Mehr als nur Verschleißfestigkeit: Die Anwendungsgeheimnisse von POM (Polyoxymethylen) in Präzisionsgetrieben entschlüsseln

In der Feinmechanik und Kraftübertragung sind Zahnräder Kernkomponenten für die Kraftübertragung und Bewegungssteuerung. Wenn es um Getriebematerialien geht, konzentriert sich die herkömmliche Meinung oft auf die Festigkeit und Haltbarkeit von Metallen. Mit dem technologischen Fortschritt ist jedoch ein leistungsstarker technischer Kunststoff entstanden –POM (Polyoxymethylen)– definiert mit seinen herausragenden umfassenden Eigenschaften still und leise die Designgrenzen und Anwendungslandschaften von Präzisionsgetrieben neu. Lassen Sie uns heute die tieferen Anwendungsgeheimnisse von POM in Präzisionsgetrieben entdecken, die über die bloße „Verschleißfestigkeit“ hinausgehen.

I. POM: Ein natürlicher „Potentialbestand“ für Zahnräder

POM, allgemein bekannt als „Acetal“ oder „Polyacetal“, weist durch seine Spitznamen auf seine Kerneigenschaft hin – es besitzt eine mit Metall vergleichbare Steifigkeit und Festigkeit. Es handelt sich um ein lineares, hochkristallines Polymer, dessen regelmäßige Molekularstruktur ihm mehrere inhärente Vorteile verleiht, die für Getriebeanwendungen entscheidend sind:

1. Hervorragende Steifigkeit und Festigkeit: POM verfügt über einen hohen Elastizitätsmodul und eine hohe Zugfestigkeit, wodurch es den erforderlichen Belastungen beim Eingriff und bei der Übertragung von Zahnrädern standhält und einen reibungslosen Betrieb und Widerstandsfähigkeit gegen Verformung gewährleistet.

2. Überragende Ermüdungsbeständigkeit: POM weist eine hervorragende Ermüdungsbeständigkeit bei wiederholten Belastungszyklen auf, was für Getriebe, die einen langfristigen Hochfrequenzbetrieb erfordern, von entscheidender Bedeutung ist und die Lebensdauer effektiv verlängert.

3. Sehr niedriger Reibungskoeffizient und hervorragende Verschleißfestigkeit: Dies ist das bekannteste Merkmal von POM. Seine selbstschmierenden Eigenschaften ermöglichen einen reibungslosen Betrieb von POM-Zahnrädern unter ungeschmierten oder minimal geschmierten Bedingungen, reduzieren den Verschleiß, senken die Geräuschentwicklung und ermöglichen einen „wartungsfreien“ oder „wartungsarmen“ Betrieb.

4. Ausgezeichnete Dimensionsstabilität: POM hat eine geringe Wasseraufnahme, was bedeutet, dass sich seine Abmessungen in feuchten Umgebungen nur sehr wenig ändern. Dies stellt eine langfristige Stabilität der Übertragungsgenauigkeit sicher und verhindert Eingriffsprobleme oder Festfressen aufgrund von Schwankungen der Umgebungsfeuchtigkeit.

II. Jenseits der Verschleißfestigkeit: Der tiefere Wert von POM in Präzisionsgetrieben

Wenn Verschleißfestigkeit die „Eintrittskarte“ von POM ist, dann ist der umfassende Mehrwert, den es in Bezug auf Design, Effizienz und Kosten bietet, sein „Trumpf“.

• Leichtbau und Geräuschreduzierung: Die Dichte von POM beträgt nur etwa ein Siebtel der von Stahl, wodurch die träge Masse beweglicher Teile erheblich reduziert wird, was eine schnelle Reaktion und insgesamt ein geringeres Gewicht der Ausrüstung ermöglicht. Darüber hinaus absorbieren seine Polymereigenschaften effektiv Vibrationen und Stöße, was zu einem wesentlich leiseren Betrieb im Vergleich zu Metallgetrieben führt. Dies macht es ideal für Anwendungen, die einen geringen Geräuschpegel erfordern, wie z. B. Bürogeräte, Haushaltsgeräte und Fahrzeuginnenräume.

• Gestaltungsfreiheit und Integration: Durch Spritzgießen kann POM leicht in komplexe Formen gebracht werden, wodurch integrierte Getriebekomponenten mit Naben oder Buchsen entstehen oder das Getriebe sogar mit anderen Funktionsteilen zu einem einzigen Stück kombiniert werden kann. Dies reduziert die Anzahl der Teile erheblich, vereinfacht die Montageprozesse und senkt die Gesamtkosten.

• Chemische Beständigkeit und ölfreier Betrieb: POM weist eine gute Beständigkeit gegenüber den meisten organischen Lösungsmitteln, Ölen und Fetten auf. Dadurch können POM-Zahnräder in Umgebungen, in denen sie Schmiermitteln oder bestimmten Chemikalien ausgesetzt sind, zuverlässig funktionieren. Seine selbstschmierende Beschaffenheit macht es zur bevorzugten Wahl in Bereichen, in denen eine Ölverunreinigung vermieden werden muss, wie z. B. Lebensmittel, Medizin und Verpackung.

