Otomotivde Kullanılan Yaygın Dişli Malzemeleri ve Araç Sistemlerindeki Uygulamaları

Otomotiv Sistemlerinde Dişli Malzeme Seçimi Neden Önemlidir ?

Dişlilerin temel işlevi tork iletimidir . Tork, araçtaki dönme kuvvetidir; dişliler, hızlanma sırasında torkun iletilmesine (düzenlenmesine) yardımcı olur. Daha düşük vites (daha yüksek sayısal oran), yokuş çıkarken ve ağır yükleri çekerken daha fazla tork iletir.

Dişli çark, hareketi krank milinden tahrik miline ve nihayetinde tekerleklere iletir . Araçlarda, dişli çarklar dönüşler sırasında ters yönde de çalışabilir.

Araçtaki vitesin temel işlevi, motorun dönüş hızını korumaktır. Daha düşük vitesler daha yüksek devir sayısını korumaya yardımcı olurken, daha yüksek vitesler daha düşük devir sayısını korumaya yardımcı olur.

Bir araçta iki çeşit dişli kullanılabilir. Yüksek yük taşıma dişlileri ile küçük motor dişlileri arasındaki farkları bilmek, kavramı anlamanıza yardımcı olacaktır.

• Ağır yük taşıma kapasitesine sahip dişliler, ağır makinelerde güç ve torku iletir. Bu dişliler daha büyük olup, daha yüksek helisel setlere veya çoklu oranlara sahiptir.
• Düşük güç gerektiren cihazlarda güç ve tork iletimi için küçük motor dişlileri kullanılır. Bu dişliler daha küçüktür ve basit düz dişli sistemine sahiptir.

Doğru malzemenin seçimi önemlidir çünkü yanlış bir seçim, otomotiv sistemlerinde bir dizi mekanik, güvenlik, performans ve ekonomik soruna yol açabilir. Etkileri genellikle ciddi, maliyetli ve bazen tehlikelidir. Dişli malzemesi seçilirken, üretilebilirlik, maliyet ve mekanik özellikler arasında denge kurmak önemlidir.

Aracın vites kutusu, milyonlarca döngüye hasar görmeden dayanacak kadar güvenilir olmalı, böylece onarım ve değiştirme maliyetlerinden kaçınılmalıdır. Gürültü azaltımı, düz dişliler yerine helisel dişliler seçilerek sağlanır ve bu da kabin içinde sessizliği korur. Vites kutusunun yüksek aşınma direncine sahip olması, şanzımanın ömrünü uzatmak ve bakım maliyetlerini düşürmek için gereklidir.

Otomotiv Endüstrisinde Dişli Malzemeleri

Araç dişlilerinin üretiminde çeşitli malzemeler kullanılabilir. Bu malzemelerin detayları aşağıdadır:

• Çelik Alaşımlı Dişliler: Mukavemet ve Dayanıklılık​

Dişli çarklar için en yaygın kullanılan imalat malzemesi çelik ve alaşımlarıdır. Yüksek direnç, mukavemet, tokluk ve ısı direnci sağlar.

• Çeliğin karbon içeriği, mukavemetini belirler. Karbon konsantrasyonu yaklaşık %0,3-0,6 civarındadır. Karbon çeliği, dayanıklılık, mukavemet ve ısı direnci açısından uygun maliyetli bir çözümdür.
• 20CrMnTi alaşımı krom, titanyum ve manganez içerir. Bu alaşım yüksek sertleşme kabiliyeti, yorulma ve aşınma direnci sağlar.
• 18CrNiMo7-6 alaşımı , ağır yüklere dayanacak ve yüksek performans sağlayacak şekilde tasarlanmıştır.

Avantajlar

• Bu çelik alaşımı yüksek çekme dayanımına sahiptir, yani 1080 MPa'dan daha yüksek basınçlara dayanabilir.
• 18CrNiMo7-6, 20CrMnTi ve karbon çelik alaşımları yüksek dayanıklılığa ve daha yüksek ısı direncine sahiptir.

