Los sistemas de movimiento lineal están expuestos a una variedad de entornos industriales extremos. La especificación cuidadosa y la selección de los componentes del sistema de movimiento, así como una revisión de ingeniería reflexiva pueden mitigar los riesgos en condiciones industriales duras.

Un paso crítico para diseñar cualquier sistema de movimiento lineal mecánico es comprender las condiciones ambientales bajo las cuales operará el sistema. Las consideraciones de diseño clave incluyen: temperaturas, niveles de polvo y suciedad, exposición química, procesos de lavado, vibración y carga de choque, radiación, así como cualquier otro factor ambiental pertinente que el sistema de movimiento pueda encontrar. Asegúrese de documentar estos factores clave antes de la selección de materiales. Capture los datos reales y los códigos de fallas de productos anteriores para garantizar que esté trabajando con hechos en lugar de opiniones.

Aproveche la experiencia de la aplicación de su cadena de suministro para seleccionar componentes de movimiento lineal adecuados eligiendo materiales, recubrimientos y lubricantes apropiados según los datos que recopiló. A continuación, desarrolle un plan de validación de prueba robusto que incluya durabilidad y pruebas ambientales para garantizar que los materiales que haya elegido proporcionen la vida y la capacidad de servicio que espera. También considere el uso de pruebas de vida altamente aceleradas (Halt), que proporciona tensiones ambientales progresivamente más severas, construyendo un nivel significativamente más allá de lo que el equipo verá en el servicio. El alto generalmente se realiza durante la fase de desarrollo para eliminar problemas de diseño y componentes marginales.

Elegir componentes basados ​​en consideraciones ambientales
Una nueva generación de herramientas de selección y tamaño web simplifica la tarea de elegir materiales componentes apropiados para tener en cuenta los aspectos ambientales del diseño del sistema de movimiento lineal. Ingrese los parámetros de aplicación clave que la herramienta ingresa en cálculos como la carga de rodamiento lineal/vida, la carga del tornillo de bola/vida y la velocidad crítica del tornillo de bola. También ingresa condiciones ambientales que son críticas para elegir el material correcto, la estrategia de cobertura y el esquema de lubricación. Por ejemplo, puede seleccionar:

• Agua/pulverización química/niebla
• Impacto/presione la aplicación/vibración
• Cuento moderado a pescado en polvo de polvo
• Lavado de alta presión/temperatura
• Agua/salpicaduras químicas,
• Rala limpia

La aplicación recomendará características de diapositivas lineales, como el enchapado cromado, los componentes de acero inoxidable o los cojinetes lisos de polímero para abordar las condiciones ambientales.

Características del componente
La guía de la bola o el riel de rodamiento, el eje o la superficie de aluminio soportará el rodamiento y generalmente está disponible en acero estándar, acero inoxidable, chapado en armoloy o cromo. Los cojinetes lineales proporcionan la capacidad de carga y carga de momento del sistema. Los ejemplos incluyen cojinetes de buje de bola lineal redonda, rieles de perfil, guías de ruedas o guías de polímero. La mayoría están disponibles como cojinetes lineales resistentes a la corrosión ("Cr") o rodamientos lisos de polímero. Las opciones de hardware para los tornillos, pernos y tuercas que sostienen la unidad lineal generalmente están disponibles como acero estándar o de acero inoxidable. El sellado o la cubierta protectora para una unidad lineal proporciona opciones que van desde ninguna cubierta, hasta fuelle, cubierta o encerrada (sello ideal). Finalmente, las opciones estándar de grasa o grasa de habitación limpia están disponibles para la lubricación dentro de la unidad lineal.

1 • Soluciones por medio ambiente: limpio—Este entorno se caracteriza como un escaparate. Puede esperar que algunas partículas en el aire y algún grado de humedad estén presentes; Sin embargo, el personal normalmente funcionaría en este entorno sin ninguna forma de equipo de protección (máscaras, respiradores, polvo local o campanas químicas).

Solución:
• Guía de pelota: estándar
• Rodamiento lineal: estándar
• Hardware: estándar
• Cubierta: sin cobertura
• Lubricación: grasa estándar

Razón de este conjunto de soluciones:Las piezas estándar de aluminio y acero son aceptables en estos entornos, ya que hay poca preocupación por las partículas o la corrosión.

