In mechanismen uit voorgaande productiejaren (werktuigmachines, versnellingsbakken, aandrijvingen) waren tandwielen en tandwielen vaak gemaakt van grijs gietijzer, die bij lage en gemiddelde belasting niet onderdoen voor hun stalen tegenhangers, en het ijzergietproces was eenvoudiger en goedkoper dan staal.
Maar gietijzer is kwetsbaar, en bij tandwielen en tandwielen braken de tanden bij een scherpe verandering in de belasting of de toename ervan en faalde het hele mechanisme. Het zou natuurlijk beter zijn om een tandwiel of tandwiel met een ontbrekende tand te vervangen door een nieuw product, wat niet altijd mogelijk is. Dan hoeft u alleen nog maar te proberen de tand op een andere manier te herstellen.
Eén van de opties houdt verband met de mechanische voorbereiding van de plaats van de gebroken tand, het opvullen van een materiaal dat geschikt is qua sterkte en andere eigenschappen, en het bewerken van het oppervlak totdat een nieuwe tand met exacte geometrie is verkregen.
Benodigde apparatuur, apparaten en materialen
Voor werk hebben we nodig:
- slijpmachine en miniboor (boor);
- oxy-acetyleen lastoorts;
- mijten;
- klopper (meetkop);
- draaibank;
- schuurpapier;
- een as met een moer en een buisvormige aanslag voor de tandwiel- en rondseleenheid;
- frees voor het vormen van het profiel van de holte tussen de tanden;
- freesas met kant-en-klare grip;
- freesmachine met verdeelkop;
- meetinstrument (schuifmaten, micrometer), enz.
Om de opening tussen twee aangrenzende intacte tanden ten opzichte van een gebroken tand op te vullen, hebben we het volgende nodig:
- siliciumhoudende (siliconen) bronzen staaf;
- flux (hoofdbestanddeel: borax met een klein mengsel van magnesium);
- glasvezel lasdeken;
- vodden, stoffen servetten, enz.
Het proces van het herstellen van een gebroken tand
Het bestaat uit drie fasen:
- Het voorbereiden van de plaats en het opvullen (afdichten) van de opening tussen twee aangrenzende intacte tanden ten opzichte van de ontbrekende.
- Het vervaardigen van een houder voor een tandwielfrees en een as voor het vastzetten van het tandwiel en de reductor op de machine tijdens de bewerking.
- Vormen van een tandprofiel door het afgezette materiaal met een speciale frees aan beide zijden te verwijderen.
Het soldeergebied voorbereiden
Omdat grijs gietijzer mechanisch lastig te bewerken is, is dit met een miniboor bijna niet te doen. Het is beter en sneller om een gebroken tand te slijpen met een slijpmachine.
Aan het einde kunt u een boormachine gebruiken om de basis op te ruwen. Dit zorgt voor een sterkere verbinding tussen het gelaste materiaal en het gietijzer.
Thermisch soldeerproces
Het begint met een grondige en gelijkmatige verwarming, met behulp van een gas-acetyleentoorts, van zowel het soldeergebied als de aangrenzende delen van het tandwiel. Anders neemt de kans op scheuren in het gietijzeren onderdeel toe.
Vervolgens worden het soldeergebied en de licht kiezelhoudende (siliconen) bronzen staaf roodgloeiend verwarmd, die na verwarming in een houder met vloeimiddel wordt neergelaten, voornamelijk bestaande uit borax met toevoeging van een kleine hoeveelheid magnesium.
Vervolgens wordt een staaf van siliconenbrons bedekt met vloeimiddel over de holte geplaatst en gesmolten met behulp van de vlam van een acetyleentoorts. Deze bewerking gaat door totdat het siliciumbronssoldeer het volledige volume van de holte tussen aangrenzende intacte tanden vult.
Aan het einde van deze fase, zodat het soldeer niet barst als gevolg van snelle afkoeling, bedekken we het te herstellen onderdeel met een glasvezellasdeken en laten we het staan totdat het de vereiste tijd langzaam afkoelt.
Bewerkingsproces van gesoldeerde tandwielen
We klemmen het tandwiel in de spankop van de draaibank en plaatsen met behulp van een meetkop het blok met de minimaal toegestane slingering, waarbij we het tandwiel indien nodig met een hamer aan de ene of de andere kant slaan.
