Qualidade do eixo linear cromado: espessura do revestimento, acabamento superficial e inspeção

A eixo linear cromadodeve fornecer mais do que uma aparência brilhante e polida. Seu desempenho real depende do material de base, superfície endurecida, qualidade do cromagem, diâmetro acabado, retilineidade e rugosidade superficial. Se alguma dessas características for mal controlada, o eixo poderá causar aumento de atrito, desgaste prematuro do rolamento, movimento instável ou corrosão durante o serviço.

Isto é especialmente importante quando o eixo opera com rolamentos lineares recirculantes. As esferas entram em contato repetidamente com a mesma superfície de rolamento, de modo que a rugosidade local, o revestimento irregular ou a variação dimensional podem afetar gradualmente o ruído, a resistência ao funcionamento e a vida útil.

O revestimento cromado é apenas uma parte da qualidade do eixo linear

O revestimento cromado é aplicado para melhorar a durabilidade da superfície e fornecer proteção adicional contra umidade e corrosão. No entanto, o revestimento não pode compensar um material de base inadequado, endurecimento insuficiente, retilineidade deficiente ou usinagem imprecisa.

Um eixo linear cromado confiável requer várias características para funcionar em conjunto:

• Material de aço adequado para a carga e o ambiente de trabalho necessários
• Dureza superficial adequada e profundidade da camada endurecida
• Cromagem uniforme com adesão confiável
• Diâmetro final e circularidade controlados
• Uma superfície de contato de rolamento lisa
• Retidão suficiente em todo o comprimento do eixo
• Manuseio correto, lubrificação e proteção contra corrosão após a produção

Por esta razão, a aparência do eixo nunca deve ser utilizada como único critério de aceitação.

O material base suporta a superfície chapeada

O material de base determina a resistência fundamental, a resposta ao tratamento-térmico e a estabilidade dimensional do eixo. Aços para rolamentos, como GCr15, e aços de médio{3}}carbono, como C45, são comumente usados ​​para eixos lineares industriais, dependendo do desempenho necessário e do processo de produção.

A camada de cromo é relativamente fina em comparação com o diâmetro do eixo. Ele não pode evitar a deformação da superfície se o material abaixo dela for muito mole para a carga de contato aplicada. Sob contato repetido da esfera, a dureza insuficiente do substrato pode permitir indentação local mesmo quando a superfície cromada inicialmente parece intacta.

O material, o tratamento térmico e o revestimento devem, portanto, ser considerados como um sistema de superfície completo, em vez de três especificações não relacionadas.

Dureza superficial e profundidade da camada endurecida

A dureza da superfície ajuda o eixo linear a resistir à indentação e ao desgaste sob repetido contato de rolamento. A profundidade da camada endurecida é igualmente importante porque determina a quantidade de material de suporte existente abaixo da superfície de rolamento.

Uma camada superficial muito dura, mas rasa, pode não fornecer suporte suficiente sob cargas de contato mais altas. Por outro lado, especificar a dureza sem confirmar o local de medição e o método de teste pode levar a resultados de aceitação inconsistentes.

Os eixos lineares DLY podem ser fabricados com uma profundidade de camada endurecida de aproximadamente0,6–3,5 mm, dependendo do diâmetro do eixo, material e requisitos de produção. A dureza necessária e a profundidade endurecida devem ser confirmadas em relação ao modelo real do eixo e à aplicação antes da produção.

A espessura do revestimento cromado deve ser claramente definida

A espessura da cromagem influencia a proteção contra corrosão, a resistência ao desgaste e o diâmetro final do eixo. Uma camada muito fina pode fornecer proteção limitada em condições úmidas ou corrosivas. O revestimento excessivo ou irregular pode dificultar a manutenção da tolerância do diâmetro e da consistência da superfície.