2 • recuento de partículas de polvo moderadas a pesadas—Este entorno se caracteriza por suficientes partículas en el aire para requerir que un operador use alguna forma de protección respiratoria. Las fábricas de papel y las fábricas con grandes máquinas de pulido industrial son ejemplos de entornos bajo un recuento de partículas de polvo pesado.

Solución:
• Guía de pelota: estándar
• Rodamiento lineal: estándar
• Hardware: estándar
• Cubierta: adjunto (ideal), cubierta o fuelle puede ser aceptable
• Lubricación: estándar

Razón de este conjunto de soluciones:Los componentes estándar de acero son aceptables ya que no existe una preocupación por la corrosividad. Más bien, la preocupación es evitar una entrada de partículas en el rodamiento, las pistas de guía de bola y el mecanismo de accionamiento (que puede ser un tornillo o correa). Para partículas grandes, una cubierta de fuelle o una cubierta de aluminio que cubre puede ser aceptable. Para partículas más finas, el sistema de movimiento lineal debe tener un sistema de sellado robusto que proteja las partes internas mencionadas anteriormente. Hay dos opciones para tal sello. El primero es un sello de rayas magnéticas que consiste en bandas magnéticas de acero inoxidable que se extienden desde un extremo del canal en el sistema de soporte estructural al otro. Las bandas se fijan a las tapas finales y se cargan al resorte para mantener la tensión. Corren a través de una cavidad en el carro para que la tira se levante de los imanes justo delante y detrás del carro mientras atraviesa el sistema. La segunda tecnología de sellado potencial, las bandas de cubierta de plástico, utilizan tiras de goma compatibles que se entrelazan con la extrusión base, como una bolsa de congelador. El apareamiento de los perfiles de lengua y ranura crea un sello de laberinto que mantiene fuera partículas.

3 • SPLAS de agua / químicosH: este entorno representa una condición en la que el producto puede estar expuesto a un toque intermitente de fluido. Una gran aplicación de impresión, por ejemplo, donde los depósitos de tinta pueden cambiarse periódicamente, lo que resulta en derrames ocasionales/accidentales. El contacto del fluido con guías lineales en este entorno puede ser el resultado del producto mal manejo o componentes fuera de posición, pero generalmente no es parte del proceso de aplicación normal.

Solución:
• Guía de pelota: chapado cromado
• Rodamiento lineal: resistente a la corrosión
• Hardware: acero inoxidable
• Cubierta: Adjunto (ideal) o fuelle puede ser aceptable
• Lubricación: estándar

Razón de este conjunto de soluciones:Para estas aplicaciones, las guías de bola y los rodamientos lineales deben ser resistentes a la corrosión. Para la tecnología de rodamiento de riel redondo, esto significaría eje de acero inoxidable o 440C de acero inoxidable. Los rodamientos lineales deben tener placas de rodamiento chapadas en cromo y bolas de acero inoxidable. Los cojinetes de bolas de acero inoxidable y eje más suaves generalmente dan como resultado una reducción de carga del 30%, que debe considerarse como parte del diseño. Para los cojinetes de riel de perfil, se recomienda un enchapado cromado denso en denso, como Duralloy. Los rodamientos lisos, a menudo denominados guías de prisma, son una alternativa a los rodamientos de elementos rodantes. Las guías de Prism son un polímero de ingeniería con alta resistencia a la corrosión química. Para el sellado, los fuelles pueden ser suficientes dependiendo de la gravedad de la salpicadura química, pero una unidad completamente sellada es ideal.

4 • Spray/niebla de agua de agua- Esta condición está un paso por encima del entorno descrito anteriormente en términos de gravedad. Aquí un spray o niebla es parte del proceso y las guías lineales se expusirían directamente a este elemento. Esto también podría caracterizarse como un entorno de condensación similar al que se encuentra en una aplicación de refrigeración. El refrigerante nublado en las piezas de la máquina durante el procesamiento también es parte de esta clase. En este escenario de entorno, el rodamiento y las guías estarán en contacto con fluido si no se ofrece protección mecánica.

