O que é um fuso de esferas?
O Fuso de Esferas é um atuador linear mecânico que converte o movimento de rotação em movimento linear com pouquíssimo atrito.
Isso é possível devido à sua haste, que é um eixo com rosca que proporciona uma pista helicoidal para as esferas deslizarem e atuarem como um parafuso com precisão e capaz de suportar altas cargas axiais.
O Fuso de Esferas a Pronta Entrega é considerado um produto de precisão, indispensável em máquinas, ferramentas e equipamentos de deslocamento linear com precisão.
Se você quiser garantir qualidade na entrega do seu projeto usando fusos de esferas Kalatec, precisa contar com a Kalatec. Já estamos há mais de 30 anos abastecendo a indústria brasileiras com fusos de esferas laminados nas medidas de 8 a 100mm.
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Vantagens Fuso de Esferas
Fusos de Esferas consegue aplicar ou suportar altas cargas axiais. Considerado o maior benefício do fuso de esferas, promover esse tipo de movimento linear para altas cargas com a menor quantidade de atrito possível e maior precisão é o diferencial que faz com que muitos aparelhos precisem deste equipamento para funcionamento completo.
Para garantir a funcionalidade acima, propriedades adequadas do aço são essências para garantir a qualidade, a dureza e vida longa no fuso de esferas. Os Fusos de Esferas Kalatec são fabricados aço carbono de alta qualidade exclusivo para engenharia de estrutura mecânica.
Os Fusos de esferas Kalatec são fabricados com Aço 20CrMo (Aço Carbono com liga Cromo). Abaixo algumas vantagens da qualidade do aço do fuso de esferas:
- Alta resistência ao calor
- Boa temperabilidade
- Sem fragilidade por têmpera
- Plasticidade de deformação a frio
- Boa usinibilidade
- Resistência à tração ? 885MPa.
Referência do Aço: SAE4120(USA) , DIN EN 10083-3 (Alemanha) , SCM420 (Japão) e ISO 683-1
Fuso de esferas: especificações gerais
- Disponíveis nos diâmetros de 8, 10, 12 ,16,20,25,32,40,50,63,80 e 100 mm;
- Castanhas Simples ou Duplas Flangeadas (Flange Padrão DIN 69.501)
- Passo do fuso comum: Padrão: 5 ou 10mm
- Passo do fuso de múltiplas entradas (passo rápido): 10,16,20,25,32,40 e 50mm
- Raspadores nas extremidades da castanha para proteção contra pó.
- Material do Fuso: Aço de Liga Carbono CrMo SCM450 (AISI SAE 4150)
- Material Castanha Fuso de Esferas: SCM420 (AISI SAE 4120)
- Material das esferas: Aço Rolamento SUJ2
- Dureza Superficial: 58 a 62 HRc
- Rosca padrão : Sentido Direito e opcional esquerda para diâmetros 16 e 25mm.
- Qualidade: Certificação ISO 9001:2000
- Fusos Laminados e Retificados são fornecidos na Precisão C07: Máximo erro de Passo 0.05mm/315mm
- Fusos Retificados C05 – Máximo Erro de Passo: 0.018mm/315mm
Benefícios ao usar fuso esferas:
O fuso esfera tem um custo-benefício ótimo e é um dispositivo indispensável na indústria moderna, em diversos equipamentos das mais variadas áreas de atuação. Podemos citar como exemplo áreas como a aeroespacial, bélica, farmacêutica, siderúrgica, bebidas, mineração, automobilística, construção, usinagem, alimentícia, etc.
- Excelente Repetibilidade
- Confiabilidade
- Alta capacidade de carga
- Alta eficiência, chegando a até 95%
- Rigidez
- Responsabilidade
- Alta precisão
- Operação limpa e com menor incidência de ruídos
- Durabilidade
- Tamanho reduzido de aparelhagem
- Baixa manutenção
Como calcular o Fuso de uma esfera?
O Fuso de Esfera é calculado em função do comprimento, passo e capacidade de carga, sempre respeitando a Máxima Velocidade Crítica e a Máxima Carga Dinâmica aplicada.