Vervolgens verwijderen we met behulp van messen de soldeerkralen die buiten de uiteinden van het tandwiel uitsteken. Aan het einde van het draaien slijpen we de verwerkingsgebieden met schuurpapier.
Het blok en de frees voorbereiden op het werk
We plaatsen het tandwiel en het tandwielblok op een draaibank op een vooraf voorbereide as door de moer en de cilindrische stop aan te draaien.
Om een houder voor een frees te maken, nemen we een stalen staaf van een bepaalde lengte en een diameter die iets groter is dan het montagegat in het gereedschap. We klemmen hem in de klauwplaat en boren eerst vanaf één uiteinde een klein gaatje met een centreerboor, die we vervolgens met een spiraalboor uitzetten tot de gewenste maat.
Vervolgens bevestigen we de kraan in de losse kop van de machine en steken deze in het gat aan het uiteinde van de stang.We verplaatsen de kop terug en snijden de draad handmatig af, waarbij we de kraan met een zwengel draaien. We schroeven een zelfgemaakte bout met een platte cilindrische kop en twee symmetrisch geplaatste rechthoekige uitsparingen ten opzichte van het midden van de staaf in de resulterende draad om vast te pakken met een speciale sleutel.
Vervolgens beëindigen we de staaf aan de andere kant en slijpen deze op de gewenste lengte, passend bij de diameter van de freesmachinespindel. We voeren het draaien uit met periodieke controle van de diameter om de maat niet los te laten. Aan het einde schuren we het draaigedeelte met schuurpapier en vegen het af met een doek.
Vorming van tandprofiel
We bevestigen de freeshouder in de spil van de freesmachine en slijpen de staaf tot de grootte van het gat in de frees, waarbij we periodiek de diameter meten met een micrometer. Aan het einde schuren we de groef met schuurpapier en vegen deze af met een doek.
We plaatsen de frees op de houder en zetten hem aan het uiteinde vast met een bevestigingsbout, eerst met de hand, en aan het uiteinde met een speciale sleutel met een zwengel. We installeren de verdeelkop en losse kop op de werktafel van de freesmachine. Door er een perfect rechte stalen staaf tussen te klemmen, lijnen we deze units uit om maximale coaxialiteit in de verticale en horizontale vlakken te garanderen. Hiervoor gebruiken we meetkoppen en passen we de positie van de losse kop ten opzichte van de verdeelkop aan. Na het uitlijnen worden deze units veilig op de freesmachinetafel bevestigd.
De belangrijkste handeling is de nauwkeurige uitlijning van de frees ten opzichte van het tandwiel dat wordt hersteld. Om dit te doen, gebruiken we een schuifmaat, een micrometer en een metalen liniaal.
We delen de kenmerken van de kop door het aantal tanden en krijgen het aantal windingen van de handgreep per 1 tand. Meestal is het resultaat een fractioneel getal. Deze waarde wordt vervolgens gevonden op de delercirkel.
Nu kunt u de spil van de freesmachine aanzetten en beginnen met het vormgeven van een van de gaatjes van de tand die wordt hersteld. Het is beter om dit in 2-3 passages te doen, om de ondergrond niet te beschadigen. Bij het vormen van een tand is het noodzakelijk om deeltjes gesneden materiaal van de snijder te verwijderen en het gereedschap te smeren. Vervolgens verplaatsen we de frees weg en draaien het tandwiel precies één stap met de verdeelkop en herhalen de vorige handeling opnieuw.
Een notitie
Waarom siliciumbrons gebruiken om een tand op een gietijzeren tandwiel te vormen? Is het niet veiliger om de holte tussen de tanden te lassen met een gietijzeren elektrode en deze vervolgens te bewerken met een tandwielfrees?
Doe je dit wel, dan “bleekt” het gietijzer door de hoge temperatuur en ontstaan er plekken die praktisch onmogelijk te bewerken zijn. Siliconenbrons is qua sterkte vergelijkbaar met grijs gietijzer en zelfs nog hoger qua treksterkte. Tegelijkertijd is de verwerking ervan, zoals we hebben gezien, helemaal niet moeilijk.