Solución:
• Guía de pelota: chapado cromado
• Rodamiento lineal: resistente a la corrosión
• Hardware: acero inoxidable
• Cubierta: cerrado
• Lubricación: estándar

Razón de este conjunto de soluciones:Para estas aplicaciones, una unidad completamente sellada es imprescindible. Debido a la naturaleza severa del aerosol químico, también se recomienda evitar la tecnología de rodamiento de elementos rodantes y usar rodamientos guiados por prisma como se señaló anteriormente. Por la misma razón, se debe evitar un sistema de accionamiento de tornillo de bola cuando sea posible en estos entornos. En cambio, un sistema de tracción de cinturón de poliuretano será más adecuado para manejar el entorno químico corrosivo.

5 • Temperatura/lavado de alta presión- Este entorno generalmente describe una aplicación de procesamiento de alimentos. Aquí, el equipo se puede lavar, bajo presión, con bastante frecuencia. Las diapositivas no solo estarán en contacto con el fluido, sino que también verán una fuerza considerable del proceso de limpieza.

Solución:
• Guía de pelota: chapado cromado
• Rodamiento lineal: resistente a la corrosión
• Hardware: acero inoxidable
• Cubierta: sin cobertura
• Lubricación: grasa estándar o, potencialmente de grado alimenticio o de alta temperatura

Razón de este conjunto de soluciones:El entorno de lavado hará que las piezas de acero estándar se oxezcan. Se deben usar cojinetes y guías de bola chapados en cromo y resistentes a la corrosión junto con el hardware de acero inoxidable. También se pueden usar guías de prisma, pero deben evitarse en aplicaciones de alta temperatura debido a su material de polímero, que no es tan resistente a la temperatura como los elementos rodantes a base de metal. La unidad lineal debe estar abierta (sin sellado) y tener accesorios de purga o orificios de drenaje para eliminar el fluido de lavado. Para aplicaciones de alta temperatura, se puede usar una grasa especial de alta temperatura. En casos de temperatura tan alta, todos los sellos y otros elementos de plástico deben eliminarse del sistema.

6 • Rala limpia- Aquí generalmente nos referimos a un entorno de sala limpia de clase 3 (a veces denominado clase 1000), aunque algunas familias de productos de unidades lineales se pueden configurar para un entorno de sala limpia de clase 100.

Solución:
• Guía de pelota: chapado cromado
• Rodamiento lineal: eliminación de la corrosión más resistente a los sellos/limpiaparabrisas
• Hardware: acero inoxidable
• Cubierta: sin cobertura
• Lubricación: grasa de habitación limpia

Razón de este conjunto de soluciones:Para ambientes de habitación limpia, el portaobjetos lineal debe tener partículas mínimas resultantes de su movimiento. Se necesitan platos de metal para evitar cualquier tipo de oxidación. También debe eliminar cualquier elemento deslizante del sistema lineal. Esto significa que no hay sellos/limpiaparabrisas en las guías de rodamientos y no cubrir la unidad lineal. Se debe utilizar una grasa con clasificación de sala limpia especial.

7 • Impacto/presione App./vibration—Esta aplicación a menudo se caracteriza por varios procesos diferentes. Los agitadores y las tablas vibrantes típicamente asociadas con el equipo de clasificación se dividen en esta categoría. Las aplicaciones de prensa que impartirían cargas más altas de lo normal a los carruajes o sillines debido a la dinámica de impacto inicial también se consideran parte de esta clase de aplicaciones.

Solución:
• Guía de pelota: estándar
• Rodamiento lineal: rodamiento de polímero liso
• Hardware: estándar
• Cubierta: opcional
• Lubricación: estándar

Razón de este conjunto de soluciones:El uso de casquillos de estilo polímero, también llamado guías de prisma como se señaló anteriormente, manejan las aplicaciones de alta carga de choque mejor que los elementos rodantes. En tales condiciones, los elementos rodantes pueden agrietarse por la mitad o atascar las pistas del elemento de rodamiento debido a sus contactos punto a punto con la superficie del rodamiento. Sin embargo, las guías de prisma permiten una distribución igual de carga a lo largo de la superficie simple, que es ideal para vibraciones. El uso de guías de prisma se puede combinar con una cubierta, si es necesario, dependiendo del recuento de partículas.