Kunststoff

Masse und Geräusche von Zahnrädern reduzieren

Laut einer Studie sind Antriebe mit Victrex PEEK 50 % leiser und 9 % effizienter und überzeugen durch eine bis zu 20 %ige Reduktion der Reibungsverluste.

| Redakteur: Dorothee Quitter

Das geräuschoptimierte Zahnrad bringt gleichzeitig eine Gewichtsersparniss von 30 %.
Das geräuschoptimierte Zahnrad bringt gleichzeitig eine Gewichtsersparniss von 30 %. (Bild: Metaldyne)

Laut einer Studie sind Antriebe mit Victrex PEEK 50 % leiser und 9% effizienter und überzeugen durch eine bis zu 20 %ige Reduktion der Reibungsverluste.

Downsizing, CO2-Reduktion bzw. die Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs sind dominierende Faktoren in der Automobilindustrie. Doch Ingenieure stoßen hier mit herkömmlichen Werkstoffen wie Metallen an deren natürliche Grenzen, was das Gewicht angeht. Eine Studie aus den USA von Metaldyne, einem weltweit führenden Hersteller von Komponenten für den Antriebsstrang, demon-striert die Leistungsfähigkeit von Kunststoffen.

Massen und Geräusche durch Hochleistungskunststoff reduzieren

Ziel war es, zur Geräuschoptimierung Zahnräder in einem Ausgleichsgetriebe aus einem Polymer herzustellen. Um den hohen Belastungen des Zahnrads und den damit verbundenen extremen Zahnflankenpressungen sowie der Umgebungstemperatur von bis zu 150 °C gerecht zu werden, hat man sich von Beginn an für Victrex PEEK entschieden. Das Ergebnis der Studie, die bereits von OEMs validiert wird, belegt, dass durch die Reduzierung der Masse das Trägheitsmoment des Zahnrads um 78 % reduziert werden konnte. Im Hinblick auf das Gesamtsystem brachte dies immerhin noch einen Vorteil von 30 %. Eine Reduzierung des Drehmomentbedarfs von 9 % des mit 12.000 min-1 betriebenen Systems war die Folge. Auch die ursprüngliche Zielsetzung hinsichtlich der Geräuschoptimierung wurde ausgewertet. Hier ergab sich eine Reduzierung von 3 dB gegenüber Zahnrädern aus Grauguss. Dies entspricht einer Geräuschhalbierung für das menschliche Ohr.

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