Para uma especificação com segurança dos Fuso de esferas, são necessários os seguintes dados:
- Qual o valor da Caga Aplicada?
- Qual tipo de Mancal aplicado ? BK-BK, BK-BF, BK-Livre.
- Qual a velocidade em RPM aplicada no fuso?
Porém, neste momento, você não precisa se preocupar em fazer cálculos ou contas. Você pode simplesmente se atentar aos valores dados na própria descrição do Fuso de Esfera antes de adquirir o seu.
Basta conferir com atenção a tabela que disponibilizamos com todas as informações de especificações, diâmetro, passo, precisão e mais.
Folga em fusos de esferas
Fusos de esferas são conhecidos como elemento de transmissão linear de precisão. Há diversos modelos e classificações de fusos de esferas.
A precisão do fuso de esferas é obtida nos processos de laminação de precisão com erros de passo de 0.05mm e são melhorados para determinadas aplicações através do processo de retificas.
Fusos de esferas laminados e retificados podem ser fornecidos com castanhas simples e castanhas duplas. Em geral castanhas simples, devido a não ter o efeito de pré-carga, diferencial das castanhas duplas, tendem a ter folga axial conforme descrição abaixo:
- Fusos de Esfera Laminados Diâmetros até 14 mm: Máxima folga 0.05 mm;
- Fusos de Esfera Laminados Diâmetros de 16 a 40 mm: Máxima folga de 0.08 mm;
- Fusos de Esfera Diâmetros Acima de 50 mm: Máxima folga de 0.12 mm;
Fuso de Esferas Castanha Simples ou Múltiplas entradas
| Modelo | Especificação | Diâmetro (mm) | Passo (mm) | Precisão | Ca (kg) | Coa (kg) |
| BSHR-08-2,5 | Fuso de esferas castanha sem flange | 8 | 2,5 | C7 | 189 | 381 |
| BSHR-1002 | Fuso de esferas castanha sem flange | 10 | 2 | C7 | 277 | 664 |
| SFS-1205 | Fuso de esferas castanha Simples | 12 | 5 | C7 | 661 | 1316 |
| BSHR-1605 | Fuso de esferas castanha sem flange | 16 | 5 | C7 | 1.077 | 2.289 |
| SFNU-1605 | Fuso de esferas castanha Simples | 16 | 5 | C7 | 1.380 | 3.052 |
| SFNU-1610 | Fuso de esferas castanha Simples | 16 | 10 | C7 | 1.103 | 2.401 |
| SFYR-1616 | Fuso de esferas múltiplas entradas | 16 | 16 | C7 | 1.073 | 2.551 |
| SFYR-1632 | Fuso de esferas múltiplas entradas | 16 | 32 | C7 | 493 | 1116 |
| SFNU-2005 | Fuso de esferas castanha Simples | 20 | 5 | C7 | 1.551 | 3.875 |
| SFS-2010 | Fuso de esferas castanha Simples | 20 | 10 | C7 | 1.516 | 3.833 |
| SFY-2020 | Fuso de esferas múltiplas entradas | 20 | 20 | C7 | 1.387 | 3515 |
| SFNU-2505 | Fuso de esferas castanha Simples | 25 | 5 | C7 | 1.724 | 4.904 |
| SFNU-2510 | Fuso de esferas castanha Simples | 25 | 10 | C7 | 2.954 | 7.295 |
| SFY-2525 | Fuso de esferas múltiplas entradas | 25 | 25 | C7 | 2.074 | 5.494 |
| STY-2550 | Fuso de esferas múltiplas entradas | 25 | 50 | C7 | 976 | 2.495 |
| SFNU-3205 | Fuso de esferas castanha Simples | 32 | 5 | C7 | 1.922 | 6.343 |
| SFNU-3210 | Fuso de esferas castanha Simples | 32 | 10 | C7 | 4.805 | 12.208 |
| SFY-3232 | Fuso de esferas múltiplas entradas | 32 | 32 | C7 | 3.021 | 8.690 |
| SFNU-4005 | Fuso de esferas castanha Simples | 40 | 5 | C7 | 2.110 | 7.988 |
| SFU-4010 | Fuso de esferas castanha Simples | 40 | 10 | C7 | 5.399 | 15.500 |
| SFY-4040 | Fuso de esferas múltiplas entradas | 40 | 40 | C7 | 4.831 | 14.062 |
