Responsável por converter movimento de rotação em atuação linear, o fuso industrial é peça importante para compor sistemas de automação industrial.
Por causa de suas características, oferece baixíssimo atrito, o que evita a perda de capacidade de movimentação. É ideal, por exemplo, para fazer a transposição de eixos e motores.
Para aproveitar todos os aspectos positivos do produto, é preciso escolher o modelo adequado a cada caso.
Continue a leitura e confira o que é um fuso de esferas, quais são seus benefícios, a importância da manutenção e, ainda, dicas para a melhor escolha!
Fuso de esfera é um atuador linear mecânico que converte movimentos de rotação em movimentos lineares com baixo atrito. Trata-se de um eixo com rosca (haste) que forma uma pista helicoidal, por onde esferas deslizam, atuando como um parafuso de precisão. Feito de aço, tem alta durabilidade e é capaz de aplicar e suportar cargas elevadas.
Seu funcionamento se baseia no conjunto de esferas que atua como uma porca enquanto o chamado “veio roscado” é o próprio parafuso.
Trabalha convertendo a energia gerada por equipamentos como os servo motores, motores AC, motores de passo, etc.
Comparado a outros fusos, o fuso de esferas é volumoso, por conta de seu mecanismo circular. Oferece alto desempenho e é indicado para cargas pesadas, alta velocidade linear, de rotação e de aceleração.
Os tipos de fusos de esferas mais comuns são os circulantes e os retificados. Os circulantes possuem rolos ranhurados para suportar a carga e garantir alta precisão de posicionamento e resolução detalhada, além de ter rigidez axial.
Os retificados podem ser usados numa vasta gama de aplicações, pois é possível utilizar porcas duplas montadas com pré-carga de maneira a eliminar toda a folga axial.??
Geralmente, os fusos são laminados ou retificados, com diâmetro variando de 3 a 1000mm. Há modelos com castanhas simples ou duplas, esféricos, trapezoidais, de rolos, planetários, etc.
O fuso industrial destaca-se pela sua alta capacidade de carga e potente aceleração, sendo indicado para projetos que exigem precisão de movimentos, como as máquinas-ferramentas CNC, por exemplo. Outros pontos positivos:
Os fusos de esferas convencionais apresentam eficiência de até 95% frente aos 50% de um fuso de rosca trapezoidal de mesmo tamanho. Sua alta eficiência mecânica em comparação com alternativos se dá ao baixo atrito.
Com baixo torque de partida e suavidade no acionamento, evita trancos nos movimentos, apresentando pouco ruído e poupando energia.
Um fuso de esfera pode ser recuperado por até 3 vezes, gerando economia de 30 a 70% para sua empresa, se comparado a um novo.
Seu nível de folga é baixíssimo ou igual a zero. Não necessita de ajustes e tem vida previsível, de fácil e rápido retrofit.
Sua eficiência é de 90 a 95% frente à rosca acme: 30 a 40% – resultado muito maior do que o de atuadores lineares, que normalmente estão em 40% e mancais de fuso, que normalmente são 25%.
Além disso, a maioria dos fusos industriais pode ser usada em temperaturas ambientes que variam de -20 a + 90 ° F, com a possibilidade de subir até 120°F alterando o material dos revestimentos, que desviam as esferas de sua pista.
Os fusos de esferas se destacam pela versatilidade: podem ser?? fornecidos?? com passos largos, para ter mais velocidade. Ao invés ?dos tradicionais passos de?? 5 ou 10mm, podem ser adquiridos?? com passo?? de 25, 32, 40 e até?? mesmo 50mm.
Isso significa que para um fuso de esferas com diâmetro?? de 25mm e passo de 25mm (com comprimento de até 2000mm), pode-se alcançar?? uma velocidade de até?? 750 rpm no fuso, o que ?? representa uma velocidade linear de 18m/min.??
Por causa dessas e muitas outras vantagens, o fuso industrial é uma escolha acertada para compor projetos de automação. Ele tem o importante papel de favorecer a transposição de eixos e motores.
Com a aquisição do modelo adequado, é possível aproveitar seus aspectos positivos, como a melhora do desempenho dos processos industriais. Vale ressaltar que as operações ficam mais silenciosas e efetivas, sem a necessidade de bombas.
Diante de tantas opções do produto no mercado, é preciso recorrer à alternativa que realmente ofereça um bom desempenho. Na sequência, confira 4 dicas práticas para selecionar o fuso de esfera para cada projeto.
O elemento deve ter o menor atrito possível, mas não pode apresentar uma folga muito grande. Para tanto, o fuso de esfera tem que disponibilizar o diâmetro indicado para cada necessidade.
Para fazer a melhor escolha, portanto, tudo começa com essa consideração. Bons fornecedores oferecem opções que vão de 8 a 100 mm, pois isso atende à maior parte das exigências. Com a avaliação do tamanho, fica mais fácil realizar a aquisição correta.
