Was sind die Eigenschaften von Zahnrädern aus Aluminiumlegierungen und was sind ihre Vor- und Nachteile?

Durch die richtige Legierung und Verarbeitung können Zahnräder aus Aluminiumlegierungen verschiedene Festigkeiten erhalten. Aluminiumlegierungsmaterialien werden normalerweise verwendet, um Zahnriemenräder, Zahnstangen und andere spannungsarme Komponenten herzustellen. Die Verarbeitungstechnologie von Zahnrädern aus Aluminiumlegierung entspricht der von Zahnrädern aus legiertem Stahl (wie Fräsen, Wälzfräsen, Wälzstoßen usw.).

Aluminiumlegierung kann als eines unserer am häufigsten verwendeten Metalle bezeichnet werden. Das geringe Gewicht und die hohe Festigkeit der Aluminiumlegierung machen es zu einer idealen Wahl für viele Anwendungen. Nach Stahl werden Aluminiumlegierungen für ihre Korrosionsbeständigkeit und ihr geringes Gewicht gelobt. Diese Eigenschaft von Aluminium macht es besonders geeignet für eine Vielzahl von elektrischen und elektronischen Anwendungen wie Hochspannungshardware, Verzahnungswerkstücke, Parabolantennen, Computerplatten usw.

Was sind die Eigenschaften von Zahnrädern aus Aluminiumlegierung?

Aluminiumlegierungen sind eine bessere Alternative zu Eisenlegierungen und eignen sich für Anwendungen mit hohem Festigkeits-Gewichts-Verhältnis. Das Gewicht von Aluminiumlegierungen ist ein Drittel schwerer als Stahllegierungen gleicher Größe. Getriebe aus Aluminiumlegierung haben die Eigenschaften Korrosionsbeständigkeit und geringes Gewicht. Die passivierte Oberfläche kann die Zahnräder aus Aluminiumlegierung vor Oxidation und Korrosion schützen. Dies ist vergleichbar mit Rost auf Stahllegierungen, es bedeckt die Oberfläche und schützt sie vor weiteren Schäden. Aluminiumlegierung ist teurer als Kohlenstoffstahl, aber billiger als Edelstahl. Sie sind jedoch leicht zu verarbeiten, was den Anstieg der Materialkosten ausgleicht.


Aluminium hat sich in der Geschichte als äußerst vielseitig erwiesen und wird bis heute fortgesetzt. Die Luft- und Raumfahrtindustrie profitiert weiterhin von den Eigenschaften von Legierungen, um sichere, zuverlässige und kostengünstigere mechanische Teile herzustellen. Aluminiumlegierungsmaterial beginnt sich bei 400 ° F zu verformen, so dass es nicht in Hochtemperaturumgebungen verwendet werden kann. Es gibt viele verschiedene Arten von Aluminiumlegierungsmaterialien, und die am häufigsten verwendeten Aluminiumlegierungsmaterialien für die Bearbeitung von Aluminiumlegierungszahnrädern sind 2024, 6061 und 7075.

Unter diesen Materialien kann die Aluminiumlegierung 2024 als ein enger Verwandter von Aluminiumbronze bezeichnet werden, und es ist auch eine Legierung aus Aluminium und Kupfer. Das Hauptlegierungselement in der Aluminiumlegierung 2024 ist Kupfer. Wenn ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht erforderlich ist, kann 2024-Aluminium verwendet werden. In diesem Fall ist das Verhältnis jedoch umgekehrt. Das Kupfer im Jahr 2024 verleiht dieser Legierung eine hohe Festigkeit, reduziert jedoch ihre Korrosionsbeständigkeit erheblich. 7075 Aluminium kombiniert Zink und Magnesium mit Aluminium zu einer hochfesten Legierung, die Belastungen standhält. 6061 Aluminiumlegierung ist eine Legierung aus Aluminium, Silizium und Magnesium. Dies ist eine mittelfeste Aluminiumlegierung mit guter Korrosionsbeständigkeit und Schweißbarkeit. Die oben genannten drei Zahnräder aus Aluminiumlegierung können wärmebehandelt werden, um ihre Härte zu erhöhen. Zu den Zahnrädern aus Aluminiumlegierung gehören Stirnräder und Schrägstirnräder.

Vor- und Nachteile von Zahnrädern aus Aluminiumlegierung

Das Aluminiumlegierungsmaterial in Aluminiumlegierungszahnrädern gilt als nachhaltiges Material. Ein wesentliches Merkmal ist, dass es recycelt werden kann, während es seine ursprünglichen Eigenschaften behält. Dies ist ein sehr großer Vorteil, nicht nur kostengünstig, sondern auch gut für die Umwelt. Darüber hinaus haben Zahnräder aus Aluminiumlegierung auch den Vorteil der Korrosionsbeständigkeit. Wenn eine Aluminiumlegierung der Luft ausgesetzt wird, bildet sich auf ihrer Oberfläche eine dünne Schicht Aluminiumoxid. Diese Schicht schützt die Aluminiumlegierung vor Korrosion, wenn sie freiliegt.

Zahnräder aus Aluminiumlegierung haben eine höhere Zugfestigkeit und ein geringeres Gewicht, wodurch das Gewicht der Gesamtstruktur reduziert und dadurch die Kraftstoffkosten gesenkt werden. Wenn die Aluminiumlegierung der Luft ausgesetzt wird, bildet sich auf ihrer Oberfläche eine positive Oxidschicht, die sie korrosionsbeständig macht. Darüber hinaus haben Zahnräder aus Aluminiumlegierung auch den Vorteil einer hohen Festigkeit. Die Festigkeit der Aluminiumlegierung ermöglicht es, schwerere Metalle zu ersetzen, ohne die mit anderen Metallen verbundene Festigkeit zu verlieren, während sie von ihrem geringeren Gewicht profitiert.


Der Nachteil vonZahnräder aus Aluminiumlegierungist, dass die Gesamtfestigkeit von Zahnrädern aus Aluminiumlegierung schlechter ist als die von Zahnrädern aus Stahllegierungen: Obwohl für seine Plastizität gelobt, kann diese besondere Eigenschaft von Aluminium auch ein Nachteil sein. Im Vergleich zu Stahl ist es leichter einzubeulen und zu zerkratzen. Stahl ist stark und es ist unwahrscheinlich, dass er sich unter Gewicht, Kraft oder Hitze verzieht, verformt oder verbiegt.