Bahasa inggris 1. Daya dukung beban
Selama operasi, Sproket Waktu Mesin terkena transmisi tenaga yang besar dari rantai atau sabuk, terutama pada kecepatan tinggi dan beban tinggi. Oleh karena itu, daya dukung beban material roda gigi menjadi pertimbangan utama saat memilih material. Material tersebut harus memiliki kekuatan tarik dan ketahanan lelah yang tinggi untuk memastikan bahwa roda gigi tidak akan berubah bentuk atau patah akibat pengoperasian beban tinggi dalam jangka panjang.
Material yang umum digunakan, seperti paduan baja berkekuatan tinggi (seperti 20CrMnTi atau 42CrMo) biasanya memiliki kekuatan tarik, kekerasan dan ketangguhan yang tinggi, serta dapat mempertahankan kinerja yang stabil pada kondisi beban tinggi, mengurangi keausan dan kerusakan akibat kelelahan.
2. Ketahanan aus dan kinerja gesekan
Kinerja gesekan dari Sproket Waktu Mesin memiliki dampak penting pada kehidupan dan efisiensi kerjanya. Ketika roda gigi bersentuhan dengan rantai atau sabuk, keausan permukaan akan terjadi karena gesekan jangka panjang. Untuk meningkatkan ketahanan aus pada gigi, kekerasan material dan proses perawatan permukaan sangat penting. Permukaan material harus memiliki kekerasan yang tinggi untuk mengurangi keausan.
Baja biasanya menjadi bahan pilihan untuk roda gigi timing mesin karena dapat memperoleh kekerasan yang tinggi melalui perlakuan panas (seperti tempering, karburasi, dll), sehingga permukaan roda gigi dapat menahan gesekan dengan intensitas tinggi. Selain itu, beberapa material berperforma tinggi seperti baja nitrida dan paduan titanium juga memiliki ketahanan aus yang sangat baik dan digunakan dalam aplikasi khusus.
3. Stabilitas termal
Temperatur tinggi yang dihasilkan saat mesin bekerja menimbulkan tantangan berat pada material timing gear. Khusus untuk mesin turbocharged atau performa tinggi, suhu pengoperasian akan meningkat tajam. Stabilitas termal material, yaitu kemampuan untuk mempertahankan sifat fisik dan kimianya di bawah lingkungan bersuhu tinggi, merupakan faktor kunci yang perlu dipertimbangkan saat memilih.
Secara umum baja memiliki stabilitas termal yang baik pada temperatur tinggi, namun seiring dengan meningkatnya temperatur maka kekuatan dan kekerasan material akan menurun, sehingga perlu dilakukan pemilihan grade baja yang tepat. Misalnya, baja paduan tinggi (seperti SAE 4140, SAE 4340, dll.) dan bahan paduan berbasis nikel biasanya dapat mempertahankan kinerja yang baik pada suhu pengoperasian yang lebih tinggi dan cocok untuk pengoperasian dalam kondisi suhu tinggi.
4. Ketahanan korosi
Roda gigi pengatur waktu pada mesin biasanya terkena berbagai media seperti oli, cairan pendingin, udara, dll., dan zat korosif pada media tersebut dapat menyebabkan korosi pada permukaan roda gigi. Oleh karena itu, ketahanan material terhadap korosi juga merupakan faktor penting dalam pemilihan material timing gear.
Bahan umum tahan korosi seperti baja tahan karat, paduan aluminium, dan beberapa baja lapis khusus (seperti galvanis, berlapis nikel, dll.) dapat secara efektif menahan oksidasi dan korosi asam serta memperpanjang masa pakai roda gigi. Terutama bila digunakan di lingkungan lembab atau lingkungan semprotan garam, ketahanan korosi yang unggul dari baja tahan karat (seperti 304, 316, dll.) dapat memberikan perlindungan tambahan.
5. Kinerja pemrosesan
Sproket Pengaturan Waktu Mesin yang Disesuaikan biasanya memerlukan pemesinan presisi untuk memastikan geometri, akurasi permukaan gigi, dan akurasi dimensinya memenuhi persyaratan desain. Kinerja pemrosesan material, termasuk kemampuan mesin, kemampuan las, dan sifat mampu bentuk, secara langsung memengaruhi kesulitan produksi dan biaya peralatan.
Baja memiliki kinerja pemrosesan yang baik, terutama baja yang diberi perlakuan panas, yang dapat memberikan kinerja pemotongan dan kemampuan pembentukan yang baik. Beberapa bahan paduan, seperti paduan titanium dan paduan aluminium, memiliki bobot yang ringan dan kekuatan yang sangat baik, namun sulit untuk diproses, sehingga mungkin memerlukan peralatan dan proses pemrosesan yang lebih canggih. Selain itu, kemampuan las suatu material juga perlu diperhatikan, terutama ketika gear perlu disambungkan ke komponen lain.
6. Berat dan kepadatan
Pada mesin berperforma tinggi, bobot dan kepadatan roda gigi juga perlu dipilih secara wajar. Roda gigi yang lebih berat dapat menyebabkan inersia yang lebih besar, yang akan mempengaruhi performa akselerasi mesin. Oleh karena itu, kepadatan material merupakan faktor penting untuk dipertimbangkan saat mendesain.
Bahan ringan seperti paduan aluminium biasanya memiliki kepadatan lebih rendah, sehingga dalam beberapa aplikasi, seperti balap atau mobil sport berperforma tinggi, roda gigi ringan mungkin lebih disukai. Namun, kekuatan dan ketahanan suhu tinggi dari paduan aluminium relatif rendah, sehingga dalam beberapa aplikasi beban tinggi dan suhu tinggi, bahan seperti paduan baja atau paduan titanium dengan kekuatan lebih tinggi biasanya dipilih untuk menyeimbangkan kekuatan dan berat.
7. Efektivitas biaya
Dalam produksi sebenarnya, pemilihan bahan tidak hanya harus mempertimbangkan kinerja, tetapi juga menyeimbangkan efektivitas biaya. Meskipun beberapa material kelas atas (seperti paduan titanium, keramik, dll.) memiliki performa yang sangat baik, harganya lebih mahal, sehingga hanya digunakan dalam aplikasi spesifik berperforma tinggi. Sebaliknya, bahan baja karbon dan baja paduan tradisional memiliki efektivitas biaya yang lebih baik dan banyak digunakan dalam pembuatan roda gigi pengatur waktu mesin untuk mobil biasa dan model kelas menengah hingga atas.
