Aukšto dažnio gesinimas – tai paviršiaus grūdinimo procesas, kurio metu elektromagnetinė indukcija greitai įkaitina krumpliaračio paviršių iki kritinės temperatūros (paprastai 800–950 °C), o po to nedelsiant grūdina vandenyje arba aliejuje. Taip susidaro martensitinis sukietėjęs sluoksnis, kuris žymiai padidina paviršiaus kietumą ir atsparumą dilimui, nepakenkiant krumpliaračio šerdies tvirtumui. Kadangi pramonė reikalauja didesnio našumo kompaktiškose, didelio sukimo momento srityse, aukšto dažnio grūdinamos krumpliaračiai tapo nepakeičiami automobilių, kasybos, energetikos ir tiksliosios įrangos pramonėje.

Pagrindiniai našumo privalumai

1. Itin didelis paviršiaus kietumas ir atsparumas dilimui
Greitai kaitinant ir grūdinant krumpliaračio danties paviršių, susidaro sukietėjęs martensitinis sluoksnis, kurio kietumas yra HRC 55–62 (dažniausiai pastebimas 40Cr arba 42CrMo pliene).

• Atsparumas dilimui pagerėja daugiau nei 50 %

• Paviršiaus susidėvėjimas yra tik 30–50 %, palyginti su įprastinėmis neapdorotomis pavaromis

• Idealiai tinka didelės trinties aplinkoms, tokioms kaip sunkiosios pavarų dėžės ir kasybos mašinos

2. Didelis nuovargio stiprumas
Grūdinimo procesas sukietėjusiame sluoksnyje sukelia gniuždymo liekamąjį įtempį, kuris slopina paviršiaus įtrūkimų atsiradimą ir augimą.

• Nuovargio riba padidėja 20–30 %

• Pavyzdžiui, vėjo turbinų pagrindinių velenų krumpliaračiai, pagaminti iš 42CrMo, gali tarnauti 20 metų.

3. Išsaugotas šerdies tvirtumas
Tik išorinis sluoksnis yra sukietėjęs (paprastai 0,2–5 mm), o šerdis išlieka kalimas ir atsparus smūgiams.

• Ši dviguba savybė užtikrina paviršiaus patvarumą ir atsparumą lūžiams veikiant smūginėms apkrovoms

• Plačiai naudojama automobilių ašių pavarose ir smūginiuose komponentuose

Proceso valdymo privalumai

1. Tikslus lokalizuotas grūdinimas
Procesas gali būti nukreiptas į atskirus dantis arba konkrečias krumpliaračio paviršiaus sritis, todėl jis tinka sudėtingiems profiliams, tokiems kaip planetinės pavaros ir nestandartinės formos.

• Sukietėjimo gylis reguliuojamas dažniu, galia ir laiku

• Leidžia pritaikyti konkrečiam pritaikymui su minimalia deformacija

2. Didelis efektyvumas ir energijos taupymas
Visas procesas trunka tik kelias sekundes ar kelias dešimtis sekundžių, todėl energijos suvartojimas sumažėja 30 %, palyginti su tradiciniais metodais.

• Suderinamas su automatizuotomis gamybos linijomis, naudojančiomis robotų tvarkymą

• Puikiai tinka didelio masto gamybai

3. Maža deformacija
Vietinis ir greitas kaitinimas sumažina šiluminį deformavimąsi.

• Tiksliųjų krumpliaračių (pvz., CNC veleno krumpliaračių) apvalumo nuokrypį galima kontroliuoti ≤0,01 mm ribose.

• Nors lazerinis gesinimas dar labiau sumažina deformaciją, aukšto dažnio gesinimas yra ekonomiškesnis ir suteikia didesnį gylio lankstumą

Medžiagų ir sąnaudų efektyvumas

1. Platus medžiagų suderinamumas
Taikoma vidutinio ir didelio anglies kiekio plienams bei legiruotiems plienams, kurių anglies kiekis ≥0,35 %, pavyzdžiui, S45C, 40Cr ir 42CrMo.

• Palaiko platų pramoninių pavarų pritaikymo spektrą

2. Geresnis kainos ir kokybės santykis
Aukšto dažnio gesinimas leidžia naudoti ekonomiškesnes medžiagas (pvz., pakeisti 40CrNiMoA), sumažinant medžiagų sąnaudas 20–30 %.

• Reikia mažiau mechaninio apdirbimo po apdorojimo

• Trumpesni gamybos ciklai pagerina bendrą gamybos efektyvumą

Tipinės taikymo sritys

Dėl puikaus paviršiaus kietumo, atsparumo dilimui ir nuovargio stiprumo aukšto dažnio grūdinti krumpliaračiai plačiai naudojami įvairiose pramonės šakose.automobilių sektorius, jie naudojami transmisijų krumpliaračiuose, pagamintuose iš 40Cr plieno, kurių eksploatavimo laikas siekia iki 150 000 kilometrų, taip pat didelio našumo variklių alkūniniuose velenuose.sunkiosios technikosŠie krumpliaračiai naudojami kasybos trupintuvų velenuose, kurių paviršiaus kietumas siekia HRC 52, o lenkimo nuovargio stipris viršija 450 MPa.

In tikslioji įranga, pavyzdžiui, CNC staklėse, iš 42CrMo pagamintos veleno pavaros gali veikti daugiau nei 5000 valandų be deformacijos. Jos taip pat yra pagrindiniai vėjo turbinų pagrindinių velenų komponentai, kur patikimumas ir ilgaamžiškumas yra labai svarbūs. Sritysegeležinkelių transportas ir robotika, aukšto dažnio gesinimas naudojamas greitųjų traukinių ir robotų pavarų dėžių sistemoms pagerinti, taip pat planetinių ritininių sraigtinių sistemų sustiprinimui.

Ateities perspektyvos

Dėl grūdinto paviršiaus ir tvirtos šerdies derinio aukšto dažnio grūdinimo krumpliaračiai yra nepakeičiami didelės apkrovos, didelio greičio ir didelio tikslumo srityse. Dėl savo proceso lankstumo, minimalaus iškraipymo ir ekonomiškumo jie išlieka pageidaujamu sprendimu automobilių, energetikos įrangos ir tiksliųjų mašinų sektoriuose.

Būsimi pokyčiai bus sutelkti į:

• Skaitmeninių valdiklių integravimas siekiant dar labiau optimizuoti proceso tikslumą

• Trumpų procesų, ekologiškų metodų, skirtų energijos suvartojimui ir išmetamųjų teršalų kiekiui mažinti, tobulinimas