เหตุใดการเลือกวัสดุจึงมีความสำคัญต่อความทนทานของกล่องเกียร์

วิธีที่คุณสมบัติของวัสดุมีอิทธิพลต่อรูปแบบการเสียหายของกล่องเกียร์

เชื่อมโยงรูปแบบการเสียหายของเฟืองทั่วไปกับคุณสมบัติของวัสดุ

ตามรายงานปี 2023 ของ ASM International พบว่าประมาณ 72% ของความล้มเหลวทั้งหมดในระบบเกียร์เกิดจากปัญหาการสึกหรอและการเหนื่อยล้าของวัสดุ ความเชื่อมโยงระหว่างพฤติกรรมของวัสดุกับสาเหตุที่ทำให้ฟันเฟืองเสียหายนั้นค่อนข้างชัดเจนเมื่อเราพิจารณาอย่างละเอียด ความแข็งแรงแรงดึง (Tensile strength) บ่งบอกถึงความสามารถของฟันเฟืองในการรับแรงดัดซ้ำๆ โดยไม่แตกหัก ในขณะที่ความแข็งผิวจะเป็นตัวกำหนดว่าฟันเฟืองจะทนต่อการแตกร้าวแบบพิตติ้ง (pitting) หรือการขูดขีดในระยะยาวได้หรือไม่ ตัวอย่างเช่น ฟันเฟืองที่ผลิตจากเหล็กคาร์บอนต่ำ เช่น เหล็ก AISI 1020 มักแสดงอาการล้าจากการดัดเร็วกว่าที่ควรจะเป็น เนื่องจากแกนกลางของวัสดุมีความแข็งไม่เพียงพอที่จะรองรับแรงบิดที่มีน้ำหนักมาก เมื่อมีช่องว่างระหว่างความต้องการของเครื่องจักรกับศักยภาพที่วัสดุสามารถให้ได้จริง รูปแบบความล้มเหลวบางอย่างมักจะเกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำอีก วิศวกรที่มีความเข้าใจในเรื่องนี้จะทราบดีว่าเหตุการณ์เหล่านี้สามารถคาดการณ์ได้ จึงทำให้การเลือกวัสดุอย่างระมัดระวังกลายเป็นเรื่องธรรมชาติในการป้องกันปัญหาทั่วไปเหล่านี้

การงอหัก, การแตกร้าวแบบพิตติ้ง และการสึกหรอ: บทบาทของการเลือกวัสดุที่ไม่เหมาะสม

ความล้มเหลวของวัสดุจากปัญหาการงอหักเกิดขึ้นเมื่อวัสดุไม่แข็งแรงพอที่จะรับแรงกระแทกอย่างฉับพลัน ซึ่งมักพบในเหล็กที่ผ่านการชุบแข็งทั้งก้อน (through hardened steels) ที่มีความยืดหยุ่นต่ำ เมื่อฟันเฟืองไม่ได้รับการชุบแข็งอย่างเหมาะสม ปัญหาการแตกร้าวแบบพิตติ้งจะแย่ลงอย่างรวดเร็ว การทดสอบแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงปัญหานี้ในฟันเฟืองเหล็ก 1045 ธรรมดาที่ไม่ได้รับการบำบัดใดๆ ความแข็งผิวจำเป็นต้องสูงกว่า 55 HRC เพื่อให้ชิ้นส่วนเหล่านี้มีอายุการใช้งานที่เหมาะสม การคาร์บูไรซ์และการชุบแข็งแบบผิว (case hardening) อื่นๆ สามารถทำให้ความแข็งผิวสูงเกิน 60 HRC ได้ แต่หากชั้นที่ชุบแข็งมีความลึกไม่เพียงพอ (น้อยกว่า 0.8 มม.) แรงที่มีขนาดใหญ่จะทำให้เกิดการลอกผิวออกเป็นแผ่นเล็กๆ ที่เรียกว่า สปอลลิ่ง (spalling) นอกจากนี้ ควรจดจำอีกประการหนึ่งว่า ปัญหาการสึกหรอจะรุนแรงมากเมื่อวัสดุมีความแข็งน้อยกว่า 1.5 เท่าของสิ่งปนเปื้อนที่ลอยอยู่ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม

