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 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 35 anos abastecendo a indústria brasileiras com fusos de esferas laminados nas medidas de 8 a 100mm.
Selo TOP FIVE 2020-2021 de Excelência no atendimento à indústria. Premiação ofertada pela Revista NEI. Consulte já nosso time de especialistas e garanta a seja também um cliente satisfeito.
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
Folga em Fusos de Esferas: Entenda os limites e precisões
Os fusos de esferas são elementos essenciais em sistemas de transmissão linear de precisão, garantindo movimentação suave, repetível e com baixíssimo atrito. Cada modelo possui características específicas de erro de passo e folga axial, diretamente relacionadas ao processo de fabricação.
Folga Axial em Castanhas SFU, SFS e SFY
De forma geral, as castanhas modelo SFU, SFS e SFY apresentam folga axial natural, característica do seu padrão construtivo. Esse comportamento é normal e esperado em fusos de esferas de uso geral.
Limites típicos de folga axial por diâmetro
- Fusos laminados até 14 mm: folga máxima de 0,05 mm
- Fusos laminados de 16 a 40 mm: folga máxima de 0,08 mm
- Fusos acima de 50 mm: folga máxima de 0,12 mm
Tabela Fuso de Esferas Castanha Simples
| Modelo | Diâmetro (mm) | Passo (mm) | Precisão | Ca (kg) | Coa (kg) |
| BSHR-08-2,5 | 8 | 2,5 | C7 | 189 | 381 |
| BSHR-1002 | 10 | 2 | C7 | 277 | 664 |
| SFS-1205 | 12 | 5 | C7 | 661 | 1316 |
| BSHR-1605 | 16 | 5 | C7 | 1.077 | 2.289 |
| SFNU-1605 | 16 | 5 | C7 | 1.380 | 3.052 |
| SFNU-1610 | 16 | 10 | C7 | 1.103 | 2.401 |
| SFNU-2005 | 20 | 5 | C7 | 1.551 | 3.875 |
| SFS-2010 | 20 | 10 | C7 | 1.516 | 3.833 |
| SFNU-2505 | 25 | 5 | C7 | 1.724 | 4.904 |
| SFNU-2510 | 25 | 10 | C7 | 2.954 | 7.295 |
| SFNU-3205 | 32 | 5 | C7 | 1.922 | 6.343 |
| SFNU-3210 | 32 | 10 | C7 | 4.805 | 12.208 |
| SFNU-4005 | 40 | 5 | C7 | 2.110 | 7.988 |
| SFU-4010 | 40 | 10 | C7 | 5.399 | 15.500 |
| SFNU-5010 | 50 | 10 | C7 | 6.004 | 19.614 |
| SFS-5020 | 50 | 20 | C7 | 5.749 | 18.485 |
| SFNU-6310 | 63 | 10 | C7 | 6.719 | 25.358 |
| SFU-8020 | 80 | 20 | C7 | 12.911 | 47.747 |
| SFUR-10020 | 100 | 20 | C7 | 14.303 | 60.698 |
Tabela Fuso de Esferas Passo Rápido (longo)
| Modelo | Diâmetro (mm) | Passo (mm) | Precisão | Ca (kg) | Coa (kg) |
| SFYR-1616 | 16 | 16 | C7 | 1.073 | 2.551 |
| SFYR-1632 | 16 | 32 | C7 | 493 | 1116 |
| SFY-2020 | 20 | 20 | C7 | 1.387 | 3515 |
| SFY-2525 | 25 | 25 | C7 | 2.074 | 5.494 |
| STY-2550 | 25 | 50 | C7 | 976 | 2.495 |
| SFY-3232 | 32 | 32 | C7 | 3.021 | 8.690 |
| SFY-4040 | 40 | 40 | C7 | 4.831 | 14.062 |
| SFY-5050 | 50 | 50 | C7 | 7.220 | 21.974 |
Tabela Fuso de Esferas Castanha Dupla
| Código | Diâmetro | Passo | Precisão | Ca (kg) | Coa (kg) |
| DFUR-1605 | 16 | 05 | C7 | 1.380 | 3.052 |
| DFUR-1610 | 16 | 10 | C7 | 1.103 | 2.401 |
| DFUR-2005 | 20 | 05 | C7 | 1.551 | 3.875 |
| DFUR-3205 | 32 | 05 | C7 | 1.922 | 6.343 |
| DFUR-3210 | 32 | 10 | C7 | 4.805 | 12.208 |
| DFUR-4005 | 40 | 05 | C7 | 2.110 | 7.988 |
| DFUR-4010 | 40 | 10 | C7 | 5.399 | 15.500 |
| DFUR-5010 | 50 | 10 | C7 | 6.004 | 19.614 |
| DFUR-5020 | 50 | 20 | C7 | 7.142 | 22.588 |
| DFUR-6310 | 63 | 10 | C7 | 6.719 | 25.538 |
| DFUR-6320 | 63 | 20 | C7 | 11.444 | 36.653 |
| OFUR-8010 | 80 | 10 | C7 | 7.346 | 31.963 |
| DFUR-10020 | 100 | 20 | C7 | 14.303 | 60.698 |
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
Castanha Dupla e Pré-carga: Como eliminar folga axial
Para aplicações que exigem alta rigidez mecânica e ausência total de folga, a solução mais indicada é o uso de castanhas duplas com anel de pré-carga. Esse sistema elimina completamente a folga axial, aumenta a estabilidade do conjunto e permite maiores acelerações, melhor repetibilidade e maior vida útil do fuso.