Um desenho deve indicar claramente se a espessura de revestimento necessária refere-se à espessura de um lado do eixo ou ao aumento total do diâmetro. Por exemplo, uma camada de revestimento aplicada em ambos os lados aumenta o diâmetro medido do eixo em aproximadamente duas vezes a espessura do revestimento-de um único lado antes do acabamento final.

Ao especificar o revestimento, confirme:

• Espessura mínima ou alvo de cromagem
• Aumento da espessura-de lado único ou do diâmetro total
• Variação de espessura permitida ao longo do eixo
• Método de medição e posições de inspeção
• Se a dimensão final é medida antes ou depois do lixamento e polimento
• Teste de corrosão ou condição ambiental exigido, se aplicável

Não existe uma espessura de revestimento única que seja automaticamente adequada para cada eixo linear. O requisito apropriado depende do ambiente de trabalho, do diâmetro do eixo, da tolerância dimensional e das condições de serviço esperadas.

O acabamento superficial afeta o movimento linear do rolamento

Após o chapeamento, a superfície do eixo deve ser acabada para atingir o diâmetro e a rugosidade necessários. O acabamento superficial afeta diretamente o contato entre o eixo e as esferas, vedações e lubrificante.

Uma superfície de rolamento excessivamente áspera pode causar:

• Maior fricção e resistência ao deslizamento instável
• Desgaste acelerado de esferas e vedações
• Danos ao filme lubrificante
• Aumento do ruído operacional
• Corrosão local começando em defeitos superficiais

Os eixos lineares DLY geralmente estão disponíveis com uma rugosidade superficial de aproximadamenteRa 0,4–0,8 μm. O valor aplicável deverá ser confirmado de acordo com a série do eixo, diâmetro, tipo de rolamento e requisitos do projeto.

Uma aparência muito brilhante não prova por si só que a rugosidade necessária foi alcançada. A rugosidade da superfície deve ser medida com equipamento de inspeção adequado, em vez de avaliada apenas pela visão ou pelo toque.

O diâmetro final e a tolerância são medidos após o chapeamento

A cromagem altera o diâmetro do eixo. O requisito dimensional final deve, portanto, aplicar-se ao eixo completo após chapeamento, retificação e polimento-e não à peça bruta do eixo não revestido.

A tolerância do diâmetro afeta a folga interna entre o eixo e o rolamento linear. Um eixo superdimensionado pode fazer com que o rolamento pareça apertado ou causar emperramento. Um eixo subdimensionado pode aumentar a folga, reduzir a estabilidade da orientação e produzir vibração ou ruído durante mudanças de direção.

A inspeção dimensional deve considerar:

• Diâmetro externo acabado
• Tolerância de diâmetro, como h6 quando necessário
• Redondeza em posições de medição individuais
• Variação de diâmetro entre diferentes posições
• Cilindricidade ao longo do comprimento de inspeção especificado

As medições devem ser feitas em diversas posições e direções, especialmente em eixos longos. Uma única medição próxima a uma extremidade não pode representar a consistência dimensional do produto completo.

A retidão permanece crítica após o tratamento de superfície

A retilineidade determina se um rolamento linear pode se deslocar suavemente ao longo de todo o eixo. É particularmente importante para eixos longos sem suporte e sistemas que utilizam dois eixos paralelos.

O tratamento térmico, a tensão do material, o revestimento e o manuseio inadequado podem afetar a retilineidade final. Por esse motivo, a retilineidade deve ser verificada no eixo completo, em vez de assumida a partir da condição da barra original.

Os eixos lineares DLY podem atingir retilinearidade de atéMenor ou igual a 5 μm por 100 mmsob condições aplicáveis ​​de produção e inspeção. Para eixos longos, o desenho deve definir se o requisito se aplica por unidade de comprimento, por todo o eixo ou ambos.

Defeitos comuns de cromagem

Algumas microfissuras podem estar associadas à estrutura de cromo duro e nem sempre são visíveis a olho nu. A sua aceitabilidade depende da especificação do revestimento e do ambiente pretendido. Descascamento visível, material de base exposto ou áreas ásperas localizadas na superfície de deslocamento do rolamento requerem avaliação adicional.

