Um eixo linear não possui uma classificação universal de “resistência química”. Sua resistência real à corrosão depende domaterial do eixo, tratamento de superfície, tipo químico, concentração, temperatura, tempo de exposição e condições de manutenção.
Por exemplo, um eixo de aço temperado padrão pode funcionar de forma confiável durante anos em uma máquina de automação a seco, mas enferruja rapidamente quando exposto continuamente à água ou a uma solução de limpeza agressiva. Um eixo de aço inoxidável geralmente oferece melhor resistência à corrosão, mas mesmo o aço inoxidável não é resistente a todos os ácidos, álcalis, cloretos ou produtos químicos industriais.
Portanto, a resistência química deve ser avaliada de acordo com o ambiente de trabalho real, em vez de simplesmente selecionar o eixo com a superfície mais dura ou mais brilhante.
O que determina a resistência química de um eixo linear?
O material é importante, mas é apenas uma parte do problema.
Ao avaliar um eixo linear exposto a produtos químicos, os engenheiros devem verificar:
- Tipo químico:água, refrigerante, detergente, solução salina, ácido, álcali, solvente ou outro produto químico de processo;
- Concentração:uma solução de limpeza diluída pode comportar-se de forma muito diferente de um produto químico concentrado;
- Temperatura:a corrosão pode aumentar significativamente à medida que a temperatura aumenta;
- Período de exposição:respingos ocasionais são diferentes de imersão contínua;
- Frequência de limpeza:lavagens repetidas podem remover óleo e lubrificante protetores;
- Conteúdo de cloreto:os cloretos podem criar risco de corrosão por pites e fissuras, mesmo para aço inoxidável;
- Condição da superfície:arranhões, revestimento danificado e contaminação podem reduzir a proteção;
- Geometria da máquina:líquido preso em torno de suportes ou caixas de rolamentos pode criar corrosão local mais severa.
Como os materiais de eixo linear comuns se comparam?
Os eixos lineares DLY estão disponíveis em diversas direções de materiais e tratamento de superfície, incluindo aço endurecido para rolamentos GCr15, aço C45, aço inoxidável e eixos cromados.
Seu comportamento à corrosão é diferente:
| Tipo de eixo | Resistência à corrosão | Ambiente Típico |
|---|---|---|
| Eixo endurecido GCr15 | Limitado sem proteção | Máquinas internas secas, CNC e equipamentos de automação |
| Eixo linear C45 | Limitado sem proteção | Aplicações industriais gerais e sensíveis ao custo |
| Eixo cromado | Melhor proteção contra umidade e corrosão leve | Ambientes úmidos, condições ocasionais de água ou corrosão leve |
| Eixo de aço inoxidável | Geralmente melhor resistência à corrosão, mas fortemente dependente do grau e do produto químico | Aplicações úmidas, limpas, laváveis ou sensíveis à corrosão |
Esta tabela é apenas uma orientação geral de seleção. Não deve ser utilizado como certificado de compatibilidade química.
Por exemplo, é razoável dizer que um eixo de aço inoxidável tem melhor resistência à corrosão do que um eixo de aço carbono padrão. Dizer que é “resistente a ácidos e álcalis” sem identificar as condições químicas não é.
Quão quimicamente resistentes são os eixos lineares GCr15 e C45?
GCr15 e C45 são amplamente utilizados para eixos lineares industriais porque podem fornecer dureza, resistência ao desgaste, usinabilidade e desempenho de custo adequados.
No entanto, nenhum dos materiais deve ser selecionado principalmente pela resistência química.
Sem proteção de superfície adequada, a umidade pode causar oxidação e ferrugem. A exposição a líquidos corrosivos pode danificar a superfície retificada com precisão ainda mais rapidamente.
Isto é importante porque a corrosão em um eixo linear não é apenas um problema de aparência.
Quando um rolamento linear do tipo esfera se desloca repetidamente sobre uma área corroída:
- a rugosidade da superfície aumenta;
- a resistência ao rolamento pode mudar;
- a corrosão pode danificar o caminho de contato do rolamento;
- partículas de ferrugem podem entrar no rolamento;
- o ruído e a vibração podem aumentar;
- a vida útil do eixo e do rolamento pode diminuir.