Uygulamalar

• Çelik alaşımlı dişlilerin en yaygın kullanım alanı giriş ve çıkış milleridir.
• Otomotiv diferansiyellerindeki halka ve pinyon takımları çelik alaşımlarından üretilir.
• Türbinler, havacılık dişli kutuları ve madencilik ekipmanları gibi yüksek tork gerektiren cihazlarda bu dişliler kullanılır.

Üretim süreci

• Dişli çarkların, dişlerin ve şekillendirme işlemlerinin hassas bir şekilde üretilmesi için CNC işleme kullanılır.
• Malzemenin sertliği ve tokluğu, su verme ve karbonlama gibi ısıl işlemlerle korunur.

• Paslanmaz Çelik Alaşımlı Dişliler: Korozyona Dayanıklı ve Uzun Ömürlü

Otomobil dişlilerinde korozyon direnci, dayanıklılık ve uzun kullanım ömrü sağlayan paslanmaz çelik alaşımları gereklidir. Krom içeriği, paslanmaya, oksidasyona ve kimyasal hasara karşı direnç sağlayan koruyucu bir oksit tabakası oluşturur; bu nedenle alaşımlar, neme maruz kalan ve dış mekanlarda kullanılan otomobil sistemleri için en uygunudur. Mevcut ısıl işlem görmüş kaliteler yüksek mukavemetli, yorulmaya dayanıklı ve aşınmaya karşı dirençlidir.

Avantajlar

• Korozyona ve paslanmaya karşı yüksek direnç.
• Yüksek yorulma dayanımı ve uzun ömür.
• Uzun kullanım ömrü ve düşük bakım maliyeti.

Uygulamalar

• Açılır tavan ve cam kaldırma mekanizmalarının dişlileri
• Ayna katlama mekanizmaları
• HVAC aktüatör sistemleri
• EV yardımcı tahrik sistemleri

Üretme

CNC işleme, ısıl işlem, yüzey işleme ve hassas taşlama sayesinde sağlamlık, doğruluk ve sorunsuz dişli geçişi garanti edilir.

• Mühendislik Plastik Dişlileri: Gürültü Azaltma ve Maliyet Verimliliği

Mühendislik uygulamaları otomotiv endüstrisinde oldukça yaygındır. Ayar sistemleri için dişliler bu malzemelerden üretilir. Dişlilerin üretiminde kullanılabilecek yaygın mühendislik uygulamaları şunlardır:

• Bu, kalıplama endüstrisinde dişli çarkların üretiminde kullanılabilen kristal yapılı bir mühendislik termoplastiğidir. Düşük sürtünme (0,2-0,3) ve kendi kendini yağlama özelliklerine sahiptir.POM (%2-3,5) oranında çekme yapar ve çok düşük nem emme özelliğine (%0,2-0,5) sahiptir.
• Yüksek aşınma ve yıpranma direncine sahip yarı kristal yapılı bir termoplastiktir . Naylonun nem emme kapasitesi daha yüksektir (yaklaşık %3 veya daha fazla).
• Cam elyafı ve diğer malzemelerin eklenmesi malzemenin mukavemetini artırır.

Avantajlar

• Mühendislik plastiklerinin başlıca özellikleri, hafif olmalarına rağmen yüksek mukavemete ve aşınma direncine sahip olmalarıdır.
• Bu plastikler mükemmel sönümleme direncine sahip olup gürültüyü azaltır.
• Bu malzeme sert kimyasallardan ve nemden etkilenmez.

Başvuru

• POM ve naylon dişliler, sessiz montajları nedeniyle elektrikli katlanır yan aynalarda yaygın olarak kullanılır.
• Araçlardaki koltuk yatırma mekanizması genellikle mühendislik plastiklerinden yapılmış dişliler kullanır.
• Kulaklık ve cam açma/kapama mekanizmalarında da bu dişliler bulunur.