Como inspecionar um eixo linear cromado

1. Verifique os requisitos de material e{0}}tratamento térmico.Confirme o tipo de aço especificado, a dureza superficial e a profundidade da camada endurecida.
2. Inspecione toda a superfície.Verifique a área de deslocamento do rolamento quanto a descascamento, buracos, arranhões, aço exposto, ferrugem e acabamento irregular.
3. Meça o diâmetro final.Faça medições em múltiplas posições axiais e em mais de uma direção radial.
4. Verifique a espessura do revestimento.Use um método de espessura-de revestimento apropriado e siga as posições de inspeção definidas no desenho.
5. Meça a rugosidade da superfície.Inspecione a superfície real de deslocamento do rolamento em vez de confiar no brilho visual.
6. Verifique a retidão.Avalie o eixo completo ao longo do comprimento de inspeção especificado.
7. Verifique a adesão do revestimento quando necessário.O método de inspeção deve corresponder ao padrão técnico acordado e não deve danificar peças de produção utilizáveis, a menos que testes destrutivos sejam especificados.
8. Execute uma montagem ou verificação de funcionamento.Quando for prático, teste o eixo com o rolamento linear especificado para identificar aperto, ruído ou resistência anormais.

O cromagem melhora a resistência à corrosão, mas não elimina a ferrugem

Um eixo linear cromado geralmente oferece melhor proteção contra corrosão do que uma superfície de aço-carbono não tratada, mas não deve ser tratado como totalmente à prova de ferrugem. Poros, arranhões, pontas cortadas, seções roscadas e áreas usinadas ainda podem expor o aço subjacente.

A resistência à corrosão também depende de:

• Espessura e continuidade do revestimento
• Condição da superfície acabada
• Umidade e exposição química
• Lubrificação e vedação
• Proteção de pontas cortadas e usinadas
• Condições de embalagem e armazenamento

O aço inoxidável ou outro eixo com tratamento especial pode ser mais apropriado quando o equipamento é regularmente exposto a água, névoa salina, produtos químicos de limpeza ou outros meios agressivos. A seleção do material deve ser baseada no ambiente real e não apenas na palavra “cromo”.

Informações a serem incluídas em uma solicitação de cotação ou desenho técnico

Para obter um eixo linear cromado fabricado com precisão, atenda o máximo possível dos seguintes requisitos:

• Diâmetro e tolerância do eixo acabado
• Comprimento total e tolerância de comprimento
• Estrutura sólida ou oca
• Material base
• Dureza superficial e profundidade da camada endurecida
• Espessura do chapeamento de cromo e método de inspeção
• Rugosidade superficial
• Requisito de retidão
• Ambiente operacional
• Usinagem final necessária, incluindo roscas, degraus, planos, rasgos de chaveta ou furos roscados
• Tipo de rolamento linear correspondente
• Quantidade do pedido e requisitos de documentos de{0}inspeção

Um desenho é fortemente recomendado para eixos com extremidades usinadas ou tolerâncias especiais. Reduz a ambiguidade sobre a espessura do revestimento, as dimensões de referência e as áreas que devem permanecer sem revestimento.

Selecionando um eixo linear cromado confiável

A qualidade de um eixo linear cromado não pode ser determinada apenas pelo revestimento. O material base, o endurecimento, a uniformidade do revestimento, o acabamento superficial, a tolerância dimensional e a linearidade devem ser avaliados em conjunto.

Para um sistema de movimento linear estável, especifique os requisitos que afetam diretamente a interface do rolamento e verifique-os no eixo acabado. Isto fornece uma base mais confiável para comparar produtos do que apenas a aparência ou o preço.

Você também pode lerEixo Linear Cromado vs Eixo Linear Regularpara uma comparação das duas opções de superfície ou reviseComo escolher um eixo linear para rolamentos linearespara considerações completas sobre correspondência de eixo e rolamento.

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