Pronto a instalar e altamente resistente
Há mais de 25 anos que a Bornemann-Gewindetechnik produz fusos roscados e porcas para quase todos os sectores da indústria. O principal foco de produção é o fabrico de accionamentos de parafuso trapezoidal prontos a instalar, consistindo em conjuntos de fusos e porcas para sistemas de elevação pesados, tais como os utilizados em sistemas de elevação para veículos ferroviários, na construção de teatros e palcos e na construção de máquinas especiais.
Para macacos de parafuso que atingem uma pressão superficial de mais de 20 newtons por milímetro quadrado sob carga elevada e operam a velocidades circunferenciais muito baixas, a lubrificação constante dos flancos de suporte de carga dos perfis de rosca é absolutamente essencial. Isto porque uma lubrificação insuficiente conduz a um maior desgaste, a uma produção excessiva de calor e também ao indesejável efeito stick-slip.
Efeito stick-slip
O efeito stick-slip, também conhecido por efeito stick-slip, descreve o deslizamento brusco de corpos sólidos que se movem um contra o outro. O efeito ocorre sempre que o atrito estático é maior do que o atrito de deslizamento. Dependendo do sistema tribológico, isto leva à excitação de vibrações que são emitidas de uma superfície ressonante como ruído. O efeito geralmente desaparece assim que os parceiros de fricção são separados um do outro por um intermediário ou lubrificante. O efeito stick-slip é geralmente indesejável em aplicações técnicas. As influências negativas causadas por este efeito podem ser observadas em rolamentos, guias na tecnologia linear ou fusos roscados na tecnologia de elevação. Ruídos como o ranger de uma porta, o ranger dos caminhos-de-ferro nas curvas e o chocalhar dos limpa para-brisas nos vidros dos automóveis são consequências bem conhecidas deste efeito.
Ralph Wuertele, Gerente de Engenharia de Aplicação da Klüber Lubrication: “Especialmente em sistemas de elevação de cargas pesadas, lubrificantes inadequados podem facilmente levar a deficiências de lubrificação que causam maior desgaste e, portanto, levam à falha prematura do sistema.” A razão para as falhas é muitas vezes devida ao design dos próprios fusos. A falta de bolsas de lubrificação no flanco do rolamento do perfil de rosca impede que o lubrificante aplicado permaneça quando os perfis de porca deslizam sobre o fuso com uma carga superficial elevada. Ou o lubrificante é pressionado para fora do flanco ou é empurrado para a frente da porca. Em ambos os casos, a película de lubrificante rompe-se, o que provoca inicialmente um aumento da temperatura e um efeito stick-slip com ruídos por vezes ensurdecedores, podendo mais tarde levar à destruição do acionamento do parafuso.
Girar, rolar ou rodopiar?
Os parafusos de avanço podem ser fabricados através de diferentes processos de produção. O torneamento e a fresagem de roscas são processos raramente utilizados para estes parafusos por razões económicas, enquanto a laminagem ou laminagem de roscas é utilizada para produzir fusos roscados através de moldagem a frio sem cavacos. Este processo de fabrico é muito económico, mas devido aos custos muito elevados de ferramentas e de preparação, normalmente só pode ser utilizado em grandes séries. Para além disso, os fusos roscados laminados favorecem a quebra da película lubrificante devido à superfície do flanco da rosca absolutamente brilhante. A rosca trapezoidal laminada tem uma qualidade de superfície de flanco excessivamente elevada devido ao processo de deformação no polimento por estampagem ou polimento por prensagem, que também carece de bolsas de lubrificação. Este facto pode provocar o já referido efeito stick-slip ou a quebra da película lubrificante entre o fuso e a porca.
O argumento frequentemente citado da maior durabilidade dos fusos roscados laminados também não pode ser confirmado. A Wirths-Werres forneceu esta prova num teste de resistência. “Mesmo depois de muitas horas de funcionamento, os fusos roscados com turbilhão mostraram apenas sinais mínimos de desgaste”, explicou Christian Zahn, engenheiro de projeto da Wirths-Werres. De acordo com Christian Zahn, as tensões no material causadas pelo processo de turbilhonamento também levam muitas vezes a um retrabalho dispendioso. No processo de turbilhonamento, a ferramenta de turbilhonamento para a produção de roscas de fuso consiste num anel de turbilhonamento acionado com um conjunto de ferramentas de perfil. Trabalha no chamado corte de envelope, uma vez que a peça de trabalho roda dentro deste anel de ferramentas durante a maquinação.
O corte de envelope começa no diâmetro exterior com uma espessura e profundidade de apara de 0 e aumenta continuamente para a espessura e profundidade de apara calculadas ou profundidade de rosca, antes de sair da peça de trabalho novamente a 0. Isto produz um corte muito suave com uma superfície muito lisa. Como um conjunto de ferramentas consiste em várias arestas de corte individuais que trabalham uma após a outra num corte interrompido, ocorrem pequenas interrupções microscópicas na superfície da peça de trabalho entre os cortes, que criam facetas côncavas em forma de polígono na área E, as bolsas de lubrificação.
Estas bolsas de lubrificação asseguram as boas propriedades da película lubrificante dos parafusos de chumbo turbinados, uma vez que o lubrificante não é tocado ou deslocado pelas elevadas cargas superficiais dos flancos de apoio dos perfis de rosca nos vales dos polígonos. Como resultado da comparação dos processos de fabrico, pode afirmar-se que, embora a laminagem e a retificação dos perfis roscados sejam processos de fabrico modernos e recomendados para muitas aplicações, o processo de turbilhonamento utilizado pela Bornemann Gewindetechnik deve ser preferido para a utilização de parafusos trapezoidais em sistemas de macacos de parafuso.