Üretme

• POM ve naylon dişlilerin seri üretim yöntemi, hassas sonuçlar sağlayan enjeksiyon kalıplama yöntemidir.
• Özelleştirme gerektiren küçük partiler için CNC imalatı prototipler kullanılarak yapılır.

• Alüminyum Alaşımlı Dişliler: Hafif ve Verimli

Alüminyum alaşımları, hafif tasarım, korozyon direnci ve estetik görünümün gerekli olduğu otomotiv dişlilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Doğal oksit kaplamaları güçlü korozyon direnci sağlayarak, araç sistemlerinde uzun süre kullanılmalarına olanak tanır. Alüminyum dişliler ayrıca düşük yoğunluklu oldukları için ağırlık açısından da ekonomiktir ve elektrikli araçlar (EV'ler) ve düşük ila orta yük konfor sistemleri için uygundur. Mükemmel işlenebilirlikleri, hassas ve verimli üretime olanak tanır.

Avantajlar

• Çığır açan hafif yapı
• Yüksek korozyon direnci
• Mükemmel işlenebilirlik
• İyi ısı iletkenliği
• Estetik yüzey kaplaması

Uygulamalar

• Koltuk ayarlama mekanizmaları
• Pencere regülatörleri
• Elektrikli araçların konfor ve yardımcı sistemleri
• Dahili olarak monte edilmiş aktüatör tertibatları
• Düşük yük motor dişli sistemleri

Üretme

Yüksek hassasiyetli dişliler, CNC frezeleme ve tornalama yöntemleri kullanılarak üretilir. Yüzey işleme ve eloksal kaplama, dayanıklılığı ve korozyon direncini artırırken, hassas işleme de sorunsuz kavrama ve sessiz çalışma sağlar.

• Pirinç Alaşımlı Dişliler: Pürüzsüz Hareket ve Aşınma Kontrolü

Pirinç alaşımlarından üretilen otomobil dişlileri, yüksek aşınma direnci, istikrarlı sürtünme ve korozyon direnci nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Çinko, bakır, magnezyum ve alüminyum ilavesiyle mekanik dayanıklılık ve ısı direnci artar. Pirinç, kontrollü ve pürüzsüz bir sürtünme sağlar ve bu nedenle sorunsuz vites geçişine olanak tanıyan senkronizör halkaları için idealdir.

Avantajlar

• Aşınma ve sürtünme direnci yüksektir.
• Çok iyi korozyon direnci.
• Daha yüksek termal ve elektriksel iletkenlik.
• Sorunsuz vites geçişi ve aktarım.
• Karmaşık parçalar son derece işlenebilirdir.

Uygulamalar

• İletim sistemleri senkronizasyon halkaları.
• Yakıt sisteminin vanaları, bağlantı elemanları ve konektörleri.
• HVAC kontrol mekanizmaları
• Yüksek voltajlı elektrikli araç şarj arayüzleri ve konektörleri.
• Elektrik ve aydınlatma sistemlerinin bileşenleri.

Üretme

Pirinç dişlilerin CNC ile işlenmesi, yüksek boyutsal doğruluk ve geometriler elde etmek için yapılır. Hassas tornalama, frezeleme ve son işlem çalışmaları, pürüzsüz yüzeyler, dar toleranslar ve istikrarlı, uzun vadeli performans sağlar.

Araç Sistemlerindeki Uygulamalar

Otomotiv dişlileri çeşitli alanlarda farklı malzemelerden üretilmektedir. Bunlardan bazıları şunlardır:

• Koltuk Motoru Ayar Dişlileri

Koltuk ayar mekanizmaları çok yönlü koltuk ayarı sunar. 300 lbs'ye kadar ağırlığı taşıyabilirler. Koltuktaki mekanizma, yumuşak ve kontrollü bir şekilde geriye doğru yatmayı sağlar.

