Materiaalin koostumus synkroninen hihna sillä on keskeinen vaikutus sen vetolujuuteen ja joustavuuteen. Mekaanisen voimansiirtojärjestelmän ydinkomponenttina synkronisella hihnalla tulee olla riittävä lujuus ja joustavuus sopeutuakseen erilaisiin monimutkaisiin työympäristöihin ja vaatimuksiin. Synkroniset hihnat koostuvat yleensä useista eri materiaaleista. Seuraavilla materiaaleilla on keskeinen rooli synkronisten hihnojen vetolujuudessa ja joustavuudessa.
Kumin rooli
Kumi on yksi synkronisten hihnojen päämateriaaleista ja se on vastuussa joustavuuden ja kulutuskestävyyden takaamisesta. Kumimateriaalien ominaisuudet määräävät suoraan, pystyykö synkroninen hihna mukautumaan tehokkaasti hihnapyörän muotoon siirtoprosessin aikana ja voiko se säilyttää vakauden korkeataajuisen tärinän ja iskujen alaisena. Kumilla on hyvä elastisuus ja väsymiskestävyys, minkä ansiosta synkroninen hihna säilyttää hyvän voimansiirron suorituskyvyn pitkäaikaisen käytön jälkeen. Kumin kaava ja kovuuserot vaikuttavat kuitenkin synkronisen hihnan joustavuuteen ja kestävyyteen. Oikean kumimateriaalin valinta on ratkaisevan tärkeää synkronisen hihnan pitkäaikaisen käytön varmistamiseksi.
Kuituvahvisteisten materiaalien käyttö
Synkronisten hihnojen vetolujuus saavutetaan pääasiassa kuituvahvisteisilla materiaaleilla, jotka on upotettu kumiin. Yleisiä lujitemateriaaleja ovat lasikuitu, teräsvaijeri tai aramidikuitu. Lasikuidulla ja aramidikuidulla on erittäin korkea vetolujuus, joka voi tehokkaasti hajottaa synkronisen hihnan vetojännityksen siirron aikana ja estää synkronisen hihnan katkeamisen nopeassa käytössä tai raskaassa kuormituksessa. Vaijerin käyttö voi tarjota parempaa jäykkyyttä kantaessa suuria kuormia, mutta sen joustavuus on suhteellisen alhainen. Siksi kuitumateriaalin valinta vaikuttaa suoraan synkronisen hihnan vetolujuuteen ja joustavuuteen, joka on yleensä tasapainotettava tietyn käyttöskenaarion mukaan.
Vahvistuskerroksen suunnittelu
Synkronisen hihnan suunnittelussa peruskumi- ja kuitumateriaalien lisäksi lisätään yksi tai useampi kerros lujitemateriaaleja parantamaan edelleen vetolujuutta. Nämä vahvistuskerrokset sijoitetaan yleensä synkronisen hihnan keskelle tai ulkopuolelle, mikä voi parantaa merkittävästi synkronisen hihnan kestävyyttä ja kantokykyä. Joissakin korkean intensiteetin teollisissa sovelluksissa vahvistuskerroksen suunnittelusta tulee erityisen tärkeä, mikä paitsi parantaa synkronisen hihnan vetokykyä, myös parantaa sen väsymiskestävyyttä äärimmäisissä työolosuhteissa.
Materiaalien vetolujuuden ja joustavuuden tasapaino
Synkronisen hihnan materiaalivalinnalla on löydettävä tasapaino vetolujuuden ja joustavuuden välillä. Liian suuri vetolujuus voi aiheuttaa sen, että synkroninen hihna menettää jonkin verran joustavuutta ja ei pysty sopeutumaan monimutkaisiin siirtoympäristöihin; kun taas liian joustavat materiaalit eivät välttämättä tarjoa riittävää lujuutta ja tukea suuressa kuormituksessa. Siksi valmistajat yleensä säätävät kumin kovuutta, kuidun materiaalityyppiä ja vahvistuskerroksen suunnittelua varmistaakseen, että synkronisella hihnalla on sekä riittävä vetolujuus että tarvittava joustavuus.
Lämmönkestävien ja kemikaaleja kestävien materiaalien vaikutus
Synkronisen hihnan materiaalikoostumus vaikuttaa myös sen suorituskykyyn korkeissa lämpötiloissa tai kemiallisissa ympäristöissä. Korkean lämpötilan kestävät kumimateriaalit, kuten fluorikumi tai silikonikumi, voivat säilyttää synkronisen hihnan joustavuuden ja vetolujuuden äärimmäisissä lämpötiloissa. Kemiallisesti kestävät materiaalit kestävät syövyttävien aineiden, kuten rasvan, hapon ja alkalin, kulumista, mikä pidentää synkronisen hihnan käyttöikää. Siksi materiaalien valinta on erityisen tärkeää synkronisissa hihnasovelluksissa joissakin erityisissä ympäristöissä.
