A má escolha de componentes em sistemas de movimento conduz à ineficiência, a elevados custos de manutenção e a falhas prematuras. A escolha entre fusos de avanço e fusos de esferas é crítica - este guia explica tudo.

Os fusos de esferas e os fusos de avanço são dois componentes comuns de movimento linear com concepções, caraterísticas de desempenho e aplicações únicas. Compreender as suas diferenças garante um desempenho ótimo, durabilidade e rentabilidade.

Continue a ler para descobrir qual o tipo de parafuso que melhor se adapta ao seu sistema de movimento.

O que é um fuso de esferas?

A fuso de esferas é um dispositivo mecânico que converte o movimento rotativo em movimento linear com elevada eficiência e fricção mínima. É composto por um eixo de parafuso, uma porca de esferas e uma série de rolamentos de esferas recirculantes que rolam entre as roscas do parafuso e da porca.

A principal vantagem dos fusos de esferas reside no seu contacto de rolamento, que reduz o atrito para valores tão baixos como 0,003. Isto torna-os ideais para aplicações de alta precisão e alta velocidade, tais como máquinas CNC, robótica, equipamento de semicondutores e sistemas de inspeção automatizados.

Os fusos de esferas também estão incluídos:

• Elevada eficiência (superior a 90%)

• Excelente precisão posicional

• Capacidade de pré-carga para eliminar folgas

• Longa vida útil com manutenção adequada

O que é um parafuso de avanço?

Um parafuso de avanço, também conhecido como parafuso de potência, converte o movimento rotativo em movimento linear utilizando o contacto deslizante entre o parafuso e as roscas da porca. Ao contrário dos fusos de esferas, os fusos de avanço não têm elementos rolantes e dependem do contacto direto metal-metal, o que resulta num maior atrito.

Este aumento do atrito pode ser benéfico em determinadas aplicações, especialmente nas que requerem um comportamento de auto-bloqueio, tais como elevadores verticais ou dispositivos de posicionamento manual. Os parafusos de avanço são geralmente mais simples em termos de design e mais económicos do que os parafusos de esferas.

As caraterísticas do parafuso de avanço incluem:

• Eficiência mais baixa (normalmente 20% a 70%)

• Menos adequado para aplicações contínuas de alta velocidade

• Funcionamento mais silencioso a baixas velocidades

• Sem rolamentos de esferas, o que resulta num maior desgaste

Quais são as principais diferenças entre os fusos de esferas e os fusos de avanço?

As principais diferenças entre os fusos de esferas e os fusos de avanço residem na sua conceção, desempenho, custo e casos de utilização:

Os fusos de esferas superam os fusos de chumbo em termos de precisão, velocidade e capacidade de carga, enquanto os fusos de chumbo são preferidos para aplicações sensíveis ao custo e de baixo ciclo de trabalho.

Vantagens da utilização de parafusos de esferas e de chumbo

Parafusos de esferas:

• Ideal para automação e CNC devido à sua precisão e repetibilidade.

• Esperança de vida mais longa com desempenho consistente.

• Pré-carga personalizável para uma folga zero.

• Excelente para ambientes de carga elevada e de trabalho contínuo.

Parafusos de avanço:

• Económica e simples de implementar.

• Não é necessário um sistema de travagem externo em aplicações verticais.

• Manutenção mais reduzida devido ao menor número de componentes.

• Adequado para sistemas de movimento intermitente ou de baixa velocidade.

A escolha do tipo de parafuso correto depende do facto de o projeto dar prioridade à precisão e eficiência (parafuso de esferas) ou à simplicidade e custo (parafuso de chumbo).

Aplicações e utilizações

Os fusos de esferas e os fusos de avanço são ambos utilizados em sistemas de movimento linear, mas as suas aplicações diferem com base nos requisitos de desempenho:

Aplicações de fusos de esferas:

• Fresagem e tornos CNC

• Robótica e sistemas de automação

• Impressão 3D e corte a laser

• Montagem e inspeção de semicondutores

• Dispositivos de imagiologia médica de alta precisão

Aplicações de parafusos de chumbo:

• Fases de regulação manual

• Actuadores e macacos de baixa resistência

• Camas hospitalares e elevadores médicos

• Automação de escritório (por exemplo, impressoras e scanners)

• Máquinas de embalagem de baixa velocidade

Em ambientes de alta precisão ou de carga elevada, os fusos de esferas são superiores. Os parafusos de avanço são preferidos para casos de utilização ligeira ou intermitente em que o custo e o autobloqueio são essenciais.

Tamanhos e materiais

Ambos os tipos de parafusos estão disponíveis em vários tamanhos e materiais, consoante a aplicação:

Tamanhos:

• Diâmetros standard de fusos de esferas: 4 mm a 80 mm+

• Diâmetros do parafuso de avanço: 6 mm a 50 mm+

• Tamanhos de chumbo (passo): personalizáveis com base em compensações de velocidade vs. força

Materiais:

• Parafusos de esferas: Normalmente fabricados em aço endurecido ou aço inoxidável para maior durabilidade e precisão.

• Parafusos de chumbo: Fabricados em aço inoxidável, aço-carbono ou mesmo em plástico para aplicações ligeiras.

Materiais para porcas:

• Porcas esféricas: Normalmente em aço, com ou sem escovas.

• Porcas de parafuso de chumbo: Podem ser fabricadas em bronze, acetal, compósitos de PTFE ou aço, oferecendo diferentes propriedades de resistência ao desgaste e auto-lubrificação.

A escolha do material afecta a capacidade de carga, a resistência ao desgaste e a proteção contra a corrosão - factores que afectam o desempenho e a vida útil.

Resumo

A escolha entre fusos de esferas e fusos de avanço depende da precisão, velocidade, carga e orçamento. Compreenda as suas diferenças para escolher a solução de movimento ideal.Para mais informações, contactar [email protected]