Material Gigi Otomotif Umum dan Aplikasinya dalam Sistem Kendaraan

Mengapa Pemilihan Material Gigi Roda Penting dalam Sistem Otomotif?

Fungsi dasar dari roda gigi adalah transmisi torsi . Torsi adalah gaya putar pada kendaraan; roda gigi membantu mentransmisikan (mengatur) torsi selama akselerasi. Gigi yang lebih rendah (rasio numerik yang lebih tinggi) akan mentransmisikan torsi lebih besar untuk mendaki bukit dan menarik beban berat.

Roda gigi mentransfer gerakan dari poros engkol ke poros penggerak, yang pada akhirnya mengarah ke roda. Pada kendaraan, roda gigi juga dapat melakukan aksi sebaliknya saat berbelok.

Mempertahankan kecepatan putaran sistem penggerak adalah fungsi utama gigi transmisi pada kendaraan. Gigi transmisi yang lebih rendah membantu mempertahankan RPM yang lebih tinggi, dan sebaliknya.

Ada dua jenis roda gigi yang dapat digunakan dalam sebuah kendaraan. Mengetahui perbedaan antara roda gigi transmisi beban tinggi dan roda gigi motor kecil akan membantu Anda memahami konsepnya.

• Roda gigi transmisi beban tinggi mentransfer daya dan torsi pada mesin berat. Roda gigi ini berukuran lebih besar, dengan susunan heliks yang lebih tinggi atau rasio ganda.
• Perangkat berdaya rendah menggunakan roda gigi motor kecil untuk transmisi daya dan torsi. Roda gigi ini lebih kecil dan memiliki roda gigi lurus sederhana.

Pemilihan material yang tepat sangat penting karena pilihan yang salah dapat memicu serangkaian masalah mekanis, keselamatan, kinerja, dan ekonomi pada sistem otomotif. Dampaknya seringkali parah, mahal, dan terkadang berbahaya. Saat memilih material roda gigi, penting untuk menyeimbangkan kemudahan manufaktur, biaya, dan sifat mekanis.

Sistem transmisi kendaraan harus cukup andal untuk menahan jutaan siklus tanpa kerusakan, sehingga menghindari biaya perbaikan dan penggantian. Pengurangan kebisingan dicapai dengan memilih roda gigi heliks alih-alih roda gigi lurus, yang menjaga ketenangan di dalam kabin. Roda gigi harus memiliki ketahanan aus yang tinggi untuk menjaga umur transmisi dan mengurangi biaya perawatan.

Material Roda Gigi pada Industri Otomotif

Berbagai material dapat digunakan untuk memproduksi roda gigi kendaraan. Rincian semua material tersebut adalah sebagai berikut:

· Roda Gigi Paduan Baja: Kekuatan dan Daya Tahan

Bahan yang paling umum digunakan untuk pembuatan roda gigi adalah baja dan paduannya. Bahan ini memberikan ketahanan, kekuatan, ketangguhan, dan ketahanan panas yang tinggi.

• Kandungan karbon pada baja menentukan kekuatannya. Konsentrasi karbon berkisar antara 0,3-0,6%. Baja karbon merupakan solusi hemat biaya untuk daya tahan, kekuatan, dan ketahanan panas.
• Paduan 20CrMnTi mengandung kromium, titanium, dan mangan. Paduan ini memberikan kemampuan pengerasan, ketahanan lelah, dan ketahanan aus yang tinggi.
• Paduan 18CrNiMo7-6 dirancang untuk menahan beban berat dan memberikan kinerja tinggi.

Keuntungan

• Paduan baja ini memiliki kekuatan tarik yang tinggi, artinya dapat menahan tekanan lebih dari 1080 MPa.
• Paduan 18CrNiMo7-6, 20CrMnTi, dan baja karbon memiliki daya tahan tinggi dan ketahanan panas yang lebih besar.

Aplikasi

• Penggunaan paling umum dari roda gigi paduan baja adalah pada poros input dan output.
• Roda gigi cincin dan pinion pada diferensial otomotif terbuat dari paduan baja.
• Perangkat dengan torsi tinggi seperti turbin, kotak roda gigi pesawat terbang, dan peralatan pertambangan menggunakan roda gigi ini.

Proses manufaktur

• Untuk produksi roda gigi lurus, gigi, dan pembentukan yang presisi, digunakan mesin CNC.
• Kekerasan dan ketangguhan material dipertahankan melalui perlakuan panas seperti pendinginan cepat (quenching) dan karburisasi.

