As opções para rolamentos lineares incluem material do rolamento, revestimentos e origem.

A corrosão é uma reação de oxidação que afeta a maioria dos metais. No caso do aço, o ferro oxida quando exposto ao ar e à água, formando ferrugem, que pode destruir o material gradualmente ao longo do tempo. As superfícies de rolamentos lineares de aço, por exemplo, se degradam como resultado da ferrugem, aumentando o atrito, contaminando o equipamento e o meio ambiente e reduzindo sua vida útil (veja a figura abaixo). Mesmo a corrosão superficial aparentemente inofensiva pode ser um problema em aplicações voltadas ao consumidor. Se as condições da sua aplicação forem propensas a causar ferrugem ou forem sensíveis à ferrugem, considere um tratamento para resistência à corrosão.

A corrosão não pode ser completamente interrompida. No entanto, existem maneiras de retardar o processo. Neste artigo, revisaremos algumas abordagens para o controle da corrosão, incluindo as compensações envolvidas.

Assuntos materiais

O material padrão dos mancais lineares é o aço carbono. É muito duro, por isso é adequado para cargas elevadas. O problema é que enferruja. — O cromo oxida, formando uma camada inerte na superfície do aço. Essa camada de óxido ajuda a evitar que o ferro se espalhe pela superfície e forme ferrugem.

Além do aço carbono, os rolamentos lineares podem ser feitos de aço martensítico (série 400) e aço austenítico (série 300). A martensita possui cerca de 18% de cromo, mas também níveis mais elevados de carbono. É muito dura, mas apenas moderadamente resistente à corrosão. A austenita possui níveis mais elevados de cromo — até 26% —, o que resulta em uma camada de oxidação mais espessa e maior resistência à oxidação.

A desvantagem do aumento da resistência à corrosão em rolamentos lineares austeníticos é a redução da dureza. Como resultado, as capacidades de carga dinâmica e estática dos rolamentos lineares austeníticos são reduzidas em cerca de 80% e 85%, respectivamente. Isso não é necessariamente um problema para cargas mais leves, visto que ainda estamos falando de capacidades de carga na casa das centenas de quilogramas. No caso de cargas mais pesadas, aumentar o número de blocos em cada trilho pode ajudar a compensar a redução.

As classificações de carga dos rolamentos lineares martensíticos são as mesmas das versões em aço carbono (sem redução).

A maior desvantagem dessas duas opções anticorrosivas é que elas podem ser bem mais caras do que os rolamentos lineares de aço carbono. Para projetos com orçamento limitado, um rolamento linear de aço carbono tratado com um revestimento anticorrosivo pode ser a melhor solução.

Revestimentos anticorrosivos

Existem duas classes de revestimentos anticorrosivos:

Cromagem dura

Resistência moderada à corrosão (equivalente à do aço inoxidável martensítico)

Dureza de 750 HV

Menos caro que o rolamento linear martensítico

Cromagem preta

Muito boa resistência à corrosão (equivalente à do aço inoxidável austenítico)

Significativamente mais caro do que o revestimento de cromo duro, mas menos caro do que o rolamento linear austenítico

A decisão sobre revestimentos exige ponderações. Um mancal linear de aço carbono revestido com cromo duro pode ser uma boa opção para aplicações em ambientes moderados e com preço acessível. Para maior resistência à corrosão, o aço carbono cromado preto oferece resistência à corrosão quase equivalente à de um mancal linear austenítico a um preço reduzido; o valor exato varia dependendo do tamanho e da complexidade do mancal. Para aplicações que exigem vida útil máxima, um revestimento de cromo preto sobre um mancal linear martensítico proporciona a maior proteção possível.

Questões de execução

Revestimentos anticorrosivos podem ser soluções eficazes, mas há fatores importantes a serem considerados. Primeiro, rolamentos revestidos não são itens de estoque. Quando a fábrica recebe um pedido, ela não retira um rolamento linear pré-montado das prateleiras para aplicar proteção. Os fabricantes normalmente constroem um novo rolamento linear do zero, revestindo os trilhos e blocos antes da montagem final. Dependendo da fábrica, das especificações do pedido e da demanda do mercado, isso pode adicionar semanas ou até meses ao prazo de entrega. Para clientes que não podem arcar com esse tipo de prazo de entrega, adicionar um revestimento anticorrosivo como um item de reposição é uma alternativa.

Revestir um rolamento linear acabado pode ser desafiador. O rolamento linear precisa ser desmontado, enviado para revestimento e remontado após sua devolução. Esse processo é simples, mas não fácil, especialmente para rolamentos lineares que devem atender a tolerâncias em escala micrométrica. Outro problema é que a espessura do revestimento altera as dimensões das pistas. Remontar o rolamento linear com as esferas originais destruirá o revestimento em um curto período.

A única maneira eficaz de aplicar um revestimento pós-venda é desmontar os rolamentos, revestir os elementos e, em seguida, remontar o rolamento com esferas menores. As esferas podem ser selecionadas para se adaptarem às pistas ou para aplicar um nível apropriado de pré-carga. Isso requer um estoque de esferas com diâmetros em gradações de 1 µm, bem como a capacidade de testar e aprovar o produto final.

Um último ponto que vale a pena mencionar é que todos os revestimentos apresentam alguma variação de espessura na peça. Como resultado, um rolamento linear revestido pode não atender às especificações de paralelismo da peça base. Se a sua aplicação possui tolerâncias rigorosas para paralelismo, mas ainda apresenta risco de corrosão, pode valer a pena investir mais em um rolamento linear austenítico ou martensítico.

A proteção contra corrosão não é uma questão de escolha. A oxidação é um processo contínuo que, eventualmente, limitará a vida útil do equipamento. Se os fatores ambientais de uma aplicação apresentarem probabilidade de ferrugem e danos ao material, é essencial definir uma estratégia para lidar com isso. Pesquise as opções e consulte seu fornecedor para ajudar a fazer a escolha certa para a aplicação.