工程熱塑性塑料解決方案的全球行業(yè)領導者沙伯基礎創(chuàng)新塑料與瑞士軟件制造商KISSsoft AG攜手合作，實現(xiàn)了塑料齒輪設計的精準化。為加快推進以高性能、高耐磨性和多用途的熱塑性塑料復合材料代替金屬的趨勢，KISSsoft目前正在將齒輪尺寸計算程序應用于沙伯基礎創(chuàng)新塑料LNP*特種復合材料的17個規(guī)格產品，其中包括高溫、內潤滑和纖維增強型等規(guī)格。現(xiàn)在，工程師和設計師們不用進行反復的試驗與嘗試，就能夠直接使用強度、耐熱性和齒面磨損等方面已驗證的參數(shù)數(shù)據(jù)，從而大大簡化了齒輪設計過程。這一新的方法惠及包括保健業(yè)、汽車業(yè)及食品服務業(yè)等在內的眾多行業(yè)，使其能夠利用塑料齒輪的優(yōu)勢來降低系統(tǒng)成本、極大地提高設計自由度、減輕重量并提升性能。
KISSsoft AG首席執(zhí)行官Stefan Beermann博士說：“設計塑料齒輪的一個主要障礙是我們缺少 可靠的數(shù)據(jù)。金屬齒輪的尺寸計算程序不能夠應用于塑料齒輪，因為塑料的性能特點在不同溫度條件下存在差別。而KISSsoft與沙伯基礎創(chuàng)新塑料的合作使得我們有機會將其眾多高端復合材料的特性融入我們的計算軟件，從而大大簡化齒輪設計過程。這些齒輪無論是用于電纜車系統(tǒng)、建造設備、F1賽車變速器還是宇宙飛船，我們的客戶現(xiàn)在都能夠快速而準確地選擇和評估沙伯基礎創(chuàng)新塑料的特種復合材料。”
塑料齒輪的眾多優(yōu)勢
從金屬到塑料的轉變代表了齒輪技術中的一大趨勢和重要進步。相對于傳統(tǒng)金屬而言，塑料齒輪技術得到了多項改進，首先就是極大地改進了設計自由度。利用注塑成型生產代替機加工生產讓新的構造成為可能，同時避免了二次加工的成本。塑料較輕的重量也降低了慣性水平，提高了齒輪效率。另外，塑料部件在運轉時比金屬安靜很多，有助減少機器設備產生的環(huán)境噪音。
沙伯基礎創(chuàng)新塑料技術市場產品專員Rob Janssen說：“沙伯基礎創(chuàng)新塑料始終積極地為我們的材料產品提升價值，幫助我們的客戶在最短的時間內獲得最好的效果。通過與KISSsoft等行業(yè)專家的合作，提供可靠的工程數(shù)據(jù)，使客戶能夠簡便地使用我們的材料設計新的應用產品，并且將其快速推向市場。KISSsoft軟件吸納了LNP特種復合材料方面的數(shù)據(jù)，是將高性能熱塑性塑料大范圍應用于齒輪設計的新的有力工具。”
使用LNP*特種復合材料設計更好的齒輪
第一組進行驗證的沙伯基礎創(chuàng)新塑料的LNP材料中包括加入長短玻璃纖維和碳纖維、多種潤滑工藝和以8種不同聚合物為基材的增強型材料。沙伯基礎創(chuàng)新塑料為這些材料提供的數(shù)據(jù)包括：與溫度相關的模量、靜力彎曲強度和干運轉時的磨損值。兩家公司目前正在合作擴充這一產品系列。
沙伯基礎創(chuàng)新塑料的LNP特種復合材料能夠為客戶提供額外的高性能優(yōu)勢。例如，帶有內潤滑的 LNP Lubricomp*和LNP Lubriloy*化合物可以用于生產不允許使用外部潤滑油的干運轉齒輪。此類材料的主要市場為保健和食品服務部門，因為這些部門有著極為嚴格的清潔和安全規(guī)范要求。內潤滑部件還具有減少維護操作和加強環(huán)境保護等其他成本控制方面的優(yōu)勢。
纖維增強型沙伯基礎創(chuàng)新塑料復合材料可以進一步提高產品耐磨性和抗疲勞性，從而能達到更高的扭矩水平的傳輸。