Porcas em polímero para fusos de avanço e a influência da temperatura!

Nayara Espinaci | 25th fevereiro 2022

Os acionamentos de fuso de avanço são usados ​​em máquinas em uma ampla variedade de indústrias. Os requisitos para a escolha e uso dos fusos são, portanto, diferentes: desde cargas altas e baixas até altas e baixas rotações até grandes faixas de temperatura ou temperaturas permanentes em torno de 200 °C. Aqui, também, as porcas rosqueadas e os fusos devem funcionar perfeitamente. É feita uma distinção entre os seguintes acionamentos de fusos: fusos de esferas lubrificados, fusos de funcionamento a seco e fusos de metal lubrificados. 

Mas afinal, o que são os plásticos em geral?

Por plásticos queremos dizer cadeias muito longas que consistem em pequenos blocos de construção (= os monômeros). Existem essencialmente três processos de fabricação para a construção de um plástico a partir de um número grande de polímeros: polimerização, poliadição e policondensação.

Os próprios monômeros podem ser moléculas lineares ou ramificadas, de modo que as partes estruturais individuais em um polímero podem ser reticuladas ou não reticuladas. Dependendo do grau de ramificação do polímero, é feita uma distinção entre termoplásticos e duroplásticos. No entanto, há outro estado de reticulação. Apresenta poucos pontos de reticulação e esses polímeros são chamados de elastômeros. A estrutura do polímero tem assim um impacto significativo no comportamento da temperatura do plástico.

Assim, a seleção do material correto da porca desempenha um papel importante. Diferenças de temperatura de curto prazo, como aquelas causadas por limpeza intensiva com vapor superaquecido, também devem ser levadas em consideração ao selecionar o material.

Mesmo pequenas mudanças de temperatura podem levar a mudanças significativas nas propriedades mecânicas. Tal como acontece com outras classes de materiais, os sólidos podem ser classificados de acordo como se tornam ou não maleáveis ​​quando aquecidos. Isso geralmente depende da conexão dos átomos individuais ou grupos de átomos (ligação primária) e da “ligação” de cadeias poliméricas individuais para formar uma chamada macromolécula. Quando o material é aquecido, as ligações secundárias podem ser quebradas, tornando-o maleável. As ligações primárias só podem ser irreversivelmente destruídas pelo aquecimento, caso em que o material se decompõe com o aquecimento.

E o que exatamente são termoplásticos?

Os termoplásticos são polímeros compostos por longas cadeias poliméricas lineares ou ligeiramente ramificadas. As cadeias de polímeros individuais são “ligadas” por forças de van der Waals ou ligações de hidrogênio. Ao fornecer energia, geralmente na forma de calor ou fricção, estes podem se tornar maleáveis ​​(superando a ligação secundária). Isso significa que eles podem ser trazidos para a forma desejada usando vários processos originais e de conformação. Depois que o respectivo componente esfriar novamente, ele mantém sua forma. Basicamente, esse processo geralmente é reversível.

Até que temperatura posso usar as porcas roscadas igus®?

A igus oferece porcas de plástico que também funcionam em temperaturas de aplicação mais altas. Por exemplo, porcas roscadas feitas do polímero de alto desempenho iglidur® J350 podem ser usadas em faixas de temperatura de até +150°C por um longo tempo.

No entanto, as porcas rosqueadas devem poder ser usadas não apenas em altas, mas também em baixas temperaturas. Nossos materiais de porca de fuso de avanço dryspin são projetados como padrão para aplicações em faixas de temperatura mais baixas até -20 °C. Temperaturas abaixo ou com alta faixa de temperatura sempre requerem uma análise detalhada da aplicação. Basta entrar em contato conosco sobre isso.

