Podemos definir un engranaje como una herramienta que permite la transmisión del movimiento entre dos ejes.
 
Evidentemente,existen muchos tipos de engranajes,según el tamaño de los dientes, la relación entre los ejes y su forma, entre muchas otras características.
Sin embargo, a la hora de unir dos engranajes no todo es tan sencillo, ya que aparecen varios problemas.
Por ejemplo, la fricción que pueden generar los dientes de un engranaje con otro puede dar lugar a temperaturas que pueden llegar a abrasar todo el sistema.

También podemos encontrarnos en el caso de que un periodo de funcionamiento prolongado signifique un pequeño desplazamiento de las ruedas, lo cual puede suponer una rotura de la pieza e incluso de toda la maquinaria.

Para evitar esta problemática, es necesario diseñar cuidadosamente la forma que deben tener los dientes de dichos engranajes.

Aquí es donde se introduce el concepto de “Ley de Engranajes”, cuya misión es la de asegurar una rotación continua uniforme de ambas ruedas. Descarga gratis LEY DE ENGRANAJES.
 
                                                           
De la misma manera, se tiene que conocer muy bien la aplicación de destino de dicho engranaje, y elegir el material y el proceso de fabricación cuidadosamente, según las características requeridas.

Un solo engranaje no puede funcionar, por lo que los engranajes se usan en pares.
Cuando los dientes de dos engranajes están encajados, la rotación de un engranaje hacer que el otro gire también.
Si los dos engranajes tienen diámetros diferentes, el más pequeño (llamado piñón) girará más rápido y con menos fuerza de rotación que el más grande (llamado engranaje).

Los materiales empleados en la fabricación de los engranajes pueden ser metales o plásticos.

Los  plásticos proliferan en la Industria Mecánica, y en el caso de las transmisiones por engranajes se utilizan para la fabricación de las ruedas dentadas.

Su bajo coste, menor inercia, su bajo peso, la reducción de ruido y su resistencia a potencias de alrededor de 50kw son algunas de las ventajas que los ingenieros mecánicos valoran al decidirse por el material del engranaje, en función de su aplicación.
 
 
Otra ventaja es que también pueden combinarse con lubricantes internos como PTFE o silicona, y suelen ser resistentes a muchos ambientes corrosivos.

Los engranajes plásticos se fabrican de tres formas:
  • a través de moldes de inyección 
  • por procesos de mecanizado
  • por impresión 3D.
Los que se fabrican por molde de inyección suelen tener dimensiones mas pequeñas, ya que los plásticos suelen contraerse a medida que se enfrían, suelen tener la superficie mas lisa y dura, y cabe la posibilidad de reforzarlos con fibra de vidrio, incluso añadir adhesivos antifricción.

  Los engranajes que se fabrican a través del proceso de mecanizado pueden tener mayores dimensiones.
Y con la impresión 3D , se consigue acortar muchísimo los plazos de producción, pero se ha conocer bien la fuerza que va a ejercer el engranaje, y en función de ello decidir el material de fabricación - y la impresora 3D no trabaja con mucha variedad de ellos.
                                                      
*Recomendamos que las ruedas dentadas de un mismo engranaje destinado a fuerzas de carga y rotación importantes, se confeccionen en distintos materiales plásticos para evitar daños de desgaste producidos por la fricción, que incluso podrían llevar a la rotura.
                                                          
Los plásticos técnicos (polímeros) utilizados en la fabricación de los engranajes se agrupan en dos grupos importantes que son los termoplásticos y termoestables.
 
 Ejemplos de los plásticos técnicos mas empleados en la fabricación de los engranajes: 
 
  • PA6 Material de engranaje universal para ingeniería de máquinas; es resistente al desgaste y absorbe los impactos , poco recomendado para engranajes pequeños con requisitos dimensionales altos.
 
  • PA12, Poliamida dura con absorción de agua relativamente baja, por lo tanto, mejor estabilidad dimensional que otras poliamidas.
Recomendamos su uso en áreas con picos de carga de impacto. Excelente resistencia al desgaste.

 • POM-C. Debido a su baja absorción de humedad, es especialmente adecuado para engranajes pequeños con altas demandas de estabilidad dimensional.
        No recomendado en aplicaciones de funcionamiento en seco debido a su dureza, al no ser que se pueda lubricar permanentemente.

Los aditivos ayudan a un equilibrio apropiado de propiedades mecánicas, autolubricantes, resistentes al desgaste y de temperatura de funcionamiento.
• El politetrafluoroetileno (PTFE)
• El perfluoropoliéter (PFPE)
• La silicona
 
Queda claro que, según la aplicación, tanto el plástico como los metales pueden ser buenos aliados en función de las características requeridas.

Los engranajes de varios tipos, tamaños y materiales se usan ampliamente en varias máquinas y sistemas que requieren una transmisión positiva y escalonada.

Es importante que se tenga en cuenta que las formulas que se aplican en los proyectos de ingenierías no son las mismas para las dos clases de material. Hay que valorar las enormes diferencias de las propiedades mecánicas, el proceso de fabricación, la geometría del engranaje.

 
En este sentido, mayor flexibilidad tienen los engranajes plásticos, en cuanto a forma y modificaciones.


 
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