Portanto, os eixos padrão GCr15 ou C45 são normalmente mais adequados para ambientes industriais controlados, a menos que seja fornecida proteção contra corrosão adequada.
Quanta proteção o cromado oferece?
O revestimento cromado cria uma camada superficial protetora e pode melhorar a resistência à corrosão em comparação com um eixo de aço carbono ou aço de rolamento não tratado.
Muitas vezes é útil quando o eixo opera em:
- oficinas úmidas;
- equipamentos expostos a água ocasional;
- máquinas de embalagem;
- ambientes industriais levemente corrosivos;
- aplicações que exigem melhor durabilidade da superfície.
No entanto, a cromagem não deve ser tratada como uma barreira química universal.
Seu desempenho depende de fatores como:
- qualidade do revestimento;
- espessura do revestimento;
- preparação de superfície;
- ambiente químico;
- desgaste mecânico;
- se a superfície chapeada foi arranhada ou danificada.
Uma vez que a camada protetora é danificada e o aço subjacente fica exposto, a corrosão localizada pode começar.
É por isso que um eixo cromado pode ser uma boa melhoria paracondições de umidade e corrosão leve, mas não deve ser especificado automaticamente para ácidos agressivos, soluções com alto teor de cloreto ou ambientes severos de processamento químico.
Para uma comparação mais detalhada, consulteEixo Linear Cromado vs Eixo Linear Regular.
O aço inoxidável é resistente a todos os produtos químicos?
Não.
O aço inoxidável oferece resistência à corrosão porque o cromo na liga ajuda a formar uma fina película protetora passiva na superfície. Se esta película permanecer estável, o aço poderá resistir à corrosão muito melhor do que o aço carbono comum em muitos ambientes.
No entanto, a película protetora pode quebrar sob certas condições.
Riscos importantes incluem:
- água contendo cloreto;
- soluções salinas;
- ácidos fortes;
- produtos químicos de alta temperatura;
- fendas onde os produtos químicos se concentram;
- depósitos que impedem a limpeza da superfície;
- seleção incorreta de classe de aço inoxidável.
Diferentes tipos de aço inoxidável também apresentam diferentes comportamentos de corrosão. Um material que funciona bem em água doce pode não funcionar igualmente bem em água do mar, em uma solução ácida ou em um processo de limpeza aquecido.
Por que os cloretos são importantes?
Os cloretos merecem atenção especial porque podem causar corrosão localizada do aço inoxidável.
Em vez de criar ferrugem uniforme em todo o eixo, o ataque de cloreto pode produzir pequenos buracos na superfície. Para um eixo de rolamento linear, até mesmo danos superficiais localizados podem ser importantes porque as esferas do rolamento percorrem repetidamente o mesmo caminho de rolamento.
O risco depende de várias condições trabalhando juntas:
- concentração de cloreto;
- grau de aço inoxidável;
- temperatura;
- pH;
- oxigénio e agentes oxidantes;
- fendas ou líquido preso;
- limpeza superficial.
Para equipamentos próximos à água do mar, névoa salina, salmoura, produtos de limpeza contendo cloro ou ambientes similares, o tipo de aço inoxidável deve, portanto, ser confirmado especificamente para a aplicação.
E quanto aos ácidos e álcalis?
Não é tecnicamente correto classificar um eixo linear simplesmente como “resistente a ácidos” ou “resistente a álcalis”.
A concentração química e a temperatura podem alterar completamente o resultado.
Por exemplo, um material pode tolerar uma solução diluída à temperatura ambiente, mas sofrer corrosão muito mais rápida quando o mesmo produto químico é concentrado ou aquecido.
Quando um eixo for exposto a um líquido de processo ácido ou alcalino, forneça:
- nome químico;
- concentração;
- temperatura máxima;
- exposição contínua ou intermitente;
- exposição à imersão, respingos ou vapor;
- método de limpeza e enxágue.
Os dados de compatibilidade de materiais ou testes de aplicação devem ser verificados quando o ambiente químico for crítico.