A tecnologia de porcas dryspin oferece porcas feitas de 6 materiais padrão diferentes. Cada material tem seus próprios casos de uso ideais. Como um polivalente, nossas porcas feitas de iglidur® J são concebíveis para quase todas as aplicações. No entanto, este material também é limitado na temperatura em uso. Para uma melhor visão geral, resumimos as diferenças entre os materiais padrão individuais para porcas roscadas em uma tabela:

Se a temperatura da sua aplicação estiver acima desses limites ou precisar de ajuda na seleção do material, basta entrar em contato conosco. Verificamos sua aplicação individualmente para você.

Como é definida a temperatura de aplicação?

A temperatura de aplicação mais baixa é a temperatura abaixo da qual o material se torna tão rígido e duro que é muito frágil para aplicações normais. A temperatura de aplicação permanente superior é a temperatura que o material pode suportar por um longo período sem que as propriedades mudem significativamente.

A temperatura superior de aplicação de curto prazo é a temperatura acima da qual o material se torna tão macio que só pode suportar cargas externas muito baixas. Neste contexto, “brevemente” significa um período de alguns minutos.

E como a temperatura afeta o jogo axial?

Além da folga axial causada pelas tolerâncias de fabricação, as influências específicas da aplicação também devem ser levadas em consideração. Além das influências ambientais térmicas e higroscópicas, a folga mínima a ser considerada na aplicação também deve incluir o calor de atrito gerado na aplicação. Isso desempenha um papel crucial em conexão com o comportamento de expansão do material plástico usado. Isso significa que a folga axial no sistema pode mudar com as flutuações de temperatura.

Além disso, dependendo do tipo de aplicação, a condutividade térmica e o coeficiente de expansão térmica do material da porca também podem ser necessários.

A condutividade térmica da propriedade do material determina o fluxo de calor de um material devido à condução térmica. Isso significa que a condutividade térmica indica quão adequado um material é para isolamento térmico e quão bem ele conduz o calor. A regra básica é: quanto menor a condutividade térmica, melhor o isolamento térmico. A condutividade térmica [W/mx K] é especificada como unidade. Nossos materiais de porca de fuso avanço têm condutividade térmica de 0,24 – 0,25 [W/mx K].

O parâmetro do material coeficiente de expansão térmica, também conhecido como coeficiente de expansão térmica, descreve o comportamento de uma substância quando há mudanças nas dimensões devido a diferenças de temperatura. Este valor descreve diretamente o comportamento de expansão térmica do material. Isso depende do material usado e não é o mesmo em todas as faixas de temperatura. Isso significa que o coeficiente de expansão térmica depende da temperatura e, portanto, é especificado para uma temperatura de referência específica. Indicamos o coeficiente de expansão térmica a +23°C.

Também criamos uma visão geral para você dos valores da condutividade térmica e do coeficiente de expansão térmica de nossas porcas roscadas:

Se você precisar de ajuda para escolher o material certo para sua aplicação, nossos especialistas terão prazer em ajudar. Basta preencher o formulário de contato e entraremos em contato com você em breve. A figura a seguir também pode ajudá-lo a obter uma primeira impressão:

Nosso material de alta temperatura também deve ser usado em altas temperaturas. Caso contrário, recomenda-se a utilização de um material padrão como o iglidur J, pois o iglidur J350 só desenvolve o seu verdadeiro desempenho nas temperaturas adequadas.

Se você já sabe o que quer ou quer apenas navegar um pouco, pode ir à nossa loja online ou à nossa página de informações sobre a tecnologia dryspin®.

Onde posso saber mais sobre os fusos dryspin?

Da forma que for mais conveniente para o cliente. Temos muitas oportunidades para ajudar com uma aplicação ou simplesmente para mostrar os produtos. Isso pode ser pessoalmente, virtualmente ou por telefone. Temos uma equipe de engenheiros e colegas de campo no local do cliente para ajudar e aconselhar sobre a aplicação. Várias plataformas digitais também podem ser usadas para obter mais informações sobre a tecnologia dryspin. Desde as ferramentas que já mencionamos, como o sistema especialista ou o configurador de fusos roscados, até outros artigos de blog e perguntas frequentes, até uma ampla variedade de vídeos do YouTube.