Koltuktaki motor ayar dişlilerinin imalatında kullanılan malzeme genellikle çelik veya kendinden yağlamalı takviyeli plastiktir. Bu dişliler enjeksiyon kalıplama yöntemiyle üretilir, bu da sürtünmeyi ve gürültüyü azaltır. Ayrıca maliyet açısından da avantajlıdırlar.

Aşınma sorunu yaşayan dişli parçalarının değiştirilmesi için yüksek hassasiyetli işleme gereklidir. Yüksek hassasiyetli işleme, gürültüyü azaltabilir ve parçaların daha dayanıklı olmasını sağlayabilir.

Genellikle koltuk motorlarındaki dişliler mühendislik plastiğinden yapılır ve bir tür arıza belirtisi gösterirler:

• En alçak ve en yüksek yatırma pozisyonunda takılı kaldı.
• Tıklama sesi
• Motor çalışıyor ama koltuk hareket etmiyor.

Honscn, tekrarlanan yatırma ve ağırlık taşıma işlemlerine dayanabilen çelik ve pirinç dişliler üretmektedir. Ürünleri aşınmaya maruz kalmaz ve birkaç döngüden sonra gürültü üretir. Bu pirinç ve çelik dişliler SUV'larda ve kamyonlarda kullanılabilir. Motorun kullanım ömrü uzar ve mükemmel dayanıklılık sunar.

• Pencere Kaldırma Motoru Dişlileri

Pencere kaldırma mekanizmalarında kullanılan dişlilerin bazı çalışma özelliklerine sahip olması gerekir. Bu dişliler binlerce yukarı/aşağı hareket döngüsünü desteklemelidir. Dişliler aralıklı yüklere dayanmalı, korozyona karşı dayanıklı olmalı ve hassasiyetini korumalıdır. Pencere dişlileri çalışma sırasında gürültü kontrolüne sahip olmalıdır.

POM dişlilerinin pencere motorlarında kullanılması, maliyet etkinliği ve kendiliğinden yağlama özelliği nedeniyle idealdir. Pencere kaldırma motoru tertibatı için gürültü azaltma gereksinimi, POM'u ideal bir malzeme haline getirir. Daha pahalı ve daha dayanıklı muadili olan çelik alaşımlı dişliler ise daha fazla direnç sunar ve ağır yükleri taşıyabilir.

• Açılır Tavan Motor Dişlileri

Açılır tavan için uygun dişli sistemini takmadan önce, malzemenin işlem sırasında dayanması gereken gereksinimleri değerlendirmek önemlidir. Açılır tavan nem, rutubet ve toza maruz kalır. Açılır tavan tertibatındaki dişli malzemesi korozyona ve aşınmaya dayanıklı olmalıdır.

Dişli mekanizmasında kullanılan malzeme mühendislik plastiği veya paslanmaz çelik olmalıdır. Bu malzemeler yüksek korozyon direncine ve mukavemete sahiptir. Açılır tavanın sessizce eğilip kalkması için naylon kullanılır. Açılır tavan motor dişlisinde de çeliğin yüksek mukavemeti ve esnekliği gereklidir.

· Ayna Katlama Mekanizmaları

Kullanım sıklığı oldukça yüksek olduğundan, dişli malzemesinin hafif olması ve milyonlarca döngüye dayanması gerekir. Naylon ve POM, minimum tork ve kompakt bir yapı sundukları için ideal malzemelerdir. Kamyon ve SUV'larda yorulma ve aşınma direnci için çelik, pirinç ve alüminyum dişlilerin kullanımı yaygındır.

• Bagaj Kapağı Motor Dişlileri

Bagajda kullanılan dişli malzemesinin çok yüksek ağırlık ve mukavemet direncine sahip olması gerekir. Çoğunlukla, bagajda kullanılan dişliler, birçok tona kadar yükü kaldırabilen çelik alaşımından yapılır. Çelikteki karbon içeriği, dişlilerin mukavemetini ve dayanıklılığını belirler. Yüksek karbonlu çelik alaşımı, bagaj motorunun dişlisinde daha iyi yük yönetimi sağlar. Çelik ve plastik dişli kombinasyonu, daha düşük maliyetle aynı sonuçları elde edebilir. Dayanıklılık ve dökülmeyi önlemek için hassas işleme gereklidir.