| SFNU-5010 | Fuso de esferas castanha Simples | 50 | 10 | C7 | 6.004 | 19.614 |
| SFS-5020 | Fuso de esferas castanha Simples | 50 | 20 | C7 | 5.749 | 18.485 |
| SFY-5050 | Fuso de esferas múltiplas entradas | 50 | 50 | C7 | 7.220 | 21.974 |
| SFNU-6310 | Fuso de esferas castanha Simples | 63 | 10 | C7 | 6.719 | 25.358 |
| SFU-8020 | Fuso de esferas castanha Simples | 80 | 20 | C7 | 12.911 | 47.747 |
| SFUR-10020 | Fuso de esferas castanha Simples | 100 | 20 | C7 | 14.303 | 60.698 |
Fuso de Esferas Castanha Dupla
Fuso de Esferas com Castanha Dupla
Para determinados quesitos de projetos a melhor solução em fusos de esferas será Fuso de esferas Castanha Dupla ou Longa Pré carregada, mas sem se esquecer da economia e de um bom custo-benefício:
O fuso de Esferas Castanha Dupla (DFUR) assegura uma aplicaçaõ de fuso e castanha sem folga axial e um anél de pré carga entre as castanhas permite o ajuste da pré-carga na aplicação.
Já as Castanhas Longas e Pré Carregadas (OFUR) também permitem uma aplicação sem folga axial, as esferas são pré carregadas devido a um OFF Set de construção da castanha que gera uma pré carga nas mesmas. Seu custo é mais baixo, viabilziando a adoção. E dentre as vantagens dessas castanhas, alguma são:
- Maior Rigidez no sistema.
- Pré-Carga
- Castanhas sem folga axial (zero-backlash)
Confira na Tabela abaixo os modelos de Fusos de Esferas com Castanha Dupla
| Código | ESPECIFICAÇÃO | Diâmetro | Passo | Precisão | Ca (kg) | Coa (kg) |
| DFUR-1605 | Castanha Dupla | 16 | 05 | C7 | 1.380 | 3.052 |
| OFUR-1605 | Castanha Longa Pré carregada | 16 | 05 | C7 | 1.380 | 3.052 |
| DFUR-1610 | Castanha Dupla | 16 | 10 | C7 | 1.103 | 2.401 |
| OFUR-2005 | Castanha Longa Pré carregada | 20 | 05 | C7 | 1.551 | 3.875 |
| DFUR-2005 | Castanha Dupla | 20 | 05 | C7 | 1.551 | 3.875 |
| DFSR-2505 | Castanha Dupla | 25 | 05 | C7 | 1.724 | 4.904 |
| OFUR-2505 | Castanha Longa Pré carregada | 25 | 05 | C7 | 1.724 | 4.904 |
| DFUR-3205 | Castanha Dupla | 32 | 05 | C7 | 1.922 | 6.343 |
| OFUR-3205 | Castanha Longa Pré carregada | 32 | 05 | C7 | 1.922 | 6.343 |
| DFUR-3210 | Castanha Dupla | 32 | 10 | C7 | 4.805 | 12.208 |
| OFUR-3210 | Castanha Longa Pré carregada | 32 | 10 | C7 | 4.805 | 12.208 |
| DFUR-4005 | Castanha Dupla | 40 | 05 | C7 | 2.110 | 7.988 |
| OFUR-4005 | Castanha Longa Pré carregada | 40 | 05 | C7 | 2.110 | 7.988 |
| DFSR-4005 | Castanha Dupla | 40 | 05 | C7 | 2.018 | 7.598 |
| DFUR-4010 | Castanha Dupla | 40 | 10 | C7 | 5.399 | 15.500 |
| OFUR-5010 | Castanha Longa Pré carregada | 50 | 10 | C7 | 6.004 | 19.614 |
| DFUR-5010 | Castanha Dupla | 50 | 10 | C7 | 6.004 | 19.614 |
| DFUR-5020 | Castanha Dupla | 50 | 20 | C7 | 7.142 | 22.588 |
| DFUR-6310 | Castanha Dupla | 63 | 10 | C7 | 6.719 | 25.538 |
| DFUR-6320 | Castanha Dupla | 60 | 20 | C7 | 11.444 | 36.653 |
| DFUR-8010 | Castanha Dupla | 80 | 10 | C7 | 7.346 | 31.963 |
| DFUR-10020 | Castanha Dupla | 100 | 20 | C7 | 14.303 | 60.698 |
Aplicações de Fuso de Esferas
Fusos de Esferas , por ter tantas características marcantes como as citadas acima, é utilizado como componente até mesmo de maquinários mais complexos, de ampla utilização nas indústrias, acompanhados de outros elementos.
