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首创!取代金属齿轮,奔驰为何青睐这一“塑料”材料?

来源:赢创     发布时间:2022-01-26
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VESTAKEEP®PEEK塑料齿轮史上首次被成功用于质量平衡变速器。

 

质量平衡器是通过减少活塞对周围结构造成的振动来确保内燃机平稳运行的。质量平衡器的齿轮与发动机油接触,因此会暴露在130°C的高温之中。目前只有金属齿轮可在这种运行环境。

 

赢创公司研发了一种摩擦性能非常好、耐久性很高的PEEK成型复合材料(聚醚醚酮),以替代金属齿轮,用于内燃机这样的恶劣运行环境。该系列组件由IMS Gear SE & Co KGaA公司制造,并被梅赛德斯-奔驰公司用于其各种车型。


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图:质量平衡器系列生产中用VESTAKEEP®PEEK制成的低磨损外轮辋


据悉,赢创的这一PEEK成型复合材料为VESTAKEEP®PEEK 5000G,是一种高阻高性能材料,可以替代金属齿轮。除了必不可少的减振性能外,塑料齿轮还有一个额外优势——对机械和摩擦应力的高阻抗性。与传统金属齿轮相比,它们的摩擦损失更低,明显更安静;质量惯性矩越小,能耗越少。由VESTAKEEP®PEEK通过注塑成型的齿轮,制造成本效益高,避免了以前用金属材料时需要的大量返修工作。

 

赢创用自己的齿轮测试平台,实现与客户密切协调沟通,以对客户进行研发支持。“我们可以生成特定的材料数据,优化设计由高性能塑料制成的齿轮。”赢创高性能聚合物摩擦学开发主管Philipp Kilian在描述这种优势时说,“我们可以在-20°C到260°C的温度范围内进行测试,无论齿轮呈干燥还是润滑状态。”

 

赢创负责VESTAKEEP®运输部的Steffen Kanzler博士认为:对这款材料的下一步研发应用,是在质量平衡传输的困难条件下使用高性能塑料。“我们展示了VESTAKEEP®的非凡性能,它们也适用于其他一些颇具挑战性的应用。我们是那些新应用项目的开发伙伴,从各方面——材料选择、计算机辅助模拟到应用技术团队的技术实施——为我们的客户提供合格的支持。”


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