Центр перспективной техники и технологии Die в университете Гифу и Центральный Co Ltd совместно разработали пластиковую шестерню, которая может применяться в автомобильной промышленности. Необходимую прочность шестерни обеспечивает армирование углеродным волокном.
Японские ученые ожидают, что их изобретение быстро будет замечено автоиндустрией, поскольку такие шестерниони позволяют уменьшить вес автомобиля, стоимость производства и имеют больший срока службы.
Как может пластик выдержать колоссальные нагрузки, например, в коробке передач или приводе ГРМ? Дело в том, что основная нагрузка при работе шестерни приходится на сами зубья. Еще оочнее, из-за контактного давления, приложенного к поверхности зуба, наибольшее напряжение прикладывается к нижней части зуба. Чтобы укрепить зубья шестерни, было решено добавить углеродные волокна в структуру зубчатого колеса.
Углерод-армированное волокно (углепластик), который используется для самолетов и т.д., имеет малый вес и высокую прочность. Однако его трудно обрабатывать и он сам по себе не подходит для массового производства деталей машин ввиду высокой стоимости. Благодаря использованию прочного пластика и небольшого коилчества углеволокна в критичных местах деталей становится возможным использовать его для массового производства деталей автомобилей.
Университет уже завершил тестовый образец шестерни, но все еще изучает производственные затраты и прочность изделия, с целью коммерциализации его в марте 2017 года.
