O endurecimento de engrenagens é um processo que melhora a resistência ao desgaste e à fadiga das engrenagens, criando uma camada endurecida na superfície dos dentes da engrenagem. Existem diferentes métodos de endurecimento de engrenagens, como endurecimento por indução, cementação, nitretação e endurecimento por chama.
- Endurecimento por indução usa uma corrente elétrica para aquecer os dentes da engrenagem em um campo magnético e depois os extingue com água ou óleo. Este método é rápido, preciso e eficiente em termos energéticos, mas requer equipamento especial e pode causar distorções ou rachaduras.
- A cementação é um tipo de endurecimento que introduz carbono na camada superficial de engrenagens de aço de baixo carbono, aquecendo-as em uma atmosfera rica em carbono. Este método produz um revestimento profundo e uniforme com alta dureza e tenacidade, mas leva muito tempo e pode causar alterações dimensionais.
- A nitretação é outro tipo de endurecimento que introduz nitrogênio na camada superficial das engrenagens de liga de aço, aquecendo-as em uma atmosfera rica em nitrogênio. Este método produz um invólucro fino e rígido com alta resistência ao desgaste e à fadiga, mas pode reduzir a ductilidade e a tenacidade do núcleo.
- O endurecimento por chama usa uma chama direta para aquecer os dentes da engrenagem e depois os extingue com água ou ar. Este método é simples, barato e flexível, mas pode causar aquecimento desigual, oxidação ou empenamento.
Endurecimento por indução de engrenagens em comparação com outros métodos de endurecimento
- O endurecimento por indução é rápido, preciso e eficiente em termos energéticos, mas requer equipamento especial e pode causar distorção ou rachaduras.
- O endurecimento por indução pode endurecer apenas a superfície dos dentes da engrenagem, deixando o núcleo macio e dúctil. Isso pode melhorar a fadiga e a resistência ao impacto das engrenagens, mas também pode reduzir a resistência ao desgaste e a dureza do núcleo.
- O endurecimento por indução pode endurecer áreas específicas dos dentes da engrenagem, como a raiz ou o flanco, dependendo do projeto do indutor. Isso pode otimizar o padrão de dureza para diferentes aplicações de engrenagens, mas também pode criar efeitos eletromagnéticos de extremidade e borda.
- O endurecimento por indução é adequado para engrenagens com módulos grandes e geometrias complexas, como engrenagens externas ou internas, engrenagens helicoidais, cremalheiras e rodas dentadas. Não é muito adequado para engrenagens pequenas e de passo fino, pois a técnica dente a dente é difícil de aplicar.