Especificar o guia em si é a parte fácil: aprenda a evitar 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 só é possível na medida em que são devidamente integrados à máquina como um todo. Simplesmente especificar a guia apropriada não é suficiente. Construir um sistema que opere conforme o esperado requer uma compreensão clara de como especificar, projetar, instalar e testar a guia linear. Aqui, discutimos alguns dos erros mais comuns cometidos por projetistas que incorporam guias lineares em seus sistemas e maneiras de evitá-los.

1. Não fabricar superfícies de montagem de acordo com a tolerância

Guias lineares são retificadas com precisão na fábrica para operar com atrito mínimo. Em um mundo ideal, o atrito de cada bloco de guia linear individual seria o mesmo, esteja ele montado ou não. Na realidade, qualquer desalinhamento ou desnivelamento das superfícies de montagem adiciona pré-carga diretamente ao sistema de guia linear. As tolerâncias de montagem abrangem tanto a planura da superfície de montagem na qual os trilhos são montados quanto o paralelismo das guias lineares entre si. Se o atrito em uma guia aumenta quando o conjunto é instalado, ou é mais extremo em uma extremidade do curso do que na outra, as tolerâncias de montagem ou o alinhamento dos trilhos provavelmente estão fora das especificações.

2. Não incluindo recursos de montagem para alinhamento

Guias lineares de precisão exigem alinhamento adequado para garantir o desempenho conforme as especificações. Particularmente em um cenário de fabricação em massa, adicionar recursos de montagem pode acelerar o processo de instalação e garantir um desempenho eficaz. Estes podem ser tão simples quanto um par de pinos de alinhamento que ajudam a alinhar o trilho primário, juntamente com um procedimento de montagem para alinhar o trilho secundário. Aplicações com desempenho de precisão muito alta exigem mais cuidado. As guias lineares, conforme fornecidas de fábrica, são retas, mas ainda podem demonstrar um certo grau de conformidade. Para garantir uma operação eficaz, as guias devem ser instaladas usando superfícies de ressalto de precisão. Essas superfícies fornecem uma estrutura de suporte plana e estável para os rolamentos e trilhos, proporcionando retidão e paralelismo em escala micrométrica. É importante observar que o erro no paralelismo entre os trilhos não afeta apenas o desempenho, mas também a vida útil. Certifique-se de que os trilhos estejam alinhados dentro das tolerâncias do fabricante. Os ressaltos 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 ressalto durante a instalação e o alinhamento. Isso pode introduzir um erro pequeno, mas significativo. Pior ainda, pode ser muito difícil de detectar. A melhor solução é especificar as dimensões dos ressaltos corretamente desde o início. Os fabricantes listam especificações muito precisas para alturas de ressaltos e raios de canto em seus catálogos, e estas devem ser seguidas à risca. Dimensione 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 mícrons para ajustar o encaixe entre o bloco e o trilho. Em aplicações de precisão, normalmente 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. Especificada corretamente, a pré-carga pode reduzir fatores negativos como vibração, ruído, geração de calor e deflexão. No entanto, 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. No entanto, 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 atingir a precisão exigida pelo fabricante, é melhor escolher uma guia linear com ajuste linha a linha (pré-carga normal) ou mesmo uma pequena folga extra. A folga extra permitirá que a guia corrija 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. Nesse caso, é melhor especificar uma folga interna para garantir que o atrito seja o menor possível.

4. Não testar durante todo o período de viagem

Não é possível resolver um problema se você não sabe que ele existe. Guias lineares precisam ser testadas após a montagem, em todo o percurso. Se não for possível medir o paralelismo diretamente, adicione uma etapa de inspeção para medir a força de impulsão do carro. A força de impulsão deve ser consistente com uma margem de erro de cerca de 20% ao mover a guia de ponta a ponta. Se a força de impulsão atingir um pico em um ponto – frequentemente isso ocorre em uma extremidade da guia – isso pode indicar que os trilhos estão desparalelos e precisam ser realinhados.

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

Com muita frequência, o esforço na especificação de rolamentos concentra-se em parâmetros mecânicos, enquanto materiais e revestimentos são tratados como menos importantes. Na realidade, materiais e revestimentos podem ter um efeito significativo em um projeto, não apenas do ponto de vista do desempenho, mas também em termos de custo e prazo de entrega. As opções anticorrosivas, por exemplo, podem variar de uma cromagem fina e densa a vários revestimentos de cromo preto. Em alguns casos, escolher uma versão de aço inoxidável de uma guia linear pode ser uma solução mais eficaz. A questão não é apenas de materiais, mas também de localização. Alguns revestimentos podem ser realizados em uma instalação no exterior, enquanto outros podem ser feitos internamente. Um pedido recente fornece um exemplo. 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 envolvido precisava ser aplicado na fábrica japonesa do nosso parceiro, o que estendia o prazo de entrega em comparação com o produto padrão. Após investigação, recomendamos um revestimento alternativo. Ele forneceu 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 impacto mínimo no custo. Quando especificadas e instaladas corretamente, as guias lineares proporcionam desempenho eficaz em sistemas de movimento linear. Esteja atento às armadilhas acima e seu sistema estará pronto para o sucesso.