Tandwielharden is een proces dat de slijtvastheid en vermoeiingssterkte van tandwielen verbetert door een verharde laag op het oppervlak van de tandwieltanden te creëren. Er zijn verschillende methoden voor het harden van tandwielen, zoals inductieharden, carboneren, nitreren en vlamharden.
- Inductieharden gebruikt een elektrische stroom om de tandwieltanden in een magnetisch veld te verwarmen en blust ze vervolgens met water of olie. Deze methode is snel, nauwkeurig en energiezuinig, maar vereist speciale apparatuur en kan vervorming of barsten veroorzaken.
- Carbureren is een vorm van verharding waarbij koolstof in de oppervlaktelaag van koolstofarme stalen tandwielen wordt gebracht door deze in een koolstofrijke atmosfeer te verwarmen. Deze methode levert een diepe en uniforme behuizing op met een hoge hardheid en taaiheid, maar het duurt lang en kan maatveranderingen veroorzaken.
- Nitreren is een ander type verharding waarbij stikstof in de oppervlaktelaag van tandwielen van gelegeerd staal wordt gebracht door deze in een stikstofrijke atmosfeer te verwarmen. Deze methode levert een dunne en harde behuizing op met een hoge slijtvastheid en vermoeiingssterkte, maar kan de ductiliteit en taaiheid van de kern verminderen.
- Bij vlamharden wordt gebruik gemaakt van een directe vlam om de tandwieltanden te verwarmen en deze vervolgens uit te schrikken met water of lucht. Deze methode is eenvoudig, goedkoop en flexibel, maar kan ongelijkmatige verhitting, oxidatie of kromtrekken veroorzaken.
Inductieharden van tandwielen vergeleken met andere hardingsmethoden
- Inductieharden is snel, nauwkeurig en energiezuinig, maar vereist speciale apparatuur en kan vervorming of barsten veroorzaken.
- Inductieharden kan alleen het oppervlak van de tandwieltanden verharden, waardoor de kern zacht en taai blijft. Dit kan de vermoeidheid en slagsterkte van de tandwielen verbeteren, maar het kan ook de slijtvastheid en kernhardheid verminderen.
- Inductieharden kan specifieke delen van de tandwieltanden verharden, zoals de wortel of de flank, afhankelijk van het ontwerp van de inductor. Dit kan het hardheidspatroon voor verschillende tandwieltoepassingen optimaliseren, maar het kan ook elektromagnetische eind- en randeffecten creëren.
- Inductieharden is geschikt voor tandwielen met grote modules en complexe geometrieën, zoals externe of interne tandwielen, wormwielen, tandheugels en tandwielen. Het is niet erg geschikt voor kleine en fijne tandwielen, omdat de tand-voor-tandtechniek moeilijk toe te passen is.