Como exemplo, além dos já citados, encontramos equipamentos como mesas XYZ, macacos mecânicos, atuadores lineares, mesa pantográfica, elevadores comuns, máquinas operatrizes, elevadores de equipamentos, vans, máquinas vulcanizadoras, máquinas de raios-X, equipamentos cirúrgicos, prensas, ponte para embarque em aviões, envasadoras, torre de posicionamento de tiro em canhões, máquinas corte e solda, impressoras 3d, automações, máquinas felxograficas, máquinas router CNC, Máquinas a laser, máquinas jato de agua, máquinas especiais, entre muitos outros.
Tipos de Fusos de Esferas
Os fusos possuem um desempenho de alta performance na automação industrial. Os fusos são indicados para atuar com cargas pesadas, alta velocidade de rotação, alta velocidade linear, alta aceleração, entre outros. Eles são geralmente confeccionados em rolamento temperado de qualidade apurada e retificados com precisão para que tenham maior durabilidade e capacidade de executar suas funções.
Dentro disso tudo, é possível classificar os fusos de esferas em vários tipos. Como sempre, a variedade de opções serve para oferecer à indústria aquilo que mais se adequa às necessidades e aplicações que são pretendidas pelo setor industrial. Mais abaixo é possível conferir os tipos de fusos.
- Planetários;
- Recirculação;
- Invertidos compactos;
- De porca rotativa.
Esses são só alguns dos tipos que são encontrados no mercado. Para um bom funcionamento de um fuso é preciso estar sempre atento a sua manutenção. A melhor forma de descobrir se os fusos de esferas precisam de reparo é medir suas folgas. Casos de danos físicos ao equipamento, manuseio impróprio e fusos flexionados que não retornam a posição de início precisam obrigatoriamente ser trocados.
Orientação na Instalação
Para garantir a vida útil no conjunto de fuso de esfera, recomendações de alinhamento deve ser seguidas na montagem na máquina de acordo com as figuras abaixo. Força axial é suportada pelo fuso de esferas através da castanha e forças radiais devem ser evitadas. Mancais de extremidade são fundamentais para o bom desempenho:
Orientação instalação Fuso de Esferas
Para suporta a carga e as forças atuantes, as instalações dos fusos de esferas devem sempre ser combinadas com guias lineares ou eixos lineares. A falta de alinhamento gera maior torque no motor e maior pressão na castanha podendo ocasionar a ruptura dos recirculadores que integram a castanha.
Como lubrificar Fuso de esferas?
Para evitar que o material do Fuso de Esferas sofra corrosão, é importante mantê-los sempre limpos e lubrificados. Isso pode ser feito com óleos e um desengraxante Tricloroetileno.
Uma indicação para lubrificação é o óleo CASTROL MAGNA BD 68 é um óleo lubrificante de base mineral aditivado para aplicações de alta pressão (EP), baixo coeficiente de atrito, concede proteção contra a corrosão e a característica de manter a viscosidade em altas temperaturas de trabalho.
Para as aplicações especiais com graxas, indica-se a GRAXAZUL (a base de Lítio), facilmente encontrada no mercado brasileiro, fabricado pela FAG (Rolamentos FAG do Brasil).
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Na Kalatec temos um time de especialistas, são mais de 60 mil fusos de esferas entregues e mantemos um dos maiores estoques de fusos e lineares do Brasil.