กรณีศึกษา: ความล้มเหลวของเกียร์บ็อกซ์ในโลกความเป็นจริงอันเนื่องมาจากการเลือกวัสดุที่ไม่เหมาะสม

ที่โรงงานแปรรูปเนื้อสัตว์ในรัฐเนแบรสกา เกียร์บ็อกซ์ของพวกเขาล้มเหลวซ้ำแล้วซ้ำเล่าทุกไม่กี่เดือน แม้ว่าจะใช้ชิ้นส่วนจากเหล็กกล้าผสม AISI 4140 มาตรฐาน แต่เมื่อวิศวกรตรวจสอบสาเหตุ พบว่าโครงสร้างมาร์เทนไซต์ที่ผ่านการอบคืนตัวนั้นเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วเมื่ออุณหภูมิสูงเกิน 150 องศาเซลเซียส ที่แท้ชิ้นส่วนเดิมไม่ได้รับการอบความร้อนอย่างเหมาะสมแต่อย่างใด หลังจากเปลี่ยนมาใช้เหล็กกล้า 8620 ที่ผ่านกระบวนการหลอมในสุญญากาศ พร้อมการคาร์บูไรเซชันผิวเพื่อเพิ่มความแข็งถึง 62 HRC เกียร์ใหม่เหล่านี้สามารถใช้งานได้นานถึง 54 เดือนก่อนต้องเปลี่ยน บริษัทใช้จ่ายเงินประมาณ 250,000 ดอลลาร์สหรัฐในการปรับปรุงนี้ แต่ประหยัดได้เกือบ 18,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อเดือนจากการหลีกเลี่ยงความเสียหายที่มีค่าใช้จ่ายสูง ซึ่งก็สมเหตุสมผลเมื่อพิจารณาดีๆ ตามที่แสดงไว้ในการศึกษาวารสารวิศวกรรมความน่าเชื่อถือ (Reliability Engineering Journal) ปีที่แล้วเกี่ยวกับวัสดุอุตสาหกรรม

ความต้านทานแรงดึงและความต้านทานแรงคราก: รากฐานของความสามารถในการรับน้ำหนัก

วัสดุที่ใช้ทำเฟืองต้องสามารถทนต่อแรงเครียดซ้ำๆ ที่รุนแรงมาก โดยไม่เกิดการบิดเบี้ยวอย่างถาวร เมื่อพูดถึงคุณสมบัติของวัสดุ ความแข็งแรงด้านแรงดึง (tensile strength) บอกเราว่า วัสดุนั้นสามารถรับแรงได้มากแค่ไหนก่อนที่จะขาดหัก ขณะที่ความแข็งแรงคราก (yield strength) บ่งชี้จุดที่วัสดุเริ่มเปลี่ยนรูปอย่างถาวร ตัวอย่างเช่น เหล็ก AISI 4140 ซึ่งเป็นโลหะผสมชนิดหนึ่ง มีค่า yield strength ประมาณ 950 เมกะพาสกาล หมายความว่าสามารถรองรับแรงแบบไดนามิกได้เกินกว่า 85,000 นิวตัน ตามมาตรฐานการทดสอบ ASTM A370-22 แนวทางอุตสาหกรรมจาก AGMA แสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ระหว่างความแข็งผิวและการใช้งานระยะยาวของเฟืองภายใต้แรงดัดซ้ำๆ ส่วนใหญ่ผู้ผลิตจะเลือกใช้เหล็กที่ผ่านการอบความร้อนซึ่งมีความแข็งไม่ต่ำกว่า 500 HB เพราะวัสดุเหล่านี้มักมีความทนทานดีกว่าในรอบการทำงานที่ยาวนานมาก ซึ่งพบได้ทั่วไปในกล่องเกียร์อุตสาหกรรมหนักที่ใช้ในโรงงานทั่วโลก

ความแข็งผิวและแกนกลาง: การถ่วงดุลระหว่างความต้านทานการสึกหรอและความทนทานต่อการเหนื่อยล้า