III. Streben nach Exzellenz: Die leistungsstarken POM-Lösungen von Weisa Tech mit führenden globalen Chemieunternehmen

Als professioneller Lieferant technischer Kunststoffe ist sich Shanghai Weisa Plastic Technology Co., Ltd. bewusst, dass das Basis-POM-Harz zwar eine gute Leistung erbringt, für bestimmte anspruchsvolle Anwendungen jedoch hochleistungsfähige modifizierte Materialien erforderlich sind. Wir arbeiten eng mit führenden globalen Chemieunternehmen wie BASF und SABIC zusammen, um unseren Kunden verbesserte POM-Lösungen anzubieten:

BASF:

1. BASF Ultraform® POM

Bei Präzisionsgetrieben sind die Einheitlichkeit und Reinheit des Materials von grundlegender Bedeutung, um die Stabilität der Serienproduktion und niedrige Ausfallraten sicherzustellen. Die BASF Ultraform® POM-Serie ist bekannt für ihre außergewöhnliche Reinheit und erstklassige Konsistenz. Durch fortschrittliche Produktionsprozesse werden Verunreinigungen und Monomerrückstände auf ein äußerst niedriges Niveau minimiert. Dies verleiht nicht nur hervorragende mechanische Anfangseigenschaften, sondern sorgt auch für sehr geringe Verschleißraten und eine hervorragende Dimensionsstabilität im Langzeiteinsatz. Diese inhärente hohe Qualität bildet eine solide Grundlage für den Bau äußerst zuverlässiger und langlebiger Präzisionsgetriebe.

SABIC LEXAN™ POM (ehemals SABIC® POM):

Um extremen Betriebsbedingungen wie hohen Drehzahlen, schweren Belastungen oder absolut ölfreier Schmierung gerecht zu werden, muss die grundlegende Verschleißfestigkeit weiter verbessert werden. Zu diesem Zweck bietet BASF spezielle Ultraform®-Typen mit Innenschmierung an. Bei dieser Serie werden spezielle Schmierstoffe (z. B. PTFE, Silikonöl) gleichmäßig eingearbeitet, wodurch der Reibungskoeffizient und die Verschleißrate des Materials deutlich reduziert werden. Sorten wie Ultraform® H 4320 PVX sind beispielsweise speziell für die Bewältigung rauer Herausforderungen wie hohe PV-Werte (Druck-Geschwindigkeit) konzipiert und verhindern wirksam das Festfressen von Zahnrädern oder abnormalen Verschleiß unter anspruchsvollen Bedingungen. Dies sorgt für maximale Übertragungseffizienz und längere Lebensdauer und macht es zur idealen Wahl für Anwendungen wie Autotürschließsysteme und Hochleistungs-Elektrowerkzeuge.

3. Verstärkte und spezielle Funktionsqualitäten: Umfassende Anforderungen erfüllen

Zusätzlich zu ihren hervorragenden Homopolymer- und Schmiermittelserien bietet BASF durch innovative Modifizierungstechnologien auch verstärkte und spezielle funktionelle POM-Materialien an, die den vielfältigen Anforderungen des Getriebedesigns voll und ganz gerecht werden:

o Glasfaserverstärkte Typen: Diese Typen behalten die Kernvorteile von POM bei, erhöhen jedoch die Steifigkeit und Festigkeit deutlich und verbessern gleichzeitig die Kriechfestigkeit und Hitzebeständigkeit deutlich. Sie eignen sich für Getriebekomponenten, die eine extrem hohe Struktursteifigkeit erfordern.

POM, allgemein bekannt als „Acetal“ oder „Polyacetal“, weist durch seine Spitznamen auf seine Kerneigenschaft hin – es besitzt eine mit Metall vergleichbare Steifigkeit und Festigkeit. Es handelt sich um ein lineares, hochkristallines Polymer, dessen regelmäßige Molekularstruktur ihm mehrere inhärente Vorteile verleiht, die für Getriebeanwendungen entscheidend sind:

o High-Flow-Typen: Diese für die Schmelzfließfähigkeit optimierten Typen füllen perfekt ultradünnwandige oder hochkomplexe Mikrozahnradformen und sorgen so für eine gleichmäßige Dichte und geringe innere Spannung in den Formteilen. Dies garantiert die Maßhaltigkeit und Haltbarkeit von Mikrogetrieben.

SABIC:

SABIC LEXAN™ POM (ehemals SABIC® POM):SABIC bietet eine Vielzahl verbesserter POM-Typen an. Beispielsweise verbessert glasfaserverstärktes POM die Hitzebeständigkeit und Kriechfestigkeit deutlich bei gleichzeitig guter Steifigkeit. Ölgefülltes POM sorgt mit seinen eingebauten Schmiermitteln für eine lebenslange Selbstschmierung von Zahnrädern und eignet sich daher besonders für vollständig abgedichtete Mikrogetriebesysteme, bei denen Fett nicht nachgefüllt werden kann.

IV. Abschluss

In der Welt der Präzisionszahnräder hat POM die einfache Bezeichnung „Metallersatz“ längst hinter sich gelassen. Es steht für eine intelligentere, wirtschaftlichere und effizientere Materialauswahlphilosophie. Von Autotürschließsystemen und Druckerwalzenantrieben bis hin zu Mikrogetrieben in Smart-Home-Geräten – POM-Getriebe treiben leise und präzise verschiedene Aspekte des modernen Lebens an.