Quando escolher castanha dupla ou castanha longa pré-carregada
Em muitos projetos, o melhor equilíbrio entre precisão e custo-benefício é obtido com fusos de esferas Castanha Dupla (DFUR) ou Castanha Longa Pré-carregada (OFUR). Cada modelo oferece vantagens específicas:
Fuso de Esferas Castanha Dupla – DFUR
O conjunto utiliza duas castanhas montadas com um anel de pré-carga ajustável, garantindo:
- Zero folga axial (zero-backlash)
- Ajuste fino de pré-carga
- Elevada rigidez mecânica
- Maior precisão em inversões de movimento
Ideal para máquinas CNC, equipamentos de precisão e sistemas que exigem repetibilidade extrema.
Castanhas Longas Pré-Carregadas – OFUR
As castanhas longas possuem um offset construtivo interno, que gera pré-carga diretamente nas esferas, dispensando anel externo.
Principais benefícios:
- Zero folga axial
- Maior rigidez em relação às castanhas simples
- Menor custo em comparação às castanhas duplas
- Ótimo custo-benefício para equipamentos industriais e automação geral
Como calcular o Diâmetro de um Fuso de uma esfera?
O Diâmetro do 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.
Aplicações de Fusos de Esferas
Os fusos de esferas são amplamente utilizados em sistemas de transmissão linear de alta precisão, graças às suas características de rigidez, eficiência e repetibilidade. Por isso, esse componente está presente não apenas em equipamentos de automação geral, mas também em máquinas complexas e aplicações industriais críticas.
Além dos exemplos já mencionados — como máquinas CNC, atuadores lineares e sistemas de movimentação — os fusos de esferas podem ser encontrados em diversos tipos de maquinário, entre eles:
- Mesas XYZ e unidades de posicionamento
- Macacos mecânicos e plataformas elevatórias
- Mesas pantográficas e elevadores industriais
- Máquinas operatrizes e centros de usinagem
- Elevadores de equipamentos e sistemas automotivos
- Máquinas vulcanizadoras
- Equipamentos médicos, como máquinas de raios-X e dispositivos cirúrgicos
- Prensas e sistemas de estampagem
- Pontes de embarque aeroportuárias
- Linhas de envase e embalamento
- Torres de posicionamento e sistemas militares
- Máquinas de corte e solda
- Impressores 3D e sistemas de manufatura aditiva
- Máquinas flexográficas, router CNC, laser e jato de água
- Equipamentos especiais e automações personalizadas
Graças à combinação de precisão, zero folga (quando pré-carregado) e elevada capacidade de carga, o fuso de esferas permanece como um dos elementos mais versáteis e confiáveis para movimentação linear em projetos industriais modernos
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.
Tipos de fabricação de fusos de esferas
Existem dois processos principais que determinam a precisão e o nível de folga:
1. Fusos de esferas laminados
Produzidos por laminação a quente com rolos de precisão.
Apresentam excelente custo-benefício e precisão adequada para a maioria das aplicações industriais.
- Erro típico máximo: ~0,05 mm
2. Fusos de esferas retificados
Usinados por retificação de alta precisão, resultando em melhor acabamento, menor folga e maior repetibilidade
- Erro típico máximo: 0,018 mm ou 0,012 mm
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?
A lubrificação adequada é fundamental para garantir a vida útil, precisão e proteção contra desgaste e corrosão nos fusos de esferas. Um fuso mal lubrificado tende a apresentar aumento de atrito, ruído, perda de eficiência e redução significativa da durabilidade.
Limpeza antes da lubrificação
Antes de aplicar qualquer lubrificante, o fuso deve estar limpo e livre de resíduos.
Para remover sujeira, gordura oxidada e partículas metálicas, recomenda-se o uso de um desengraxante como Tricloroetileno, aplicado de forma controlada para não danificar vedadores ou componentes próximos.
Tipos de Lubrificantes Recomendados
1. Lubrificação com Óleo
O método mais utilizado para fusos de esferas em operação contínua é a aplicação de óleo específico para transmissão mecânica.