การชุบผิวทำให้พื้นผิวมีค่าความแข็งประมาณ 58 ถึง 62 บนสเกลร็อกเวลล์ เพื่อต้านทานรอยขีดข่วนและรอยขูดขีด แต่ยังคงส่วนภายในของโลหะให้อ่อนกว่าที่ประมาณ 28 ถึง 32 HRC เพื่อให้สามารถรองรับแรงกระแทกทันทีได้โดยไม่แตกหัก อย่างไรก็ตาม เมื่อพื้นผิวมีความแข็งเกิน 64 HRC จะทำให้วัสดุเปราะและเริ่มเกิดหลุมเล็กๆ ขึ้นเมื่อมีการไถลผ่านกันอย่างรวดเร็ว การศึกษาบางชิ้นที่วิเคราะห์ระบบเฟืองที่ใช้ในเหมืองพบสิ่งที่น่าสนใจ เฟืองที่ผ่านการชุบผิวมีการเปลี่ยนแปลงความแข็งอย่างค่อยเป็นค่อยไปจากผิวสู่แกนกลาง และการออกแบบนี้ช่วยลดปัญหาการเกิดหลุมได้เกือบสามในสี่ หลังจากการทำงานต่อเนื่องเป็นเวลา 10,000 ชั่วโมง ตามเอกสารมาตรฐาน AGMA ฉบับที่ 925-A23 หากใครต้องการตรวจสอบรายละเอียดเพิ่มเติม

ข้อแลกเปลี่ยนระหว่างความแข็งแรง ความเหนียว และความเปราะในเหล็กกล้าผสม

เหล็กกล้าที่ผ่านการชุบแข็งแบบพื้นผิว 8620 มีความเหนียวสูง เหมาะสำหรับงานที่ต้องรับแรงกระแทกหนัก เช่น กล่องเกียร์กังหันลม ในขณะที่เหล็กกล้าที่ชุบแข็งตลอด 4140 มีความต้านทานการโค้งงอได้ดีกว่า จึงเหมาะกับระบบที่ต้องการแรงบิดสูง ส่วนเหล็กกล้า 1045 ที่ไม่ได้ผ่านการบำบัดนั้น อาจเกิดการล้มเหลวอย่างรุนแรงภายใต้ภาระแบบไซเคิลที่เกิน 40% ของความต้านทานคราก ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่ต้องพิจารณาในการออกแบบระบบส่งกำลังของยานยนต์

การวิเคราะห์เปรียบเทียบวัสดุกล่องเกียร์ทั่วไป

การประเมินสมรรถนะเปรียบเทียบ: เหล็กกล้าผสม เทียบกับ เหล็กกล้าคาร์บอน เทียบกับ เหล็กกล้าไร้สนิม เทียบกับ เหล็กหล่อ เทียบกับ พลาสติกวิศวกรรม

เมื่อเลือกวัสดุสำหรับชิ้นส่วนกลไก วิศวกรต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น ความแข็งแรง ความสามารถในการต้านทานการสึกหรอ และสภาพแวดล้อมที่ชิ้นส่วนจะต้องเผชิญ เหล็กกล้าผสม เช่น AISI 4140 และ 8620 เป็นตัวเลือกที่นิยมใช้กับชิ้นส่วนที่รับแรงกดหนัก เพราะสามารถรองรับแรงดึงได้ระหว่าง 1,200 ถึง 1,500 เมกะปาสกาล และยังสามารถทำให้ผิวแข็งขึ้นผ่านกระบวนการคาร์บูไรซิงจนเกิน 60 HRC ส่วนเหล็กกล้าคาร์บอนเกรด 1045 ก็ใช้งานได้ดีในงานรับแรงที่ต้องคำนึงถึงต้นทุนมากกว่าการป้องกันการกัดกร่อน แม้ว่าวัสดุเหล่านี้จะทนต่อความเสียหายจากโพรง (pitting) ได้ไม่ดีเท่ากับโลหะผสมนิกเกิล-โครเมียม สแตนเลสสตีลสามารถคงตัวได้ดีในสภาพแวดล้อมทางเคมีที่รุนแรง ซึ่งโลหะอื่นอาจกัดกร่อนไปหมด แต่กลับมีอายุการใช้งานสั้นกว่าเหล็กกล้าผสมที่ผ่านการอบความร้อนอย่างเหมาะสม เมื่อพูดถึงชิ้นส่วนเปลือกหุ้มที่ต้องการลดการสั่นสะเทือน วัสดุเหล็กหล่อจึงยังคงเป็นที่นิยม แม้จะมีปัญหาน้ำหนักมากก็ตาม ในขณะเดียวกัน วิศวกรบางครั้งก็เลือกใช้นายลอนและพลาสติกชนิดอื่นๆ เพื่อการทำงานที่เงียบขึ้นในระบบที่ไม่ต้องการแรงบิดสูงมาก

