Materialet i kamakselen avgjør hvor mye belastning lobeflaten tåler, hvor lenge den holder og hvilken type løfter den kan kjøres med. Valget mellom støpejern og stål, og hvilken overflatebehandling som brukes, handler ikke om prestisje. Det handler om mekanikk.
Støpejern: den vanligste kamkjernen
De fleste kamaksler, både originale og aftermarket, produseres av legert støpejern. Newman Cams, en av Storbritannias mest etablerte kamakselprodusenter, spesifiserer at standardmaterialet for støpte kamaksler er et kromlegert støpejern, ofte omtalt som «chilled cast iron» eller Grade 17, med typisk 1 % krom.
«Chilled» viser til produksjonsprosessen: lobene støpes mot kjølte (chilled) former som får overflaten til å størkne raskt og danne en hard, hvit jernstruktur i lobeflaten, mens kjernen forblir seigere grått støpejern. Resultatet er en ytterst hard kontaktflate som tåler den glidende belastningen fra en flat tappet-løfter.
COMP Cams produserer både støpte kjerner og billetkjerner, og bemerker at deres støpte kamaksler fungerer utmerket med flat tappet-løftere, forutsatt at innkjøring og smøring gjøres riktig.
Billetstål: maskinert presisjon
En billetkamaksel dreies ut av en solid stålstang, i motsetning til støpejern som støpes i en form. Newman Cams beskriver billet som det foretrukne materialet for ytelseskamaksler, og oppgir at billetemnene deres normalt nitreres etter sliping.
Vanlige stålsorter for billetkamaksler inkluderer 5150 (krom-vanadium), 8620 (nikkel-krom-molybden) og 9310, alle legerte stål med høy utmattingsfasthet. CylinderHead MFG bemerker at billet gir overlegen styrke, mulighet for strammere toleranser og bedre motstand mot bøying og vridning under høye belastninger.
Ulempen er kostnaden. Å dreie, slipe og nitrere en kamaksel fra solid stang koster vesentlig mer enn å støpe en.
EN40B: nitrerstålet
Newman Cams trekker frem EN40B som et stål designet spesifikt for nitrering. Det inneholder aluminium, krom og molybden, som alle danner harde nitrider ved varmebehandling. Resultatet er en ekstremt hard overflate (typisk 65-70 HRC) som tåler høye kontaktbelastninger. Det gjør stålet ideelt for kamaksler som kjøres med rulleløftere og høye fjærtrykk.
Overflatebehandlinger
Fosfatering (parkerisering)
OnAllCylinders beskriver Parco Lubrite (manganditiofosfat) som standardbehandlingen for kamaksler i støpejern gjennom flere tiår. Fosfateringen skaper en porøs, oljeabsorberende overflate som holder på en smørefilm gjennom den kritiske innkjøringsfasen. Den mørke, matte overflaten du ser på en ny kamaksel, er fosfateringen. Den er ikke kosmetisk, den er funksjonell.
Nitrering
Ved nitrering varmebehandles kamakselen i en nitrogenatmosfære. Nitrogenatomene diffunderer inn i ståloverflaten og danner ekstremt harde nitrider. OnAllCylinders beskriver det som en prosess som settherder kamkjernen og gir en slitasjeflate som er vesentlig hardere enn ubehandlet stål.
Nitrering er standard på billetkamaksler og brukes også på omslipte kamaksler der originaloverflatens herding er slipt bort og må erstattes.
DLC (Diamond-Like Carbon)
DLC er et tynt, ekstremt hardt karbonbasert belegg som legges på løfterens kontaktflate (og noen ganger på kamloben). OnAllCylinders bemerker at DLC-flater er svært glatte og slitesterke. NASCAR-team brukte DLC-belagte løftere med kamaksler med stålkjerne i den epoken da reglementet krevde flat tappet.
CatCams i Belgia har utviklet egne «slipper followers», plane løftere med DLC-belegg og ekstra lang kontaktflate, spesifikt for å muliggjøre mer aggressive kamprofiler enn konvensjonelle rullefingerløftere takler.
Mikrofinish
I tillegg til fosfatering bruker enkelte produsenter mikrofinish-bearbeiding av kamjournaler og lobekontaktflater. Prosessen gir en ekstremt glatt overflate som reduserer den innledende friksjonen og forbedrer oljefilmens stabilitet. Det er vanligere på ytelseskamaksler enn på standard byttedeler.
Råemne og kamsliping
Meksta sliper kamaksler fra råemner (blanks), altså kamakselemner som har riktig grunnform, journaldiametre og monteringsmål, men som ennå mangler de endelige lobeprofilene. Ved å slipe ønsket profil på et råemne kan hvilken som helst kamspesifikasjon skapes uten at det må støpes en ny form.
Dette er standardprosessen for aftermarket-kamaksler verden over. Produsenter som COMP Cams, Newman Cams og ENEM jobber alle med sliping som primær produksjonsmetode. Kvaliteten sitter i slipemaskinens presisjon, programmets nøyaktighet og materialets grunnegenskaper.
Materiale og løftertype henger sammen
Valget av materiale og overflatebehandling står ikke alene. Det må matche løftertypen:
- Flat tappet, støpejernskam: krever fosfatering, korrekt herding i lobeflaten og ZDDP-rik olje. Den glidende kontakten er avhengig av offerfilmen mellom lobe og løfter.
- Flat tappet, billetstål: krever nitrering for å gi tilstrekkelig overflatehardhet. Uten nitrering er ubehandlet stål for mykt for den glidende belastningen.
- Rulleløftere: den rullende kontakten tillater hardere materialer og høyere fjærtrykk. Nitrert billetstål er standardvalget for aggressive rollerkammer.
Detaljen som avgjør levetiden
Materialet er ingen detalj du ser, men det bestemmer hvor lenge kamakselen lever. Støpejern med korrekt herding fungerer utmerket med flat tappet og riktig olje, mens nitrert billetstål gir maksimal slitestyrke for høye belastninger. Og overflatebehandlingen, enten det er fosfatering, nitrering eller DLC, er det som faktisk beskytter loben mot de tusenvis av kontaktene i minuttet som kamakselen utsettes for.
Kontakt Meksta. Vi vet hvilke materialer og prosesser som gir riktig resultat for bygget ditt.