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PolskaComo Escolher Fixadores Capazes de Maximizar a Vida Útil do Conjunto
por Christie L. Jones, Gerente de Desenvolvimento Mercadológico
Baixe este Artigo TécnicoOs fixadores são geralmente os menores e mais baratos componentes de um conjunto. Embora geralmente os f ixadores sejam diretamente responsáveis pela integração da montagem, estes são muitas vezes negligenciados até o fim da etapa de desenvolvimento de um projeto. Apesar da importância de fixadores como componentes, os Engenheiros de Produtos geralmente não recebem um treinamento formal sobre a mecânica de sistemas de f ixação e acoplamento. (Não é algo que você gostaria de lembrar quando estiver em um avião.)
Um conjunto pode ser fixado de diversas maneiras: parafusos, rebites e pinos, apenas para citar algumas. Os métodos se enquadram em duas categorias bem abrangentes: (1) métodos que exigem dois componentes ou etapas operacionais para sua fixação; e (2) métodos através dos quais os componentes permanecem autofixados. O desafio do engenheiro de produtos é escolher um método que ofereça uma junção de alta qualidade, capaz de manter sua integridade ao longo do tempo, e que apresente o menor custo de fabricação. Para muitas aplicações, um pino de autofixação é a solução ideal. A dificuldade está na escolha de um pino certo para oferecer a força e flexibilidade necessárias para satisfazer os requisitos da aplicação. Tecnicamente, quando uma carga é aplicada, algo precisa ceder: o pino, o furo, ou um elemento do conjunto. Um pino muito rígido faz com que seu furo seja alongado, provocando a ruptura da montagem. Um pino muito flexível atinge o ponto de fadiga material quando submetido a cargas dinâmicas.
Pinos Sólidos
Pinos Sólidos apresentam formas variadas. Os exemplos incluem: Pinos Retificados, Pinos Recartilhados e Pinos com Sulcos. No geral, os Pinos Sólidos são resistentes e relativamente rígidos. Eles não absorvem os impactos e as cargas dinâmicas, ao invés disso, transmitem essas forças para os componentes de acoplamento. Embora existam muitas aplicações em que um pino sólido representa uma solução eficaz, as forças dinâmicas de muitas delas precisam ser examinadas de perto. Por exemplo, há um paradigma comum que contempla os Pinos Sólidos como melhor opção para aplicações de cargas pesadas. No entanto, ao contrário do que se pensa, devido a sua inflexibilidade, os pinos sólidos muitas vezes danificam os furos quando utilizados em aplicações submetidas a cargas dinâmicas, levando à falha prematura do componente. Além disso, com um pino sólido de material mais maleável, o material receptor sofre menos danos; contudo, a resistência do pino é proporcionalmente reduzida. Um Pino Elástico tratado termicamente pode ser usado como opção, muitas vezes oferecendo mais resistência que um pino sólido, sendo que, sua flexibilidade inerente é capaz de prolongar a vida útil de conjuntos submetidos a cargas pesadas e dinâmicas.
A rigidez do Pino Sólido alarga o furo
Pinos Elásticos
Existem dois tipos distintos de Pinos Elásticos: Pinos Elásticos com Fenda e Pinos Elásticos Espirais. Os dois tipos possuem algumas características comuns, como f lexibilidade e capacidade de se adequar a tolerâncias mais amplas frente aos Pinos Sólidos.
Pinos com Fenda
Pinos Espirais
Pinos com Fenda
A flexibilidade do pino reduz os custos de fabricação. No entanto, há diversas Desvantagens dos Pinos com Fenda que limitam a sua aplicabilidade em projetos novos, especialmente aplicações com materiais receptores macios, como alumínio ou plástico, submetidos a cargas dinâmicas.
O Pino com Fenda é muito menos flexível do que o Pino Espiral, flexionando apenas 180º a partir da abertura. Essa combinação pode causar defeitos precoces na montagem.
Além disso, os pinos com fenda são muito difíceis de instalar e utilizar com equipamentos de alimentação automática. Os pinos com fenda são indicados para uso em montagens não críticas, com componentes de aço temperado ou macio e montados de forma manual.
Quando submetidos a cargas, os pinos com fenda concentram a tensão a 180º de sua abertura
O intertravamento provocado pelos Pinos com Fenda não permite sua alimentação ou instalação automática
Pinos Elásticos Espirais
Os Pinos Espirais foram desenvolvidos para solucionarem os problemas dos Pinos com Fenda, e oferecerem aos Engenheiros de Produtos a flexibilidade ideal para que possam ajustar de forma personalizada a força do pino e satisfazer os requisitos da aplicação. O recurso que permite "personalizar" a função do pino garante que cada aplicação terá a combinação certa de força e flexibilidade. Os pinos para cargas leves são geralmente recomendados para materiais mais flexíveis e frágeis. Os pinos para cargas intermediárias (ou padrão) são recomendados para uso em unidades de aço macio ou montagens não ferrosas. Os pinos para cargas pesadas devem ser usados em materiais endurecidos.
Após a sua inserção, o Pino Espiral é o mais resistente para a absorção de impactos e vibrações, oferecendo, portanto, uma vida útil prolongada, sendo propício para uso em sistemas de alimentação automática e aplicações que demandem grandes volumes.
Os pinos Espirais sofrem flexão quando submetidos a cargas, para que possam promover a absorção dos impactos e vibrações
O Pino Espiral tem um contato de 270º com o furo
Os Pinos Espirais podem ser usados em dobradiças, como pinos de alinhamento, e para fixar diversos componentes juntos (por exemplo: para acoplar uma engrenagem e eixo). No geral, os Pinos Espirais não são recomendados para uso como seguidor de came, ou quando houver um comprimento limitado de retenção para o pino. Normalmente, essas aplicações oferecem melhor desempenho com Pinos Sólidos equipados com recursos de fixação.
Levando em consideração as diversas maneiras de se fixarem as unidades, recomenda-se que os Engenheiros façam uso dos Serviços de Engenharia de Aplicação oferecidos pelos fabricantes de fixadores projetados. Através de nossas parcerias com especialistas da indústria em sistemas de fixação e montagem, podemos garantir aos Engenheiros que seus produtos serão equipados com a solução mais rentável, capaz de oferecer excelente desempenho e preservar a integridade da aplicação durante toda a vida útil do produto.
Tem algum problema de fabricação que não consegue resolver? Nossos especialistas em engenharia adoram desafios. Recomendar soluções eficientes para os requisitos de sua aplicação é o que fazemos melhor. Ligue para nós ou preencha o formulário abaixo para entrar em contato conosco!
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