Doğru Malzemeleri ve Üretim Süreçlerini Seçmek

Bir aracın farklı motor sistemlerinde kullanılacak dişlinin malzemesini seçerken, herhangi bir karar vermeden önce dikkate alınması gereken bazı faktörler vardır:

Malzeme seçimi, tork kontrolü, yük yönetimi ve dış çevre koşullarına dayanıklılık özelliklerine bağlıdır. Yüksek yük taşıma kapasitesi için çelik alaşımı kullanılmalı, gürültü kontrolü (NVH kontrolü) için ise naylon dişliler idealdir.

Özel tasarım dişliler CNC işleme yöntemiyle üretilirken, toplu siparişlerde plastik dişliler enjeksiyon kalıplama yöntemiyle üretilir. Daha yüksek hassasiyet için sinterlenmiş metal alaşımları ise toz metalurjisi yöntemiyle üretilir.

Dişli üretimi için CNC tedarikçisi seçmek oldukça zordur. Naylon dişlilerin çelik alaşımlı dişlilerle değiştirilmesi, satış sonrası pazarda oldukça yaygındır. Dişli çapı, iç çap ve diş boyutundaki küçük farklılıklar bile, CNC işleme tedarikçisinin farklı bir ürün sunacağı anlamına gelmez. Alıcı, mükemmel müşteri hizmeti sunan yüksek hassasiyetli dişli tedarikçisi seçmelidir.

Üstün Otomotiv Parçaları Sunuyoruz: Honscn

20 yıllık bir geçmişe sahip olan şirketimiz, müşterilerine ücretsiz malzeme seçimi danışmanlığı hizmeti sunmaktadır. Müşterilerimiz, tork, yük, gürültü ve maliyete bağlı olarak malzeme seçimi yapabileceklerdir. Ayrıca, özelleştirilmiş dişli tasarımları için yüksek kaliteli prototipleme hizmeti de sunmaktayız.

Yüksek teknolojili dişli işleme makinelerimiz, dar toleranslarla (+0,005-0,01 mm) 3 ve 5 eksenli CNC frezeleme/tornalama işlemlerini içerir. İdeal diş profili, sorunsuz kavrama ve düşük boşluk garantisi veriyoruz.

Kalite kontrolümüz, şirket içi test tesisleri, %100 denetim ve sertifikasyon (ISO, IATF 16949, RoHS) kullanarak son derece sıkıdır. Yüksek dayanıklılık ve güvenilirlik sağlıyoruz. Gecikmeleri önlemeye yardımcı olan istikrarlı bir malzeme tedarik zincirine sahibiz.

Çözüm

Otomotiv sektöründe dişliler, güç aktarımı, hız düzenlemesi ve araçların sorunsuz ve güvenilir çalışması için hayati öneme sahiptir. Bu makale, yüksek mukavemetli çelik alaşımları, pirinç, hafif alüminyum ve mühendislik plastikleri arasında malzeme seçiminin performans, dayanıklılık, gürültü kontrolü ve maliyet üzerindeki doğrudan etkisini ortaya koymaktadır. Her araç sisteminin gerektirdiği yük kapasitesi, aşınma direnci ve çevresel tolerans arasındaki denge özelleştirilir. Dişlilerin üretim süreci, CNC işleme, enjeksiyon kalıplama ve ısıl işlem dahil olmak üzere yüksek kalitededir ve bu da dişlilerin güvenilirliğine katkıda bulunur. OEM'ler ve satış sonrası müşteriler için, doğru, özelleştirilebilir ve test edilmiş dişli çözümlerinin seçilmesi, uzun hizmet ömrü, verimlilik ve genel araç performansının sağlanması için çok önemlidir. Bizi web sitemizde ziyaret edin: https://www.cnchonscn.com/.