Um dos óleos recomendados é o Castrol Magna BD 68, um óleo mineral aditivado para:
- Aplicações de alta pressão (EP)
- Baixo coeficiente de atrito
- Estabilidade de viscosidade em altas temperaturas
- Proteção contra corrosão
Esse tipo de óleo proporciona filme lubrificante contínuo e adequado para sistemas de alta velocidade.
2. Lubrificação com Graxa
Em aplicações especiais ou sistemas que exigem menor frequência de manutenção, pode-se optar por graxa.
A mais indicada é a Graxa Azul à base de lítio, amplamente disponível no mercado brasileiro, incluindo versões fabricadas pela FAG (Rolamentos FAG do Brasil).
Características principais:
- Boa aderência ao trilho do fuso
- Resistência à lavagem por água
- Excelente proteção contra corrosão
- Adequada para aplicações industriais de média e baixa velocidade
Tabela de Intervalos de Lubrificação para Fusos de Esferas
Parâmetros considerados
- Velocidade de rotação (rpm)
- Curso de deslocamento (mm)
- Condições ambientais
- Tipo de lubrificante
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).
1. Intervalos de Lubrificação com Óleo (ex.: Castrol Magna BD 68)
Sistema recomendado para aplicações contínuas, alta velocidade ou alta temperatura.
| Velocidade (rpm) | Curso até 300 mm | Curso de 300–1000 mm | Curso acima de 1000 mm | Ambiente recomendado |
|---|---|---|---|---|
| Até 300 rpm | Cada 350 h | Cada 300 h | Cada 250 h | Normal / limpo |
| 300–800 rpm | Cada 250 h | Cada 200 h | Cada 150 h | Normal |
| 800–1500 rpm | Cada 150 h | Cada 120 h | Cada 100 h | Contínuo / CNC |
| 1500–3000 rpm | Cada 80 h | Cada 60 h | Cada 50 h | Alta velocidade |
| Acima de 3000 rpm | Cada 40 h | Cada 30 h | Cada 20 h | Alta velocidade / crítico |
2. Intervalos de Lubrificação com Graxa (ex.: Graxa Azul – Lítio)
Ideal para aplicações de média velocidade, baixa manutenção e ambientes contaminados.
| Velocidade (rpm) | Curso até 300 mm | Curso de 300–1000 mm | Curso acima de 1000 mm | Observações |
|---|---|---|---|---|
| Até 200 rpm | Cada 6 meses | Cada 4 meses | Cada 3 meses | Aplicações gerais |
| 200–500 rpm | Cada 4 meses | Cada 3 meses | Cada 2 meses | Ambientes agressivos reduzem pela metade |
| 500–1200 rpm | Cada 2 meses | Cada 45 dias | Cada 30 dias | Boa para automação |
| 1200–2000 rpm | Cada 30 dias | Cada 20 dias | Cada 15 dias | Não recomendado para alta velocidade |
| Acima de 2000 rpm | Não recomendado | Não recomendado | Não recomendado | Usar óleo obrigatório |
3. Ajuste por ambiente
| Ambiente | Correção do intervalo |
|---|---|
| Sala limpa / CNC | Intervalo normal |
| Indústria geral | Reduzir intervalos em 20% |
| Poeira / particulados | Reduzir em 40% |
| Abrasivos / fundição / madeira | Reduzir em 60% |
| Alta temperatura (> 60°C) | Reduzir em 50% e usar óleo |
4. Quantidade de lubrificante recomendada
Com óleo
- Aplicar entre 2 a 5 gotas por ponto, conforme diâmetro e velocidade.
- Sistemas automáticos devem manter fluxo contínuo mínimo formando filme fino.
Com graxa
- Preencher 30% do volume interno da castanha (nunca 100%).
- Excesso aumenta resistência, temperatura e desgaste.
Nota Técnica — Boas Práticas de Lubrificação para Fusos de Esferas
A lubrificação correta é determinante para o desempenho e a vida útil dos fusos de esferas. A aplicação adequada de óleo ou graxa reduz atrito, evita desgaste prematuro, previne corrosão e mantém a precisão do movimento linear mesmo em ciclos intensivos. A escolha do lubrificante, bem como o intervalo de reaplicação, deve considerar fatores como velocidade, carga, curso, tipo de castanha (SFU, SFS, SFY, OFUR, DFUR) e ambiente de operação.
Para obter o máximo rendimento do sistema, recomenda-se seguir as tabelas de lubrificação desta página, monitorar o comportamento do conjunto e ajustar os intervalos conforme a realidade da aplicação. Em projetos novos ou ambientes severos, o uso de lubrificantes premium como óleo Castrol Magna BD 68 ou a Graxa Azul à base de lítio que garante maior proteção e estabilidade.
Para selecionar o fuso mais adequado e garantir desempenho de longo prazo, conte com o Suporte Técnico Kalatec, especializado em movimentação linear, dimensionamento de fusos de esferas e soluções mecatrônicas de alta precisão.