Augstas frekvences rūdīšana ir virsmas sacietēšanas process, kurā izmanto elektromagnētisko indukciju, lai ātri uzkarsētu zobrata virsmu līdz kritiskajai temperatūrai (parasti 800–950 °C), kam seko tūlītēja rūdīšana ūdenī vai eļļā. Tā rezultātā rodas martensītiski sacietējis slānis, kas ievērojami uzlabo virsmas cietību un nodilumizturību, neapdraudot zobrata serdes izturību. Tā kā nozares pieprasa augstāku veiktspēju kompaktos, liela griezes momenta pielietojumos, augstfrekvences rūdīti zobrati ir kļuvuši neaizstājami automobiļos, kalnrūpniecībā, enerģētikā un precīzijas iekārtās.

Galvenās veiktspējas priekšrocības

1. Īpaši augsta virsmas cietība un nodilumizturība
Ātri uzkarsējot zobrata zobu virsmu un to rūdot, veidojas sacietējis martensīta slānis ar cietību HRC 55–62 (parasti novērojams 40Cr vai 42CrMo tēraudam).

• Nodilumizturība uzlabojas par vairāk nekā 50%

• Virsmas nodilums ir tikai 30–50% salīdzinājumā ar parastajiem neapstrādātajiem zobratiem

• Ideāli piemērots vidēm ar augstu berzi, piemēram, lieljaudas pārnesumkārbām un kalnrūpniecības mašīnām

2. Augsta noguruma izturība
Rūdīšanas process sacietējušajā slānī rada spiedes atlikušo spriegumu, kas nomāc virsmas plaisu veidošanos un augšanu.

• Noguruma robeža palielinās par 20–30 %

• Piemēram, vēja turbīnu galveno vārpstu zobrati, kas izgatavoti no 42CrMo, var sasniegt 20 gadu kalpošanas laiku.

3. Saglabāta serdes izturība
Tikai ārējais slānis ir sacietējis (parasti 0,2–5 mm), bet serde paliek elastīga un triecienizturīga.

• Šī divkāršā īpašība nodrošina gan virsmas izturību, gan izturību pret lūzumiem trieciena slodzes ietekmē.

• Plaši izmanto automobiļu asu pārnesumos un trieciena slogotās detaļās

Procesa kontroles priekšrocības

1. Precīza lokalizēta sacietēšana
Process var būt vērsts uz atsevišķiem zobiem vai noteiktām zonām uz zobrata virsmas, padarot to piemērotu sarežģītiem profiliem, piemēram, planētu zobratiem un nestandarta formām.

• Rūdītā dziļuma regulēšanai tiek izmantota frekvence, jauda un laiks.

• Nodrošina specifisku apstrādi ar minimālu deformāciju

2. Augsta efektivitāte un enerģijas ietaupījums
Viss process aizņem tikai dažas sekundes līdz desmitiem sekunžu, samazinot enerģijas patēriņu par 30% salīdzinājumā ar tradicionālajām metodēm.

• Savietojams ar automatizētām ražošanas līnijām, kurās tiek izmantota robotizēta apstrāde

• Lieliski piemērots liela mēroga ražošanai

3. Zema deformācija
Lokalizētā un ātrā uzsildīšana samazina termisko deformāciju.

• Precīzijas zobratiem (piemēram, CNC vārpstas zobratiem) apaļuma novirzi var kontrolēt ≤0,01 mm robežās.

• Lai gan lāzera dzēšana piedāvā vēl mazāku deformāciju, augstfrekvences dzēšana ir rentablāka un piedāvā lielāku dziļuma elastību.

Materiālu un izmaksu efektivitāte

1. Plaša materiālu saderība
Pielietojams vidēja un augsta oglekļa satura tēraudiem un leģētajiem tēraudiem ar oglekļa saturu ≥0,35%, piemēram, S45C, 40Cr un 42CrMo.

• Atbalsta plašu rūpniecisko pārnesumu pielietojumu klāstu

2. Izcila izmaksu un veiktspējas attiecība
Augstas frekvences dzēšana ļauj izmantot ekonomiskākus materiālus (piemēram, aizstājot 40CrNiMoA), samazinot materiālu izmaksas par 20–30 %.

• Nepieciešama mazāka pēcapstrādes apstrāde

• Īsāki ražošanas cikli uzlabo kopējo ražošanas efektivitāti

Tipiski pielietojumi

Augstas frekvences rūdīti zobrati tiek plaši izmantoti daudzās nozarēs, pateicoties to lieliskajai virsmas cietībai, nodilumizturībai un noguruma izturībai.autobūves nozare, tos izmanto transmisijas zobratos, kas izgatavoti no 40Cr tērauda un kuru kalpošanas laiks ir līdz 150 000 kilometriem, kā arī augstas veiktspējas dzinēju kloķvārpstās.smagā tehnikaŠie zobrati tiek izmantoti kalnrūpniecības drupinātāju šahtās, kur virsmas cietība sasniedz HRC 52 un lieces noguruma izturība pārsniedz 450 MPa.

In precīzijas aprīkojums, piemēram, CNC darbgaldos, no 42CrMo izgatavotie vārpstas zobrati var darboties vairāk nekā 5000 stundas bez deformācijas. Tie ir arī galvenās sastāvdaļas vēja turbīnu galvenajās vārpstās, kur uzticamība un ilgmūžība ir ļoti svarīgas. Šādās jomāsdzelzceļa transports un robotikaAugstas frekvences dzēšanu izmanto, lai uzlabotu pārnesumkārbu sistēmas ātrgaitas vilcienos un robotos, kā arī lai stiprinātu planētu veltņu skrūvju sistēmas.

Nākotnes perspektīvas

Pateicoties rūdītas virsmas un izturīga serdeņa kombinācijai, augstfrekvences rūdītie zobrati ir neaizstājami lielas slodzes, liela ātruma un augstas precizitātes pielietojumos. Pateicoties procesa elastībai, minimālajai deformācijai un izmaksu efektivitātei, tie joprojām ir iecienīts risinājums automobiļu, enerģētikas iekārtu un precīzijas mašīnu nozarēs.

Turpmākā attīstība būs vērsta uz:

• Digitālo vadības ierīču integrēšana, lai vēl vairāk optimizētu procesa precizitāti

• Īsu procesu, videi draudzīgu metožu attīstība enerģijas patēriņa un emisiju samazināšanai