ต้นทุนเทียบกับอายุการใช้งาน: การประเมินต้นทุนรวมตลอดอายุการใช้งานตามวัสดุ

เหล็กกล้าผสมมีค่าใช้จ่ายล่วงหน้ามากกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนทั่วไปประมาณ 30 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์ แต่โดยทั่วไปจะมีอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่าเมื่อใช้งานอย่างต่อเนื่อง ซึ่งหมายถึงการเปลี่ยนชิ้นส่วนที่ลดลงในระยะยาว สำหรับกล่องเกียร์แบบติดตั้งถาวร วัสดุเหล็กหล่อแท้จริงแล้วกลับเป็นทางเลือกที่ประหยัดที่สุดในระยะยาว แม้บางคนอาจคิดต่างออกไป ชิ้นส่วนเหล่านี้สามารถใช้งานได้นาน 15 ถึง 20 ปีภายใต้สภาวะการทำงานปกติโดยไม่มีปัญหาใหญ่ อย่างไรก็ตาม พลาสติกวิศวกรรมดูดีในทางทฤษฎี เพราะสามารถประหยัดต้นทุนได้ประมาณ 40% ในช่วงแรกสำหรับชิ้นส่วนน้ำหนักเบา แต่ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษามักเพิ่มขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนอย่างต่อเนื่อง ร้านงานจำนวนมากพบว่าตนเองต้องใช้เงินมากกว่าเดิมในการซ่อมแซมชิ้นส่วนพลาสติกในระยะยาว เมื่อเทียบกับสิ่งที่ประหยัดไว้ในตอนแรก

ควรเลือกวัสดุใดเมื่อใด: คำแนะนำตามการประยุกต์ใช้งาน

• เหล็กLOY : อุปกรณ์การทำเหมือง อุปกรณ์เกียร์สำหรับกังหันลม และเครื่องจักรหนักที่สัมผัสกับแรงกระแทก
• สเตนเลส : ระบบสำหรับการเดินเรือหรือกระบวนการเคมีที่ต้องการการรับรองการกัดกร่อนตามมาตรฐาน ISO 9227
• พลาสติกวิศวกรรม : สายพานลำเลียงในกระบวนการผลิตอาหาร อุปกรณ์ทางการแพทย์ และหุ่นยนต์ที่ต้องการระดับเสียงต่ำกว่า 25 dB
• เหล็กหล่อ : ตัวเรือนปั๊ม เครื่องจักรเกษตรกรรม และการใช้งานที่ให้ความสำคัญกับการลดแรงสั่นสะเทือนมากกว่าการประหยัดน้ำหนัก

อุณหภูมิ รอบการรับน้ำหนัก และแรงกระแทก: การเลือกวัสดุให้เหมาะสมกับความเครียดในการใช้งาน

