Los problemas en engranajes de plástico de baja calidad

27 mayo 2024

En una anterior aclaramos el concepto de calidad en relación con los engranajes de plástico. Hemos definido de qué depende y qué instrumentos son los adecuados para certificar el grado de precisión alcanzado. En este nuevo artículo, profundizaremos en los problemas que puede causar un elemento de transmisión o un engranaje de tecnopolímero de baja calidad.

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Errores comunes en la producción de engranajes de plástico

Sin duda, una producción descuidada e imprecisa puede provocar la baja calidad de los engranajes que se fabrican. De hecho, los errores de producción en los engranajes de plástico afectan a una serie de factores interrelacionados que provocan un deterioro de las propiedades mecánicas.

En los últimos años, Stagnoli ha realizado numerosos estudios y ensayos en los que se ha evaluado la evolución de las tensiones de un engranaje en función de la flexión de los dientes durante el acoplamiento. Un modelo ideal de rueda dentada con geometría perfecta se comparó con ruedas dentadas cuyo grado de precisión oscilaba entre el grado 8 y el 12.

Se observó que, a partir del grado 10, el engrane requiere un solo diente en lugar de dos, como ocurría en el modelo ideal. Hay que tener en cuenta que cuanto mayor sea el número de dientes engranados, es decir, cuanto más elevado sea el factor de superposición, mejor será la distribución de la carga y, por tanto, menor será la tensión en el diente individual.

Como se muestra en el diagrama, la mejora de la calidad del engranaje de Q12 a Q11 tendrá un efecto sustancial en la reducción de tensiones en comparación con la mejora de la calidad del engranaje de Q9 a Q8.

La calidad del engranaje también afecta a la generación de calor y a la correspondiente temperatura de funcionamiento del engranaje de plástico, como se muestra en el siguiente diagrama. En comparación con un engranaje de calidad 10, con la misma velocidad de giro y sometido a la misma carga, el engranaje de calidad 12 presenta un aumento de temperatura más brusco y una evolución de aproximadamente +10 °C.

Nivel de ruido de los engranajes de plástico de mala calidad

Otro aspecto que no debe pasarse por alto al evaluar la calidad de un engranaje de plástico es el nivel de ruido. Como es lógico, un engranaje de baja calidad presenta un mayor nivel de ruido y esto se refleja en los errores de engranaje, lo que se traduce en un aumento de las vibraciones. El siguiente gráfico muestra los niveles de decibelios alcanzados al analizar dos engranajes que giran a la misma velocidad y están sometidos a la misma carga.

En estas condiciones específicas, se puede observar que la diferencia entre una rueda dentada de calidad 10 y una de calidad 12 es de aproximadamente 5 dB: el nivel de ruido es, por tanto, tres veces inferior, siendo la escala de dB una escala logarítmica.

Los principales problemas en un engranaje de plástico de baja calidad

En resumen, los principales problemas que puede causar un engranaje de baja calidad son:

• Errores de engranaje con mayor tensión mecánica en un solo diente;
• Aumento de la temperatura con el consiguiente deterioro de las propiedades mecánicas;
• Aumento del nivel de ruido.

Soluciones para engranajes de alta precisión

En los últimos años, la investigación y el desarrollo de nuevas soluciones para el diseño del elemento de transmisión de plástico y para la fabricación de matrices y moldes dentados han permitido obtener resultados por debajo de la calidad 10.

En el informe que figura a continuación puede verse que la desviación acumulada del paso se sitúa dentro del grado Q7. En otras palabras, esta calidad es comparable a la de un engranaje de precisión de acero. Así pues, con los engranajes de plástico, en Stagnoli no solo somos capaces de garantizar la consecución de estos elevados estándares de calidad, sino también de mantenerlos y certificarlos con informes para cada lote de producción: un aspecto fundamental para la resolución de problemas y errores en los diseños y productos ya existentes de los clientes, que nos ha permitido y nos permite diferenciarnos de la mayoría de nuestros competidores.

Stagnoli se compromete a ofrecer soluciones técnicas de alto nivel y a garantizar estándares de calidad elevados y certificados, con lo que confirma su posición de líder en el sector de los engranajes de plástico. Si buscas un socio de confianza para el desarrollo de engranajes de tecnopolímeros, ponte en contacto con nosotros y cuéntanos qué necesitas.