Fusos de Esferas e a Tecnologia 5G

Como uma tecnologia de 1929 ajuda no desenvolvimento da tecnologia 5G?

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Fusos de esferas e a tecnologia 5G

A história registra que a primeira patente do fuso de esferas foi registrada em 1929 pelo Rudolph G. Boehm e chamou de castanha “antifricção”.O grande avanço para época foi a capacidade de mover cargas pesadas com suavidade e precisão. Um produto que evoluiu com vários upgrades de patentes na forma da construção e no processo de fabricação.

Castanha de um fuso de esferas em corte.

A aplicação de Fusos de esferas ainda hoje é muitas vezes decisiva na viabilidade de vários equipamentos e nos processos chave em uma longa lista de indústrias.  Uma evidencia bem atual são as fábricas que produzem filamentos de fibra óptica para atender as demandas decorrentes da comunicação 5G e que dependem do fuso de esferas para fazer o processo.

No Brasil as operadoras iniciam os testes da tecnologia 5G e parece ser mais provável é que a rede de quinta geração chegue ao público brasileiro apenas em 2021.  A nova tecnologia promete o aumento de pelo menos dez vezes a velocidade em relação a 4G e isso possibilitará um aumento exponencia de informações e processamentos que viabilizará até carros sem motorista.

As comunicações 5G estão aumentando a demanda por cabos de fibra óptica de alta largura de banda, o que requer melhoria contínua na fabricação de fibras ópticas. O processo atual começa com a fabricação de hastes de silício multicamadas altamente tratadas chamadas pré-formas, passando por um forno de temperatura controlada em aproximadamente 20000c, O silício é puxado em filamentos com a espessura de 125 mícron, aproximadamente a largura de um cabelo humano e unido a centenas de fios semelhantes para produzir cabos de transmissão de fibra óptica que podem transportar sinais 5G.

Nesse estágio de produção, o filamento de silício se estreita até a largura desejada, esfria e passa por um micrômetro de laser antes de ser puxado para um carretel de recolhimento.

Produção de Filamento de Fibra Óptica utilizando fuso de esferas no desenvolvimento da tecnologia 5g
Produção de filamentos de fibra óptica com auxílio de fuso de esferas – Foto Reprodução da MachineDesign

Para iniciar a conversão da pré-forma em um único cordão, um técnico sobe até o topo de uma torre de desenho e a carrega em um mecanismo de alimentação que irá baixá-la em um forno de alta temperatura. Assim que a pré-forma chega ao elemento de aquecimento, a gravidade assume o controle e o silício derretido goteja e se estreita até o diâmetro pretendido. À medida que esfria e endurece, o filamento passa por um micrômetro a laser para garantir consistência de largura de 99%. Em seguida, ele é puxado para um carretel de recolhimento de 10 mil metros de filamento antes de passar a fazer parte de um cabo completo.

A velocidade com que as pré-formas são alimentadas no forno é crítica. A fibra  pode suportar apenas um movimento linearmente contínuo e lento (um metro por hora) para a garantia de uma produção estável. Se a velocidade for mais rápida  o forno não pode derreter a pré-forma o suficiente. E se estiver mais lenta, o fluxo perderá a continuidade. Para obter os melhores resultados, muitos dos principais produtores de fibra óptica do mundo usam fuso de esferas para seu movimento consistente e suave em velocidades tão baixas.

Em uma planta de fibra típica, o mecanismo de alimentação é ancorado na porca do fuso de esferas com uma haste. A porca desce pelo parafuso esférico posicionado verticalmente, levando o mecanismo de alimentação da pré-forma em direção ao aquecedor. A distância de deslocamento necessária do topo da torre de desenho ao forno é de 6 a 8 metros de comprimento. O que requer um fuso de esferas longo

Os fusos de esferas no processo é responsável em fornecem pré-formas de silício para aquecedores derreter, pingar e, eventualmente, endurecer  um filamento fino que é puxado para um carretel de recolhimento.

Para um melhor processo, três fatores devem ser levados em consideração:

  • Passo do fuso
  • Velocidade
  • Eficiência

Os fusos de esferas utilizados nessa aplicação são em geral os modelos 50×10, 63×10 ou 80×10. O passo 10mm é ideal para produção de filamentos, por permitir deslocamentos lentos e estáveis.

As pré-formas percorrem um curso útil de até 6 metros. Isso requer fuso de esferas longos com comprimento de até 7 metros. A escolha do diâmetro, também afeta a durabilidade e estabilidade do movimento já que fusos longos estão sujeitos a flambar.

Um dos maiores estoques de Fusos de Esferas do Brasil
Kalatec – um dos maiores estoques em Fuso de Esferas do Brasil

A KALATEC Automação é uma empresa que comercializa fusos de esferas no Brasil desde 1990. Com 30 anos de experiência, é especialista em aplicações e mantém um dos maiores estoques de fuso para o mercado brasileiro. Disponibilizando fusos de esferas pronta entrega nos diâmetros 63×10 e 80×10 no comprimento de 7 metros. Fusos de esferas é um produto ideal para a fabricação de filamentos de fibra óptica que exige deslocamento lento, suave e constante.

A produção automática de cabos de fibra óptica é apenas uma das maneiras pelas quais os fusos de esferas estão ajudando a construir uma nova geração de comunicações.

Referência Bibliográfica: MachineDesign e ZTTCables

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