Ingranaggi in plastica
Gli ingranaggi in plastica continuano a sostituire quelli in metallo in un’ampia gamma di applicazioni. Anche le loro caratteristiche uniche vengono migliorate con nuovi sviluppi, sia nei materiali che nella lavorazione. A questo proposito, le materie plastiche presentano un contrasto piuttosto netto con i metalli, in quanto questi ultimi materiali e processi sono essenzialmente completamente sviluppati e, pertanto, si trovano in uno stato di sviluppo relativamente statico.
Gli ingranaggi in plastica possono essere prodotti mediante dentatura o sagomatura, analogamente agli ingranaggi in metallo, o in alternativa mediante stampaggio.
Tra le caratteristiche responsabili del grande aumento dell’utilizzo di ingranaggi in plastica, le seguenti sono probabilmente le più significative:
- L’economicità del processo di stampaggio a iniezione.
- Eliminazione delle operazioni di lavorazione; possibilità di fabbricazione con inserti e disegni integrali.
- Bassa densità: leggerezza e bassa inerzia.
- Uniformità dei pezzi.
- Capacità di assorbire urti e vibrazioni.
- Capacità di operare con lubrificazione minima o nulla.
- Coefficiente di attrito relativamente basso.
- Resistenza alla corrosione.
- Silenziosità di funzionamento.
Le tolleranze sono spesso meno critiche rispetto agli ingranaggi in metallo, grazie anche alla loro maggiore resistenza.
Coerenza con la tendenza a un maggiore utilizzo di alloggiamenti e altri componenti in plastica.
Produzione in un’unica fase, senza operazioni preliminari o secondarie.
Allo stesso tempo, il progettista deve conoscere le limitazioni degli ingranaggi in plastica rispetto a quelli in metallo. Le più significative sono le seguenti:
- Minore capacità di carico.
- Minore precisione.
- Maggiori instabilità dimensionali, dovute al maggiore coefficiente di espansione termica e all’assorbimento di umidità.
- Ridotta capacità di operare a temperature estremamente elevate e basse.
- Costo iniziale elevato dello stampo per lo sviluppo della forma e delle dimensioni corrette del dente.
- Possono essere influenzati negativamente da alcuni prodotti chimici e persino da alcuni lubrificanti.
- Strumenti e processi di stampaggio inadeguati possono produrre tensioni interne residue alle radici del dente, con conseguenti sollecitazioni eccessive e/o distorsioni dovute all’invecchiamento.
- I costi delle materie plastiche seguono i prezzi dei prodotti petrolchimici e sono quindi più volatili e soggetti ad aumenti rispetto ai metalli.
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