• Roda Gigi Paduan Baja Tahan Karat: Tahan Korosi dan Umur Pakai Panjang

Komponen otomotif membutuhkan paduan baja tahan karat yang memiliki ketahanan korosi, daya tahan, dan masa pakai yang lama. Kandungan kromium menciptakan lapisan oksida pelindung, yang berarti bahwa paduan ini tahan terhadap karat, oksidasi, dan kerusakan kimia, sehingga paduan ini paling cocok untuk sistem otomotif yang terpapar kelembapan dan digunakan di luar ruangan. Tersedia berbagai jenis baja tahan karat yang telah melalui perlakuan panas, yang memiliki kekuatan tinggi, tahan terhadap kelelahan, dan tahan aus.

Keuntungan

• Tingkat ketahanan yang tinggi terhadap korosi dan karat.
• Kekuatan dan daya tahan terhadap kelelahan yang luar biasa.
• Masa pakai yang lama dan perawatan yang rendah.

Aplikasi

• Mekanisme pengangkat sunroof dan jendela
• Mekanisme pelipatan kaca spion
• Sistem aktuator HVAC
• Sistem penggerak tambahan EV

Manufaktur

Kekuatan, akurasi, dan kelancaran pergerakan roda gigi dijamin oleh pemesinan CNC, perlakuan panas, penyelesaian permukaan, dan penggerindaan presisi.

• Roda Gigi Plastik Rekayasa: Pengurangan Kebisingan dan Efisiensi Biaya

Penggunaan teknik rekayasa sangat umum di industri otomotif. Roda gigi untuk sistem penyetelan diproduksi dari bahan-bahan ini. Teknik rekayasa umum yang dapat digunakan dalam pembuatan roda gigi adalah sebagai berikut:

• Ini adalah termoplastik rekayasa kristalin yang dapat digunakan dalam pembuatan roda gigi di industri pencetakan. Material ini memiliki gesekan rendah (0,2-0,3) dan sifat pelumas sendiri.POM memiliki tingkat penyusutan (2-3,5%) dan penyerapan kelembapan yang sangat rendah (0,2-0,5%).
• Ini adalah termoplastik semi-kristalin yang memiliki ketahanan aus dan sobek yang tinggi. Nilon memiliki kapasitas penyerapan kelembapan yang lebih besar, yaitu sekitar (hingga 3% atau lebih).
• Penambahan serat kaca dan bahan lainnya meningkatkan kekuatan material tersebut.

Keuntungan

• Ciri utama plastik rekayasa adalah ringan namun memiliki kekuatan dan ketahanan aus yang tinggi.
• Plastik ini memiliki daya redam yang sangat baik, sehingga mengurangi kebisingan.
• Bahan ini tetap tidak terpengaruh oleh bahan kimia keras dan kelembapan.

Aplikasi

• Komponen POM dan nilon umum digunakan pada kaca spion lipat otomatis karena perakitannya yang senyap.
• Mekanisme pengaturan kemiringan kursi di dalam kendaraan sering menggunakan roda gigi yang terbuat dari plastik rekayasa.
• Headset dan pengatur jendela juga memiliki roda gigi ini.

Manufaktur

• Metode untuk memproduksi roda gigi POM dan nilon secara massal adalah dengan pencetakan injeksi, yang memberikan hasil yang presisi.
• Untuk produksi dalam jumlah kecil dengan kustomisasi, manufaktur CNC dilakukan menggunakan prototipe.

• Gigi Paduan Aluminium: Ringan dan Efisien

Paduan aluminium telah banyak digunakan dalam roda gigi otomotif, di mana desain ringan, ketahanan korosi, dan penampilan estetika sangat dibutuhkan. Lapisan oksida alaminya memberikan ketahanan korosi yang kuat, memungkinkan penggunaannya dalam sistem kendaraan untuk jangka waktu yang lama. Roda gigi aluminium juga ekonomis karena memiliki kepadatan rendah, dan cocok untuk kendaraan listrik (EV) dan sistem kenyamanan beban rendah hingga menengah. Kemampuan pengerjaannya sangat baik, menghasilkan produksi yang presisi dan efisien.

Keuntungan

• Konstruksi ringan yang inovatif
• Ketahanan korosi yang tinggi
• Kemampuan pemesinan yang sangat baik
• Konduktivitas termal yang baik
• Hasil akhir permukaan yang estetis

Aplikasi

• Mekanisme pengaturan kursi
• Pengatur jendela
• Sistem kenyamanan dan sistem pendukung pada kendaraan listrik.
• Rakitan aktuator yang terpasang di dalam
• Sistem roda gigi motor beban rendah

Manufaktur

Roda gigi presisi tinggi diproduksi menggunakan mesin penggilingan dan pembubutan CNC. Penyelesaian permukaan dan anodisasi meningkatkan daya tahan dan ketahanan terhadap korosi, dan pemesinan presisi memberikan persambungan yang halus dan pengoperasian yang senyap.

