dòng)齒輪、汽車內(nèi)飾齒輪(如車窗升降輔助齒輪)、家電(空調(diào)、洗衣機(jī))核心傳動(dòng)齒輪、辦公設(shè)備(碎紙機(jī)、投影儀)齒輪。
聚碳酸酯(PC, polycarbonate):
核心性能:透明度高(可做透明齒輪),抗沖擊性強(qiáng),但耐磨性差、易應(yīng)力開(kāi)裂,耐溫≤130℃。
適用場(chǎng)景:需可視化傳動(dòng)的齒輪(如部分設(shè)備的觀察窗內(nèi)齒輪)、低負(fù)載且抗沖擊的場(chǎng)景(如小型儀器的防護(hù)性傳動(dòng)件)。
ABS 樹(shù)脂(丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物):
核心性能:剛性和沖擊性平衡,易染色,但耐溫低(≤80℃)、耐磨性差,長(zhǎng)期使用易磨損變形。
適用場(chǎng)景:低轉(zhuǎn)速、輕載的外觀類齒輪(如家電面板上的調(diào)節(jié)齒輪)、非核心傳動(dòng)的輔助齒輪。
3. 高溫特種塑料:高負(fù)載、高溫場(chǎng)景必備
高溫特種塑料強(qiáng)度高、耐溫性強(qiáng),能承受中高負(fù)載和惡劣環(huán)境(如高溫、油污),但成本高、加工難度大,僅用于有特殊要求的場(chǎng)景。
聚醚醚酮(PEEK, polyetheretherketone):
核心性能:性能頂尖,耐溫可達(dá) 250℃(短期耐溫 300℃),高強(qiáng)度、高耐磨性,耐油污和化學(xué)品腐蝕,尺寸穩(wěn)定性極佳。
不足:成本極高(是 POM 的 5-10 倍),加工需高溫高壓,成型難度大。
適用場(chǎng)景:汽車發(fā)動(dòng)機(jī)周邊輔助齒輪(如高溫環(huán)境下的傳感器傳動(dòng)件)、工業(yè)設(shè)備(如小型伺服電機(jī))高負(fù)載齒輪、醫(yī)療設(shè)備(高溫消毒環(huán)境)齒輪。
聚苯硫醚(PPS, polyphenylene sulfide):
核心性能:耐溫≤220℃,強(qiáng)度和耐磨性接近 PEEK,耐酸堿和高溫油污,成本低于 PEEK。
常見(jiàn)改性:多添加玻纖或礦物填充(PPS+GF),進(jìn)一步提升剛性和耐溫性。
適用場(chǎng)景:汽車變速箱輔助齒輪、工業(yè)水泵齒輪(潮濕高溫環(huán)境)、電子設(shè)備(如變頻器)內(nèi)部高溫區(qū)齒輪。
聚酰亞胺(PI, polyimide):
核心性能:耐溫最高(長(zhǎng)期耐溫 300℃以上),但脆性大、加工難度極高,且成本昂貴。
適用場(chǎng)景:極端高溫環(huán)境的特種齒輪(如航空航天小型設(shè)備、高溫測(cè)試儀器的傳動(dòng)件),民用領(lǐng)域應(yīng)用極少。