วัสดุที่ใช้สำหรับกล่องเกียร์จำเป็นต้องทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิได้ดี โดยเฉพาะในสภาวะอุตสาหกรรมจริงที่อาจสูงเกิน 150 องศาเซลเซียส ส่วนประกอบจากเหล็กกล้าคาร์บอนมักสึกหรอเร็วขึ้นเมื่อถูกใช้งานภายใต้รอบการรับแรงซ้ำๆ อย่างต่อเนื่อง เมื่อมีแรงกระแทกทันทีที่ระดับสามเท่าของแรงบิดปกติ วัสดุทั่วไปจะไม่สามารถรองรับได้อีกต่อไป นั่นคือเหตุผลที่ทำให้วัสดุโลหะผสมที่แข็งแกร่ง เช่น AISI 4340 มีความจำเป็นในสถานการณ์เช่นนี้ อีกปัญหาหนึ่งที่พบบ่อยคือ การขยายตัวจากความร้อนที่ไม่สอดคล้องกันระหว่างชิ้นส่วนต่างๆ ตัวเรือนอาจขยายตัวต่างจากล้อฟันเฟืองเอง ซึ่งบางครั้งทำให้ล้อฟันเฟืองล็อกตัวจนไม่สามารถหมุนได้เลย ที่จริงแล้วนี่คือหนึ่งในสาเหตุหลักที่ทำให้กล่องเกียร์แบบดาวเคราะห์ (planetary gearboxes) เกิดขัดข้อง เมื่อไม่ได้ออกแบบมาให้เหมาะสมกับการใช้งานเฉพาะทาง

ความต้องการในการต้านทานการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงหรือมีความชื้น

สแตนเลสและโลหะผสมที่มีพื้นฐานจากนิกเกิลช่วยป้องกันการแตกร้าวเนื่องจากแรงเครียดที่เกิดจากคลอไรด์ในกล่องเกียร์สำหรับเรือเดินสมุทร โดยการสัมผัสกับน้ำเค็มทำให้อายุการใช้งานของเหล็กกล้าคาร์บอนลดลงถึง 63% (ASM International 2023) ในกระบวนการแปรรูปทางเคมี สแตนเลสซูเปอร์ดูเพล็กซ์มีประสิทธิภาพเหนือกว่าสแตนเลสเกรด 304 มาตรฐานในการต้านทานการกัดเซาะจากสารหล่อเย็นที่มีความเป็นกรด

ความต้านทานการสึกหรอภายใต้สภาวะความเร็วสูงและสภาวะที่มีการขัดสี

เมื่อใช้ในเกียร์กล่องของกังหันลมที่ทำงานที่ความเร็วเกิน 20 เมตรต่อวินาที เหล็ก AISI 8620 ที่ผ่านการชุบแข็งพื้นผิวจะช่วยลดอัตราการสึกหรอให้อยู่ต่ำกว่า 0.1% สิ่งใดที่ทำให้วัสดุนี้มีประสิทธิภาพมากนัก? ก็เนื่องจากมันมีชั้นผิวนอกที่ถูกชุบให้มีความแข็งเกิน 60 HRC ในขณะที่แกนกลางยังคงอยู่ที่ประมาณ 30 HRC ซึ่งสร้างสมดุลที่ดีระหว่างการต้านทานการสึกหรอและการป้องกันไม่ให้รอยแตกแพร่กระจายผ่านโลหะ สำหรับการดำเนินงานเหมืองแร่ที่ต้องเผชิญกับระบบลำเลียงที่สัมผัสกับฝุ่นซิลิกาที่มีฤทธิ์กัดกร่อน การเคลือบผิวด้วยคาร์ไบด์สามารถสร้างความแตกต่างได้อย่างมาก เกียร์ที่ผ่านการรักษานี้มีอายุการใช้งานยาวนานกว่าเกียร์ที่ไม่ได้เคลือบจากเหล็กโลหะผสมธรรมดาประมาณแปดเท่า ความทนทานในระดับนี้หมายถึงการเปลี่ยนชิ้นส่วนและการหยุดซ่อมบำรุงที่ลดลงโดยตรง แม้ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่เลวร้ายที่สุด

เทคนิคการอบความร้อนและปรับปรุงพื้นผิวเพื่อเพิ่มความทนทาน

การเติมคาร์บอน (Carburizing), การเติมไนโตรเจน (Nitriding) และการชุบแข็งด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้า (Induction Hardening): ผลกระทบต่อความล้าและความสึกหรอ