• Roda Gigi Paduan Kuningan: Gerakan Halus dan Pengendalian Keausan

Roda gigi mobil yang terbuat dari paduan kuningan banyak digunakan karena ketahanan ausnya yang tinggi, gesekan yang stabil, dan ketahanan terhadap korosi. Kekuatan mekanik dan ketahanan panas ditingkatkan dengan penambahan seng, tembaga, magnesium, dan aluminium. Kuningan menawarkan gesekan yang terkontrol dan halus, sehingga ideal untuk cincin sinkronisasi yang memungkinkan perpindahan gigi yang mulus.

Keuntungan

• Ketahanan terhadap keausan dan gesekan tinggi.
• Ketahanan korosi yang sangat baik.
• Konduktivitas termal dan listrik yang lebih tinggi.
• Perpindahan gigi dan transmisi yang halus.
• Komponen yang kompleks sangat mudah dikerjakan dengan mesin.

Aplikasi

• Cincin sinkronisasi sistem transmisi.
• Katup, fitting penyemenan, dan konektor sistem bahan bakar.
• mekanisme kontrol HVAC
• Antarmuka dan konektor pengisian daya EV tegangan tinggi.
• Komponen-komponen sistem kelistrikan dan penerangan.

Manufaktur

Pemesinan CNC pada roda gigi kuningan dilakukan untuk mencapai akurasi dimensi dan geometri yang tinggi. Upaya pembubutan, penggilingan, dan penyelesaian yang presisi menghasilkan permukaan yang halus, toleransi yang ketat, dan kinerja yang stabil dalam jangka panjang.

Aplikasi dalam Sistem Kendaraan

Roda gigi otomotif yang terbuat dari berbagai material digunakan di berbagai bidang. Beberapa di antaranya adalah sebagai berikut:

• Roda Gigi Penyesuaian Motor Kursi

Mekanisme pengaturan kursi menawarkan pengaturan kursi multi-arah. Mekanisme ini mampu menahan beban hingga 300 lbs. Gigi pada kursi memungkinkan kemiringan yang halus dan terkontrol.

Bahan yang digunakan untuk memproduksi roda gigi pengatur motor pada jok biasanya baja atau plastik bertulang yang melumasi sendiri. Roda gigi ini dicetak dengan metode injeksi, sehingga mengurangi gesekan dan kebisingan. Selain itu, metode ini juga hemat biaya.

Ketelitian pemesinan diperlukan untuk mengganti bagian roda gigi yang rusak jika mudah aus. Pemesinan presisi tinggi dapat mengurangi kebisingan dan membuat komponen lebih tahan lama.

Biasanya, roda gigi pada motor kursi terbuat dari plastik rekayasa, dan roda gigi tersebut mengalami beberapa gejala kerusakan:

• Terjebak pada posisi sandaran terendah dan tertinggi.
• Suara klik
• Motornya menyala, tetapi kursinya tidak bergerak.

Honscn memproduksi roda gigi baja dan kuningan yang mampu menahan tekanan dan beban berulang. Produk mereka tidak mudah aus dan tidak menghasilkan suara setelah beberapa siklus. Roda gigi kuningan dan baja ini dapat digunakan pada SUV dan truk. Masa pakai motor diperpanjang, menawarkan daya tahan yang tinggi.

· Gigi Motor Pengangkat Jendela

Roda gigi yang digunakan pada pengangkat jendela memerlukan beberapa spesifikasi operasional. Roda gigi ini harus mampu menahan ribuan siklus naik/turun. Roda gigi harus mampu menahan beban yang terputus-putus, tahan korosi, dan mempertahankan presisi. Roda gigi jendela harus memiliki kontrol kebisingan selama pengoperasian.

Penggunaan roda gigi POM pada motor jendela sangat ideal karena hemat biaya dan melumasi sendiri. Persyaratan pengurangan kebisingan untuk rakitan motor pengangkat jendela menjadikan POM sebagai material yang ideal. Alternatif yang lebih mahal dan lebih tahan lama adalah roda gigi paduan baja, yang menawarkan ketahanan lebih besar dan dapat menahan beban berat.

· Gigi Motor Sunroof

Sebelum memasang jenis roda gigi untuk sunroof, penting untuk menilai persyaratan yang harus ditahan oleh material selama proses tersebut. Sunroof terpapar kelembapan, uap air, dan debu. Material roda gigi pada rakitan sunroof harus tahan korosi dan tahan aus.

Material yang digunakan pada roda gigi harus berupa plastik rekayasa atau baja tahan karat. Material ini memiliki ketahanan korosi dan kekuatan yang tinggi. Nilon digunakan untuk mekanisme kemiringan dan pelipatan sunroof yang senyap. Kekuatan dan keuletan baja yang tinggi juga dibutuhkan pada roda gigi motor sunroof.