Obter as funções adequadas também está relacionado ao atendimento de padrões de qualidade. Se o item apresentar os certificados de padrões internacionais, consegue oferecer uma experiência que atende às exigências.
O padrão ISO9001 atesta um bom funcionamento e alternativas de grande qualidade. Já o padrão DIN69051 é internacional e específico para esse componente. Adquirir itens desse tipo, portanto, permite que o seu sistema de automação conquiste o desempenho mais satisfatório.
Linha completa de Fuso de esferas
As partes integrantes também devem ser observadas. Destacadamente, é essencial analisar as castanhas aplicadas. Elas garantem a segurança, a estabilidade e são indispensáveis para uma utilização no previsto.
As SFUR ou SFRS devem ter padrão internacional e passo nas medidas 5 e 10 mm. Assim, é possível conseguir uma adoção quase universal. Já as SFER são passo high-leads e em geral são 16, 25, 32, 40 ou 50 mm.
Quanto ao material dessa peça integrante do fuso de esferas, o aço carbono especial garante resistência, bom funcionamento e, principalmente, um excelente custo-benefício.
Após analisar todos esses pontos, é o momento de partir para as especificações sobre a aplicação. O rendimento, por exemplo, deve ficar em torno de 95%. Isso é obtido pelo baixo atrito e pela conversão de movimentos rotacionais.
Também vale prestar atenção em aspectos como a dureza superficial. Valores entre 58 e 62 HRc são ideais, já que o componente dura o bastante, mas ainda consegue fazer movimentos sem impedimentos. Não menos importante, a rigidez é crucial para evitar folgas e obter a precisão desejada.
Quanto ao momento de operação, o fuso deve oferecer baixo ruído e a necessidade adequada de lubrificação. Se tiver elevada durabilidade, gera economia e, principalmente, confiabilidade para a atuação.
O fuso de esfera é um componente essencial para processos de automação industrial e, por isso, tem que ser escolhido corretamente.
Com essas dicas, é possível realizar a compra ideal e garantir o atendimento às necessidades específicas.
Para não se deparar com prejuízos como a falta de funcionamento de máquinas, é preciso ficar de olho em cada componente dos sistemas, incluindo o fuso industrial.
Seu reparo deve ser feito periodicamente, por um técnico especializado, o que irá garantir um prolongamento da vida útil do produto ou pelo menos para que a máquina mantenha-se em operação até a reposição da peça.
Na maioria dos casos para os fusos de esferas, quando a velocidade de trabalho é alta e a carga a ser transportada é baixa, é sugerido usar um lubrificante de baixa viscosidade (32 a 68 cst).
Em situações opostas, quando a velocidade de trabalho é baixa, com altas cargas, o lubrificante deve ser de alta viscosidade (90 cst).
A falta de lubrificação pode causar uma falha conhecida como Spalling – também gerada por outros motivos como a contaminação por compostos externos nas pistas do circuito.
Esse problema pode ser identificado avaliando o estado da castanha, checando se ela apresenta desgaste acentuado nos flancos da crista.
A graxa só deve ser usada em aplicações específicas, pois pode interferir no tempo de vida útil das guias com o acúmulo de contaminantes, e apenas à baixa velocidade de trabalho do equipamento.
As graxas à base de lítio são recomendáveis – se for inevitável sua utilização. Evite aquelas à base de bissulfeto de molibdênio por atacar os anéis de vedação.
O curso de deslocamento do fuso é muito importante para garantir a recirculação de todas as esferas de um circuito e sua total lubrificação. Se perceber um desgaste visual do trilho, é sinal de que isso não está acontecendo.
Também é importante um deslocamento mínimo da castanha de duas vezes o comprimento dela (desconsiderando os selos).
Quando corretamente selecionado e montado, praticamente não necessita de manutenção além de uma lubrificação?? periódica?? com óleo ou graxa para rolamentos.
Para fusos de esferas circulantes pode ser constantemente mantida uma fina camada de óleo sobre o parafuso, para ter um maior rendimento. Essa lubrificação poderá ser feita radialmente por meio da flange ou sobre o mesmo parafuso.
Atuando a seco, a carga admissível do parafuso cai para aproximadamente 10% da carga total admissível.
Gostou de aprender mais sobre fuso industrial? Agora você já sabe que, para um projeto que exija controle, o fuso de esferas pode ser uma solução.
Fácil de aplicar, o componente apresenta maior precisão, quando comparado a sistemas pneumáticos ou hidráulicos. Sua eficiência é representada por vantagens como partidas suaves e nível de folga baixíssimo.
Percebemos que a manutenção deve ser sempre lembrada, para prolongar a sua vida útil e manter um bom rendimento.
Para concluir, sabia que o time de profissionais da Kalatec é especializado no assunto e está sempre pronto para te atender? Entre em contato e ficaremos felizes em tirar suas dúvidas e recomendar excelentes produtos! Até mais!
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