เทคนิคการเพิ่มความแข็งผิวช่วยยืดอายุการใช้งานของชิ้นส่วนโดยทำให้ผิวด้านนอกทนต่อการสึกหรอ โดยไม่ลดทอนความยืดหยุ่นของวัสดุด้านใน เมื่อพิจารณากระบวนการคาร์บูไรซิ่ง กระบวนการนี้จะเติมคาร์บอนลงในเหล็กกล้าผสมต่ำที่อุณหภูมิประมาณ 900 ถึง 950 องศาเซลเซียส ซึ่งจะสร้างชั้นผิวนอกที่แข็งแกร่งที่จำเป็นสำหรับเฟืองที่ต้องรับแรงโหลดหนัก อีกแนวทางหนึ่งคือไนไตรดิ้ง ซึ่งไนโตรเจนจะถูกดูดซึมเข้าสู่ผิวโลหะที่อุณหภูมิระหว่าง 500 ถึง 600 องศาเซลเซียส ตามการวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Tribology International เมื่อปี 2022 กระบวนการนี้สามารถทำให้ชิ้นส่วนมีความต้านทานต่อการล้าได้มากขึ้นประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์เมื่อใช้ในการดำเนินงานความเร็วสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับรากฟันเฟือง การแข็งตัวด้วยสนามเหนี่ยวนำถือเป็นทางออกที่ดี ซึ่งใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้าในการเจาะจงพื้นที่ที่ต้องการให้แข็งตัว และได้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่แท้จริงในการต้านทานปัญหาการล้าจากการโค้งงอที่เกิดขึ้นระหว่างรอบการรับแรงซ้ำๆ

การเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างจุลภาคและผลกระทบต่ออายุการใช้งาน

การบำบัดความร้อนเปลี่ยนโครงสร้างผลึกเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุด การขึ้นรูปผิวช่วยเปลี่ยนออกเทไนต์ที่ผิวให้กลายเป็นมาร์เทนไซต์ ทำให้ได้ความแข็ง 60-65 HRC ขณะที่ยังคงแกนกลางที่เหนียวอยู่ การอบคืนตัวเกินช่วยลดปริมาณออกเทไนต์ที่เหลืออยู่ต่ำกว่า 15% เพื่อลดการเริ่มต้นของไมโครรอยแตก การควบคุมการเย็นช่วยป้องกันการตกตะกอนของคาร์ไบด์ตามขอบเกรน ส่งผลให้อายุการใช้งานของชุดเฟืองดาวเคราะห์ยาวนานขึ้น 30-50% เมื่อเทียบกับชิ้นส่วนที่ไม่ได้ผ่านการบำบัด

การพีน (Peening), การขัดเงา, และการเคลือบ: การลดการเกิดโพรง (Pitting), การขูด (Scuffing), และการเสื่อมสภาพของผิว

เมื่อใช้กระบวนการพีนิงด้วยลูกเหล็ก (shot peening) จะก่อให้เกิดแรงดึงเชิงบีบประมาณ -800 เมกะปาสกาล ซึ่งช่วยป้องกันการแตกร้าวบนเฟืองแสงอาทิตย์ (sun gears) ที่ต้องเผชิญกับแรงบิดกระชากอย่างฉับพลัน สำหรับงานผิวเรียบละเอียด การขัดเจียรเงาแบบความแม่นยำสามารถทำให้ค่าความหยาบผิว (Ra) ต่ำกว่า 0.4 ไมครอน ซึ่งมีความสำคัญอย่างมาก เพราะพื้นผิวที่เรียบเนียนจะช่วยลดปัญหาการหล่อลื่นในแอปพลิเคชันของเกียร์หนอนความเร็วสูง ที่น้ำมันหล่อลื่นไม่สามารถเกาะติดได้นานพอ เคลือบบางรุ่นใหม่ เช่น เคลือบคาร์บอนชนิดเหมือนเพชรที่ผสมด้วยทังสเตน (tungsten doped DLC: Diamond Like Carbon) ช่วยลดค่าแรงเสียดทานลงได้อย่างมาก อยู่ในช่วง 0.08 ถึง 0.12 เคลือบสมัยใหม่เหล่านี้เหนือกว่าการเคลือบฟอสเฟตแบบเดิมๆ อย่างเห็นได้ชัดในการป้องกันความเสียหายจากการขีดข่วนในช่วงระยะเริ่มต้นการทำงานของเกียร์ ซึ่งเป็นช่วงที่ต้องผ่านการใช้งานเข้ากัน (break-in period)