Metrologia Industriale Prove di laboratorio su ingranaggi in acciaio e in plastica

Presso il nostro laboratorio effettuiamo test specifici sugli ingranaggi che necessitano di controlli secondo normativa, a prescindere dalla natura del materiale.

INGRANAGGI - IMPORTANZA E MATERIALI

Un ingranaggio è un elemento meccanico dentato, come un albero o una ruota, che ruotando sul proprio asse e accoppiandosi a un altro elemento dentato trasmette un momento torcente modificando la velocità e/o la direzione attraverso ben note leggi del moto. Gli ingranaggi sono utilizzati in tutte le applicazioni nelle quali è richiesta una trasmissione di potenza, dai piccoli meccanismi di un orologio fino ai ruotismi di turbine a gas e ai movimenti di macchine operatrici.

CARATTERISTICA DEGLI INGRANAGGI INDUSTRIALI:

Varietà di applicazioni alle quali possono essere sottoposti
Materiali con i quali sono realizzati (acciaio, ghisa, alluminio, plastica, polveri sinterizzate, ecc.)
Trattamenti di rivestimento superficiale
Geometrie complesse e traiettorie di contatto (dentatura diritta o elicoidale, ingranaggi cilindrici, conici, sghembi)
Grado di qualità (ISO, DIN, AGMA, JIS, BS, …)

Tali aspetti possono far comprendere l’importanza e la necessità di informazioni evolute sia per la progettazione che per lo studio del funzionamento di questi complessi componenti meccanici.

Inoltre, un malfunzionamento di un sistema di ingranaggi può portare a conseguenze significative per l’intero sistema su cui è montato (fermo macchina, rotture improvvise, ulteriori danni) con conseguenti danni economici che superano di ordini di grandezza il costo del mero componente.

In Unilab puoi trovare servizi tecnici di analisi specificatamente dedicati a questi componenti e che ti aiutano sia nella fase di sviluppo di nuovi progetti che nello studio del comportamento di sistemi consolidati.

Si possono analizzare diversi aspetti legati alla resa degli ingranaggi come:

La scelta del materiale e delle sue caratteristiche di resistenza
Le prestazioni dei rivestimenti superficiali
La bontà del trattamento termico
Conformità del semilavorato di fornitura (barra, forgiato, fuso, near-net-shape)
Determinazione della composizione chimica, classificazione del materiale e delle sue caratteristiche a livello microstrutturale
Analisi dei trattamenti termici (superficiali e massivi)
Trattamenti termici

PROVE DI LABORATORIO SUGLI INGRANAGGI – STUDIO DELLA GEOMETRIA

Cosa possiamo controllare in Unilab dal punto di vista geometrico? Mediante macchine di misura Zeiss a scansione continua, dotate di IV asse motorizzato, possiamo verificare le principali geometrie degli ingranaggi e certificare la conformità alle specifiche geometriche del cliente:

Controllo dentatura – macrogeometria (prima e/o dopo trattamento termico o superficiale)
Controllo profilo – microgeometria
Controllo rugosità, in funzione del processo di finitura (rettifica, lucidatura elettrochimica, etc)

Nel caso di ingranaggi in plastica il controllo della macro geometria è eseguibile in UNILAB anche mediante Tomografia, con valutazione dei difetti di iniezione e lo studio della uniformità del tecnopolimero (distribuzione, orientamento delle fibre di rinforzo)
É possibile effettuare rilievi dimensionali, geometrici e di rugosità di: ingranaggi cilindrici e conici, alberi a gomiti o a camme, alberi di trasmissione, viti e ruote senza fine, cuscinetti, cicloidi oltre che di componenti quali riduttori e scatole cambio.

PROVE DI LABORATORIO SUGLI INGRANAGGI – STUDIO DI FUNZIONAMENTO

Geometrie corrette significano controllo delle vibrazioni e dell’acustica. Trattamenti superficiali adeguati comportano lunga vita dei sistemi. Lubrificanti corretti assicurano lunga vita dei ruotismi. Questi studi possono essere eseguiti in fase di progettazione, su prototipi funzionali ma soprattutto su componenti a fine vita, per studiare le condizioni in esercizio.
A titolo di esempio, possiamo effettuare:

Studi sulle condizioni di usura dopo un periodo di funzionamento;
Valutazioni delle condizioni di contatto mediante studio in profilometria e microscopia.
Failure analysis (SEM/EDX) per valutazione delle cause di rottura.
Esami frattografici mediante microscopia ottica ed elettronica a scansione (SEM)