De kwaliteit van een tandwiel wordt bepaald door de microstructuur en fijnheid van de specifieke staal-legering, het type vertanding en de mechanische specifi-caties, de uiteindelijke productie van de tandvorm en de keuze voor het type warmtebehandeling om de beoogde kwalificatie te verkrijgen. Keighley Labo-ratories beschikt over een scala aan technieken voor de juiste tandwielbehandeling.
Volgens experts is warmtebehandeling een elementaire stap, die circa 30% uitmaakt van de productiekosten van een tandwiel. De kunst is om de juiste vorm van verhitting en hardingsproces te kiezen, wat weer van belang is voor de duurzaamheid, betrouwbaarheid, kostenbeheersing en het voor-komen van overdimensionering. Keighley Laboratories biedt moderne analyses, testen en warmtebehandelingen van metalen op één locatie en biedt diverse vormen van harden, inductieharden, ferritisch nitreren en andere processen.
In de ideale situatie worden harderijen zo vroeg mogelijk betrokken bij het ontwerp van tandwielen. Experts op metallurgisch gebied kunnen het opti-male materiaal adviseren, terwijl experts op het gebied van warmtebehan-deling kunnen bepalen hoe voor de juiste prijs de juiste hardheid kan worden verkregen. Praktijkervaring op het gebied van harden van heel veel tandwielen en tanden betekent, dat Keighley vaak technische problemen kan voorspellen tijdens de productie en deze daardoor ook kan voorkomen.
Diverse technieken
Harden in het algemeen en carboniseren en carbonitreren in het bijzonder zijn veelgebruikte technieken voor hoge kwaliteit transmissies. De tech-nieken zorgen voor een zachte, taaiere kern om tandbreuk te vermijden en tegelijkertijd voor een slijtvaste buitenkant die slijtage door pitting voor-komt. Deze technieken lenen zich voor zowel hoge als lage productie-aantallen en een breed scala aan tandwielvormen en maten, tot ongeveer 1 m diameter en 2 ton massa. Hardingsdiepten van 0,1 mm tot 5 mm zijn haalbaar. PLC’s en zuurstofsondes maken het mogelijk om temperaturen en cyclustijden nauwkeurig te controleren.
Voor grotere tandwielen (tot 3,5 m diameter en 4 ton) of wanneer een diepere harding (tot 10 mm) is vereist, biedt inductieharden uitkomst. Deze techniek maakt gebruik van hoog-, middel- of laagfrequente wisselstroom voor het verwarmen van het tandoppervlak. Zowel de spinhardingsmethode als de tand-voor-tand- of contourhardingsmethode is beschikbaar. De tand-voor-tand-techniek is met name geschikt voor grotere tandwielen. Spin-harding is meestal een snel proces, vaak voltooid in een paar minuten. De tand-voor-tand techniek (ook bekend als progressief of zoneharden) neemt meer tijd in beslag. Beide methoden zorgen voor weinig vervorming.
Voor een relatief kwetsbare tandgeometrie is ferritisch nitrocarboneren een optie. Een relatief lage temperatuur in een zoutbad levert een geringe vervorming en een dunne, samengestelde ijzernitridelaag op, die goed bestand is tegen slijtage. Ook wordt de laag gewaardeerd om de goede glijloopeigenschappen.
Belangrijk is dat een tandwiel wordt afleverd dat geschikt is voor het doel waarvoor het gemaakt is. Dit betekent dat de warmtebehandeling van bijvoorbeeld een standaard linkse of rechtse schroefvertanding evenveel individuele aandacht moet krijgen als een paar reuzentandwielen voor een malerij aan de andere kant van de wereld.