Os eixos lineares podem ser usados em torno de refrigerantes industriais?
Sim, mas a exposição ao líquido refrigerante ainda deve ser avaliada.
Os refrigerantes de máquinas-ferramenta podem conter água, óleos e aditivos químicos. Seu efeito em um eixo linear depende da formulação, concentração, contaminação e manutenção do refrigerante.
Os problemas potenciais incluem:
- refrigerante à base de água que causa corrosão após a remoção do óleo protetor;
- refrigerante entrando no rolamento linear;
- lascas ou partículas abrasivas aderidas à superfície molhada do eixo;
- lubrificante sendo diluído ou lavado;
- corrosão começando sob os depósitos que permanecem no eixo.
Em ambientes CNC e de usinagem, capas protetoras, vedações, limpadores e lubrificação regular podem ser tão importantes quanto o próprio material do eixo.
E quanto aos agentes de limpeza e desinfetantes?
Os equipamentos utilizados no processamento de alimentos, embalagens e aplicações médicas ou laboratoriais podem ser limpos repetidamente com detergentes ou desinfetantes.
A limpeza repetida cria um ambiente diferente de respingos acidentais ocasionais.
A limpeza pode:
- remova o óleo protetor;
- lave a graxa dos rolamentos lineares;
- deixar resíduos químicos nas juntas e reentrâncias;
- aumentar a corrosão em superfícies danificadas;
- expor vedações e componentes de polímero a produtos químicos incompatíveis.
Por esta razão, todo o procedimento de limpeza deve ser considerado ao selecionar o eixo, em vez de observar apenas a concentração química durante um ciclo de limpeza.
O rolamento linear pode falhar antes do eixo
A resistência química deve ser avaliada para todo o sistema de movimento linear.
Um eixo de aço inoxidável pode permanecer visualmente limpo enquanto outro componente do sistema já está sendo atacado.
O sistema completo pode incluir:
- esferas de rolamento linear;
- manga externa do rolamento;
- retentor de bola;
- selos;
- lubrificante;
- suportes de eixo;
- fechos;
- caixas de rolamentos;
- placas de montagem.
Os solventes orgânicos, por exemplo, podem ter pouco efeito imediato no eixo metálico, mas ainda podem danificar certas vedações, retentores plásticos ou lubrificantes.
Portanto, selecionar um eixo resistente à corrosão ignorando o rolamento, a vedação e o lubrificante não é uma solução completa.
Como a corrosão afeta a precisão do movimento linear?
A corrosão química não precisa remover uma grande quantidade de metal antes de começar a afetar um sistema de rolamento linear.
O eixo é uma superfície de rolamento de precisão. Corrosões ou rugosidades localizadas podem interferir no contato suave da bola.
Os possíveis sintomas incluem:
- maior resistência à corrida;
- movimento brusco em posições específicas;
- ruído anormal do rolamento;
- marcas visíveis de ferrugem;
- vedações danificadas;
- desgaste prematuro dos rolamentos;
- maior folga após operação continuada.
O controle da corrosão faz, portanto, parte da manutenção do desempenho do movimento, e não simplesmente da manutenção da aparência do eixo.
Como escolher um eixo linear para um ambiente químico
Um processo de seleção prático é:
- Identifique o produto químico.Não use apenas descrições como “líquido de limpeza” ou “ácido”.
- Confirme a concentração.Fornece a concentração normal e máxima.
- Confirme a temperatura.Inclua as temperaturas de operação e de limpeza.
- Determine o tipo de exposição.O eixo está imerso, respingado, exposto a vapor ou simplesmente localizado próximo?
- Determine a frequência de exposição.A exposição contínua e o contato ocasional são condições de projeto diferentes.
- Selecione o material do eixo.Compare aço temperado padrão, aço cromado e aço inoxidável.
- Verifique o rolamento e as vedações.Eles devem tolerar o mesmo ambiente.
- Revise a lubrificação.Determine se o produto químico remove, dilui ou contamina o lubrificante.
- Verifique a drenagem da máquina.Evite locais onde produtos químicos permaneçam presos ao redor do eixo ou suporte.
