Especificar o guia em si é a parte fácil; o difícil é aprender a evitar as armadilhas na montagem, instalação e até mesmo na escolha do revestimento.

Guias lineares são conjuntos mecânicos de precisão que operam como parte de um sistema. Como tal, seu desempenho depende da correta integração com a máquina. Simplesmente especificar a guia apropriada não é suficiente. Construir um sistema que funcione conforme o esperado exige uma compreensão clara de como especificar, projetar, instalar e testar a guia linear. Aqui, discutimos alguns dos erros mais comuns cometidos por projetistas ao integrar guias lineares em seus sistemas e maneiras de evitá-los.

1. Não fabricar superfícies de montagem dentro das tolerâncias

As guias lineares são retificadas com precisão na fábrica para operar com o mínimo de atrito. Em um mundo ideal, o atrito de cada bloco individual da guia linear seria o mesmo, independentemente de estar montado ou não. Na realidade, qualquer desalinhamento ou irregularidade na planicidade das superfícies de montagem adiciona pré-carga diretamente ao sistema de guia linear. As tolerâncias de montagem abrangem tanto a planicidade da superfície de montagem onde os trilhos são fixados quanto o paralelismo das guias lineares entre si. Se o atrito em uma guia aumentar quando o conjunto for instalado, ou for mais extremo em uma extremidade do curso do que na outra, é muito provável que as tolerâncias de montagem ou o alinhamento dos trilhos estejam fora das especificações.

2. Não inclui recursos de montagem para alinhamento.

Guias lineares de precisão exigem alinhamento adequado para garantir o desempenho conforme as especificações. Principalmente em cenários de produção em larga escala, a adição de recursos de montagem pode acelerar o processo de instalação e garantir um desempenho eficaz. Esses recursos podem ser tão simples quanto um par de pinos de alinhamento que auxiliam no alinhamento do trilho principal, juntamente com um procedimento de montagem para alinhar o trilho secundário. Aplicações com altíssima precisão exigem mais cuidado. Guias lineares, como entregues da fábrica, são retas, mas ainda podem apresentar certo grau de empenamento. Para garantir a operação eficaz, as guias devem ser instaladas utilizando superfícies de apoio de precisão. Essas superfícies fornecem uma estrutura de suporte plana e estável para os rolamentos e trilhos, garantindo retidão e paralelismo em escala micrométrica. É importante observar que erros no paralelismo entre os trilhos afetam não apenas o desempenho, mas também a vida útil. Certifique-se de que os trilhos estejam alinhados dentro das tolerâncias do fabricante. Os apoios de montagem fornecem estruturas de alinhamento essenciais, mas devem ser dimensionados corretamente. Se o raio do canto for muito grande, o trilho pode entrar em contato com o raio do canto em vez do próprio apoio durante a instalação e o alinhamento. Isso pode introduzir um erro pequeno, porém significativo. Pior ainda, pode ser muito difícil de detectar. A melhor solução é especificar corretamente as dimensões do ombro desde o início. Os fabricantes listam especificações muito precisas para alturas de ombro e raios de canto em seus catálogos, e essas especificações devem ser seguidas à risca. Meça o raio de canto apropriado em relação ao chanfro presente no rolamento.

3. Não especificar a pré-carga corretamente.

A pré-carga em uma guia linear envolve a escolha do diâmetro das esferas em incrementos de mícron para ajustar o encaixe entre o bloco e o trilho. Em aplicações de precisão, geralmente é benéfico ter alguma pré-carga positiva, o que significa que não há folga entre o bloco, o trilho e a esfera. Dependendo da aplicação, as esferas podem até sofrer alguma compressão. Quando especificada corretamente, a pré-carga pode reduzir fatores negativos como vibração, ruído, geração de calor e deflexão. No entanto, quando especificada incorretamente, a pré-carga pode aumentar significativamente o atrito e degradar o desempenho do sistema. É fácil presumir que comprar uma guia linear de alta precisão com pré-carga proporcionará o melhor desempenho. Isso é verdade se a precisão das superfícies de montagem corresponder à precisão da guia linear. Contudo, se não for possível tornar as superfícies de montagem tão precisas quanto a guia linear, ter pré-carga na guia pode, na verdade, causar problemas. A pré-carga da guia linear precisa ser compatível com a precisão que pode ser alcançada com as peças de montagem. Se não for possível atender à precisão exigida pelo fabricante, é melhor optar por uma guia linear com ajuste linha a linha (pré-carga normal) ou mesmo com uma pequena folga adicional. Essa folga extra permitirá que a guia compense o desalinhamento. A guia não terá mais folga livre, mas também não apresentará o alto atrito que seria introduzido pela instalação de uma guia pré-carregada em um sistema de baixa precisão. Em alguns casos, ter um sistema de baixo atrito é o requisito mais importante. Quando isso ocorrer, é melhor especificar uma folga interna para garantir que o atrito seja o menor possível.

4. Não realizar testes durante todo o percurso da viagem.

Não é possível corrigir um problema se você não sabe que ele existe. As guias lineares precisam ser testadas após a montagem, em todo o seu curso. Se não for possível medir o paralelismo diretamente, adicione uma etapa de inspeção para medir a força de empuxo do carro. A força de empuxo deve ser constante, com uma variação de aproximadamente 20%, ao mover a guia de uma extremidade à outra. Se a força de empuxo apresentar um pico em um ponto — o que frequentemente ocorre em uma das extremidades da guia — isso pode indicar que os trilhos estão desalinhados e precisam ser realinhados.

5. Não considerar o efeito dos materiais e do revestimento no custo e no prazo de entrega.

Muitas vezes, o esforço na especificação de rolamentos concentra-se nos parâmetros mecânicos, enquanto os materiais e revestimentos são tratados como menos importantes. Na realidade, os materiais e revestimentos podem ter um impacto significativo em um projeto, não apenas em termos de desempenho, mas também em termos de custo e prazo de entrega. As opções anticorrosivas, por exemplo, podem variar de uma fina e densa camada de cromo a vários revestimentos de cromo preto. Em alguns casos, escolher uma versão em aço inoxidável de uma guia linear pode fornecer uma solução mais eficaz. A questão não se resume apenas aos materiais, mas também à localização. Alguns revestimentos podem ser realizados em uma instalação no exterior, enquanto outros podem ser feitos no país de origem. Um pedido recente ilustra isso. Atualmente, há uma escassez mundial de certos tipos e tamanhos de rolamentos lineares. Um cliente especificou um revestimento de cromo preto para proteção contra corrosão. O problema era que o revestimento em questão precisava ser aplicado na fábrica japonesa de nosso parceiro, o que aumentava o prazo de entrega em comparação com o produto padrão. Após análise, recomendamos um revestimento alternativo. Ele oferecia proteção comparável, mas a diferença era que estava disponível na fábrica americana do parceiro. A mudança reduziu o prazo de entrega das peças pela metade, com um impacto mínimo nos custos. Quando especificadas e instaladas corretamente, as guias lineares proporcionam um desempenho eficaz em sistemas de movimento linear. Esteja atento às armadilhas mencionadas acima e seu sistema estará preparado para o sucesso.