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 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:
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.
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
