Los engranajes helicoidales se diferencian de los rectos en que sus dientes están cortados en ángulo con respecto al eje. Durante el funcionamiento, hay más de un diente engranado en cualquier momento, lo que permite a los engranajes helicoidales soportar cargas más pesadas con más par que los engranajes rectos. Los engranajes helicoidales también suelen ofrecer un funcionamiento más suave y silencioso. Los engranajes helicoidales de gran tamaño se utilizan a menudo en camiones pesados y equipo agrícola debido a las exigencias de robustez de estas aplicaciones.

¿Por qué la cementación profunda?

Las piezas para aplicaciones de desgaste suelen ser endurecido por el caso en lugar de a través del endurecido para conservar un núcleo más blando y dúctil. Esto permite que las piezas absorban los golpes y toleren la tensión de la aplicación sin pérdida de material, al tiempo que proporcionan una superficie fuerte y resistente al desgaste.

Las aplicaciones de gran desgaste y carga de estos grandes engranajes helicoidales requieren una mayor profundidad de caja para maximizar la resistencia y la vida útil de las piezas. En ocasiones, los engranajes helicoidales se envían para su mecanizado de acabado con el fin de ponerlos en tolerancia tras el tratamiento térmico, por lo que se especifica una profundidad de caja adicional para el tratamiento térmico.

Consideraciones sobre el proceso de cementación profunda

Sabemos que cada carga de este tipo de piezas representa una gran inversión para nuestros clientes. Los engranajes helicoidales para la agricultura y los camiones pesados suelen estar fabricados con aceros de gama alta, como el 8620 y el 8822, y pesan entre cuatro y 26 libras cada uno. 

Antes del procesamiento, la limpieza adecuada de los engranajes helicoidales es fundamental para garantizar que el tratamiento térmico produzca una carcasa uniforme. Los restos de lubricantes del proceso de mecanizado pueden enmascarar partes del engranaje e impedir que el carbono se difunda de manera uniforme por toda la superficie de la pieza.

Se requieren largos tiempos de ciclo para producir una caja profunda. De hecho, el tiempo de remojo necesario aumenta exponencialmente a medida que aumenta la profundidad de la caja especificada. Algunos trabajos requieren tiempos de ciclo de hasta 12 horas o incluso más.

Control de calidad a toda marcha

Lo último que quiere escuchar de su tratador térmico es que tienen que desechar una carga de estas piezas debido a un procesamiento incorrecto.

Evitamos los desechos y las repeticiones combinando los controles del proceso, las mediciones y las pruebas para garantizar resultados repetibles en todos los procesos que realizamos, pero hay algunas áreas clave en las que nos centramos para esta aplicación.

Cómo empezar

En primer lugar, al evaluar las especificaciones de un trabajo determinado (o cuando se nos pide que desarrollemos los parámetros del proceso), utilizamos herramientas de predicción para determinar la duración del ciclo de carburación en función de la profundidad de la capa deseada y del material de la pieza. Este modelo fue desarrollado por nuestro equipo de metalurgia en Paulo a través de décadas de investigación y experimentación. 

Es importante determinar la concentración adecuada de carbono en la atmósfera durante el procesamiento para obtener resultados adecuados. Analizaremos sus especificaciones para determinar si sus requisitos exigen profundidad total de la caja o profundidad efectiva de la caja. Aunque algunos tratadores térmicos pueden afirmar que hay una especie de magia negra en esto, nosotros sabemos que no es así. Utilizamos otro modelo predictivo que hemos desarrollado basándonos en los datos para garantizar la concentración de carbono correcta en todo momento. No hay magia. Sólo ciencia.

Durante el procesamiento

Durante el procesamiento, el Sistema de Lotes Paulo (PBS) toma los parámetros de su receta almacenados en PICS y ajusta automáticamente los controles del horno para crear la atmósfera perfecta para el procesamiento. Si algo va mal o se detecta un error, nuestro sistema de alarma avisa inmediatamente al operario, las piezas se ponen en cuarentena para su posterior inspección y las salvaguardas del sistema impiden que el lote salga de nuestras instalaciones. Esto le protege del riesgo de que las piezas fallen o sean retiradas del mercado debido a un tratamiento térmico inadecuado.

Prueba

Por último, en lo que respecta a las pruebas, utilizamos las pruebas destructivas para garantizar la profundidad de caja adecuada para sus piezas. Dada la complejidad de la geometría de estas piezas, la verificación de la profundidad de la caja lograda por el tratamiento térmico requiere la realización de pruebas en una pieza real. Para garantizar un rendimiento adecuado en la aplicación, es necesario tomar muestras tanto del diente como de la raíz de los engranajes para medir la profundidad de la caja. Trabajamos con clientes que prefieren medir la pieza en determinados puntos, y podemos realizar estas pruebas destructivas tomando muestras según sus especificaciones. 

Además de verificar la profundidad del caso, también utilizaremos pruebas de microdureza para medir la dureza resultante de los engranajes.

La medición de datos garantiza la repetibilidad y la precisión

Nuestro enfoque del carburizado profundo de engranajes helicoidales refleja el enfoque general de Paulo en cuanto a datos: la combinación de las mejores personas, sistemas y equipos para lograr la máxima repetibilidad y precisión en el procesamiento térmico. Si está buscando un socio para el tratamiento térmico de engranajes helicoidales (o cualquier otra pieza metálica), podemos ayudarle a llevar sus resultados al siguiente nivel. Paulo cuenta con las certificaciones CQI-9 e IATF 16949 (puede consultar una lista más completa de nuestras aprobaciones y certificaciones aquí) y nuestras divisiones de St. Louis, Nashville y Kansas City tienen capacidad disponible para este tipo de proyectos. Solicitar un presupuesto o conecte con un experto en Paulo hoy mismo para empezar.

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