- Confirme a compatibilidade.Para produtos químicos agressivos, obtenha informações sobre compatibilidade de materiais ou realize testes de aplicação antes da seleção final.
Seleção Geral por Ambiente de Trabalho
| Ambiente | Risco Típico | Direção de seleção |
|---|---|---|
| Automação interna a seco | Baixo risco de corrosão | O eixo endurecido GCr15 ou C45 pode ser suficiente |
| Ambiente úmido | Umidade e ferrugem superficial | Eixo cromado ou de aço inoxidável pode ser considerado |
| Água ocasional ou spray de limpeza | Lavagem de corrosão e lubrificante | Avalie o eixo cromado ou de aço inoxidável junto com as vedações do rolamento |
| Ambiente contendo sal ou cloreto | Corrosão por picada e fresta | Confirme o grau de aço inoxidável e as condições exatas de exposição |
| Processo ácido ou alcalino | Ataque químico dependente da concentração e temperatura | Não selecione apenas o nome do material; confirmar compatibilidade química |
| Processamento químico agressivo | Corrosão rápida ou incompatibilidade de material | Avaliação ou testes de materiais específicos da aplicação necessários |
Como a corrosão linear do eixo pode ser reduzida?
A seleção do material é o primeiro passo, mas o projeto e a manutenção da máquina também são importantes.
As medidas úteis incluem:
- manter o eixo limpo e devidamente lubrificado;
- remoção de resíduos químicos após exposição quando o processo permitir;
- evitar que água ou produtos químicos permaneçam presos em torno dos suportes do eixo;
- usar tampas ou foles quando a exposição direta puder ser evitada;
- verificação de eixos cromados quanto a arranhões ou danos no revestimento;
- verificação de eixos de aço inoxidável quanto a corrosão ou manchas;
- manutenção de vedações e limpadores de rolamentos;
- utilizar lubrificantes compatíveis;
- substituir componentes danificados antes que a corrosão se espalhe pela área de funcionamento do rolamento.
Em muitas aplicações, isolar o sistema de movimento do ambiente químico é mais confiável do que depender inteiramente de materiais resistentes à corrosão.
Que informações você deve enviar para o DLY?
Se um eixo linear operar em torno de produtos químicos, forneça mais do que o diâmetro e o comprimento do eixo.
Informações úteis incluem:
- diâmetro do eixo;
- comprimento do eixo;
- quantidade;
- modelo de rolamento linear;
- nome químico;
- concentração química;
- temperatura máxima de operação;
- método de exposição: respingo, vapor, imersão ou lavagem;
- frequência de exposição;
- material de eixo necessário;
- tratamento de superfície necessário;
- condições de lubrificação;
- desenho da máquina ou foto de instalação;
- qualquer material necessário ou documentação de teste.
O DLY pode então ajudar a comparareixo linearmateriais e opções de tratamento de superfície de acordo com a aplicação.
Conclusão
A resistência química de um eixo linear não pode ser descrita por um número ou apenas pelo nome do material.
Os eixos endurecidos GCr15 e C45 oferecem bom desempenho contra desgaste para sistemas de movimento linear industriais padrão, mas exigem proteção em ambientes corrosivos. O revestimento cromado pode melhorar a resistência à umidade e à corrosão leve, mas um revestimento danificado pode expor o aço por baixo. O aço inoxidável geralmente oferece melhor resistência à corrosão, mas seu desempenho ainda depende do tipo específico e do ambiente químico.
A seleção correta deve, portanto, considerar:
Para ácidos agressivos, álcalis, soluções de cloreto ou outros produtos químicos agressivos, a compatibilidade do material deve ser confirmada especificamente, em vez de depender de uma declaração geral como “o aço inoxidável é resistente a produtos químicos”.
Entre em contato com a DLY
Precisa de um eixo linear para uma máquina úmida, de lavagem ou exposta a produtos químicos? Envie ao DLY o diâmetro do eixo, comprimento, modelo do rolamento, nome químico, concentração, temperatura e condições de exposição. Podemos ajudar a comparar opções de eixos lineares padrão endurecidos, cromados e de aço inoxidável de acordo com sua aplicação.
E-mail: export@dlybearing.com