· Mekanisme Pelipatan Kaca Spion

Frekuensi penggunaannya cukup tinggi, sehingga material roda gigi harus ringan dan mampu menahan jutaan siklus. Nylon dan POM adalah material yang ideal karena menawarkan torsi minimal dan struktur yang kompak. Penggunaan roda gigi baja, kuningan, dan aluminium umum ditemukan pada truk dan SUV karena ketahanan terhadap kelelahan dan keausan.

· Gigi Motor Pintu Belakang/Bagasi

Material roda gigi yang digunakan pada bagasi harus memiliki daya tahan dan kekuatan yang sangat tinggi. Sebagian besar, roda gigi yang digunakan terbuat dari paduan baja yang mampu menahan beban hingga beberapa ton. Kandungan karbon dalam baja menentukan kekuatan dan daya tahan roda gigi. Paduan baja karbon tinggi menawarkan manajemen beban yang lebih baik pada roda gigi motor bagasi. Kombinasi roda gigi baja dan plastik dapat mencapai hasil yang sama dengan biaya yang lebih rendah. Presisi pengerjaan mesin diperlukan untuk daya tahan dan untuk mencegah kebocoran.

Memilih Material dan Proses Manufaktur yang Tepat

Saat memilih material roda gigi yang akan digunakan pada berbagai sistem motor kendaraan, ada beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan sebelum mengambil keputusan:

Pemilihan material bergantung pada kemampuannya untuk mengendalikan torsi, mengatur beban, dan menahan kondisi lingkungan eksternal. Untuk daya dukung beban tinggi, paduan baja harus digunakan, dan untuk pengendalian kebisingan (NVH), roda gigi nilon sangat ideal.

Pemesinan CNC digunakan untuk memproduksi roda gigi sesuai pesanan, sedangkan roda gigi plastik diproduksi dengan cetakan injeksi untuk pesanan massal. Metalurgi serbuk digunakan untuk menghasilkan paduan logam sinter untuk presisi yang lebih tinggi.

Memilih pemasok CNC untuk roda gigi cukup sulit. Mengganti roda gigi nilon dengan roda gigi paduan baja cukup umum di pasar suku cadang. Bahkan sedikit variasi pada taji, diameter lubang, dan ukuran gigi tidak berarti bahwa pemasok permesinan CNC akan menawarkan produk yang berbeda. Pembeli harus memilih pemasok roda gigi presisi tinggi dengan layanan pelanggan yang prima.

Menghadirkan Komponen Otomotif Unggul: Honscn

Kami telah berdiri selama 20 tahun, dan perusahaan kami menyediakan konsultasi pemilihan material gratis kepada pelanggan kami. Mereka dapat memilih material berdasarkan torsi, beban, kebisingan, dan biaya. Kami menawarkan pembuatan prototipe berkualitas tinggi untuk desain roda gigi yang disesuaikan.

Pemesinan roda gigi berteknologi tinggi kami mencakup penggilingan/pembubutan CNC 3 dan 5 sumbu dengan toleransi sempit (+0,005-0,01mm). Kami menjamin profil gigi yang ideal, persambungan yang halus, dan celah balik yang rendah.

Kontrol kualitas kami sangat ketat, menggunakan fasilitas pengujian internal, inspeksi 100 persen, dan sertifikasi (ISO, IATF 16949, RoHS). Kami menjamin daya tahan dan keandalan yang tinggi. Kami memiliki rantai pasokan material yang konsisten yang membantu menghindari keterlambatan.

Kesimpulan

Roda gigi dalam industri otomotif sangat penting untuk transmisi daya, pengaturan kecepatan, dan pengoperasian kendaraan yang lancar dan andal. Artikel ini menyoroti sejauh mana pilihan material antara paduan baja berkekuatan tinggi, kuningan, aluminium ringan, dan plastik rekayasa memiliki pengaruh langsung terhadap kinerja, daya tahan, pengendalian kebisingan, dan biaya. Keseimbangan antara kapasitas beban, ketahanan aus, dan toleransi lingkungan yang dibutuhkan oleh setiap sistem kendaraan disesuaikan. Proses pembuatan roda gigi berkualitas tinggi, termasuk pemesinan CNC, pencetakan injeksi, dan perlakuan panas, yang berkontribusi pada keandalan roda gigi. Bagi OEM dan klien aftermarket, memilih solusi roda gigi yang akurat, dapat disesuaikan, dan teruji adalah kunci untuk memastikan masa pakai yang lama, efisiensi, dan kinerja kendaraan secara keseluruhan. Kunjungi kami di web https://www.cnchonscn.com/.