A nagyfrekvenciás edzés egy felületedzési eljárás, amely elektromágneses indukciót alkalmaz a fogaskerék felületének gyors felmelegítésére a kritikus hőmérsékletre (jellemzően 800–950 °C), majd azonnal vízben vagy olajban edzi. Ez egy martenzites edzett réteget eredményez, amely jelentősen növeli a felületi keménységet és a kopásállóságot anélkül, hogy a fogaskerék magjának szívósságát veszélyeztetné. Mivel az iparágak nagyobb teljesítményt igényelnek a kompakt, nagy nyomatékú alkalmazásokban, a nagyfrekvenciás edzésű fogaskerekek nélkülözhetetlenné váltak az autóiparban, a bányászatban, az energetikai és a precíziós berendezésekben.

Alapvető teljesítményelőnyök

1. Rendkívül nagy felületi keménység és kopásállóság
A fogaskerék fogfelületének gyors felmelegítésével és edzésével egy edzett martenzites réteg alakul ki, amelynek keménysége HRC 55–62 (általában a 40Cr vagy 42CrMo acéloknál fordul elő).

• A kopásállóság több mint 50%-kal javul

• A felületi kopás mindössze 30–50%-os a hagyományos, kezeletlen fogaskerekekhez képest

• Ideális nagy súrlódású környezetekhez, például nagy teherbírású sebességváltókhoz és bányászati ​​gépekhez

2. Nagy fáradási szilárdság
A kioltási folyamat nyomó jellegű maradékfeszültséget hoz létre a megkeményedett rétegben, ami gátolja a felületi repedések kialakulását és növekedését.

• A fáradtsági határ 20–30%-kal nő

• Például a 42CrMo-ból készült szélturbina főtengely fogaskerekei akár 20 éves élettartamot is elérhetnek.

3. Megőrzi a mag szilárdságát
Csak a külső réteg edzett (általában 0,2–5 mm), míg a mag képlékeny és ütésálló marad.

• Ez a kettős tulajdonság biztosítja mind a felület tartósságát, mind a törésállóságot lökésszerű terhelés alatt.

• Széles körben használják autóipari tengelyhajtóművekben és ütésterheléses alkatrészekben

Folyamatszabályozási előnyök

1. Pontos lokalizált edzés
Az eljárás célzottan megmunkálhatja az egyes fogakat vagy a fogaskerék felületének meghatározott területeit, így alkalmassá válik összetett profilok, például bolygókerekes fogaskerekek és nem szabványos alakzatok megmunkálására.

• Az edzett mélység frekvencia, teljesítmény és idő segítségével állítható

• Alkalmazásspecifikus kezelést tesz lehetővé minimális deformációval

2. Nagy hatékonyság és energiatakarékosság
A teljes folyamat mindössze néhány másodperctől akár több tíz másodpercig is eltarthat, így az energiafogyasztás 30%-kal csökken a hagyományos módszerekhez képest.

• Kompatibilis a robotizált anyagmozgatást alkalmazó automatizált gyártósorokkal

• Nagyméretű gyártáshoz kiválóan alkalmas

3. Alacsony deformáció
A lokalizált és gyors melegítés minimalizálja a hőtorzulást.

• A kerekség eltérése ≤0,01 mm-en belül szabályozható precíziós fogaskerekek (pl. CNC orsófogaskerekek) esetén

• Míg a lézeres edzés még kisebb deformációt eredményez, a nagyfrekvenciás edzés költséghatékonyabb és nagyobb mélységi rugalmasságot kínál.

Anyag- és költséghatékonyság

1. Széleskörű anyagkompatibilitás
Közepes és magas széntartalmú acélokhoz, valamint ≥0,35% széntartalmú ötvözött acélokhoz alkalmazható, például S45C, 40Cr és 42CrMo.

• Széles körű ipari hajtómű-alkalmazásokat támogat

2. Kiváló ár-érték arány
A nagyfrekvenciás edzés gazdaságosabb anyagok használatát teszi lehetővé (pl. a 40CrNiMoA helyettesítése), ami 20–30%-kal csökkenti az anyagköltségeket.

• Kevesebb utókezelési megmunkálásra van szükség

• A rövidebb gyártási ciklusok javítják az általános gyártási hatékonyságot

Tipikus alkalmazások

A nagyfrekvenciás edzésű fogaskerekeket széles körben használják számos iparágban kiváló felületi keménységük, kopásállóságuk és kifáradási szilárdságuk miatt.autóipar, 40Cr acélból készült sebességváltó fogaskerekekben használják őket, amelyek akár 150 000 kilométert is kibírnak, valamint nagy teljesítményű motorok főtengelyeiben.nehézgépekEzeket a fogaskerekeket bányászati ​​zúzótengelyekben alkalmazzák, ahol a felületi keménység eléri az 52 HRC-t, és a hajlítási kifáradási szilárdság meghaladja a 450 MPa-t.

In precíziós berendezések, például CNC szerszámgépeknél a 42CrMo-ból készült orsófogaskerekek több mint 5000 órán át deformáció nélkül működhetnek. Kulcsfontosságú alkatrészek a szélturbinák főtengelyeiben is, ahol a megbízhatóság és a hosszú élettartam kulcsfontosságú. A következő területeken:vasúti közlekedés és robotikaA nagyfrekvenciás edzést nagysebességű vonatok és robotok sebességváltó rendszereinek javítására, valamint bolygóműves görgős csavarrendszerek megerősítésére használják.

Jövőbeli kilátások

Az edzett felület és a szívós mag kombinációjának köszönhetően a nagyfrekvenciásan edzett fogaskerekek pótolhatatlanok a nagy terhelésű, nagy sebességű és nagy pontosságú alkalmazásokban. Folyamatos rugalmasságának, minimális torzulásának és költséghatékonyságának köszönhetően továbbra is előnyben részesített megoldás az autóiparban, az energetikai berendezésekben és a precíziós gépek szektorában.

A jövőbeli fejlesztések a következőkre fognak összpontosítani:

• Digitális vezérlők integrálása a folyamatok pontosságának további optimalizálása érdekében

• Rövid folyamatú, környezetbarát módszerek fejlesztése az energiafelhasználás és a kibocsátások csökkentése érdekében