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Técnicas de Medição para a Inspeção de Pinos Espirais

por Lisa A. Wells, Manager of Technical Services, e Michael J. Pasko, Engenheiro de Aplicação da SPIROL

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Diâmetro

Com o design do Pino Espiral, é possível permanecer dentro das especificações de diâmetro ao longo de uma circunferência mínima de 270°. Essa característica de design garante que o diâmetro da junção permanecerá igual ou menor que o diâmetro identificado em qualquer outro ponto no plano de rotação. Com esse recurso, é possível evitar eventuais danos ao componente receptor em virtude da junção.

O diâmetro é medido com o auxílio de um micrômetro. As medições com micrômetro são realizadas a 0°, 45°, e 90° da junção, conforme apresentado nos diagramas abaixo.  Quando o pino é muito pequeno, um micrômetro com batentes de diâmetro reduzidos deve ser utilizado. Independentemente do tamanho do batente, o pino deve ficar centralizado entre a parte superior e a inferior. O micrômetro também não deve ser pressionado além do ponto de contato com o pino, visto que o excesso de compressão pode produzir leituras incorretas. O diâmetro deve ser medido a uma distância de pelo menos um diâmetro da extremidade do pino. Com isso é possível eliminar erros de medição relacionados à transição do chanfro para o diâmetro do pino. Por exemplo, ao se medir um pino espiral de Ø4.00mm, o diâmetro é medido a uma distância de no mínimo 4,00 milímetros da extremidade do pino.

Posicionado a 0° da junção

Posicionado a 45° da junção

Posicionado a 90° da junção

Comprimento

O comprimento do pino espiral pode ser facilmente medido com um paquímetro ou micrômetro. O pino deve ficar posicionado de forma nivelada entre os batentes do instrumento. Veja a imagem abaixo:

 

Diâmetro do Chanfro ('B' Máx.)

O diâmetro máximo do chanfro ou "B" é projetado para ser menor do que o furo mínimo recomendado. Essa característica pode ser medida com um micrômetro, paquímetro, ou comparador ótico. O método mais fácil para se realizar uma inspeção, consiste em abrir um micrômetro na dimensão máxima especificada 'B', travá-lo, e verificar se o pino se encaixa entre os batentes superior e inferior. Observe o diagrama abaixo ilustrando a técnica de medição adequada com o uso de um micrômetro (método mais comum). 

Inspeção de Dureza 

A dureza pode ser inspecionada através de dois métodos. O método mais comum é o ensaio de microdureza. O segundo método mais popular é o ensaio de dureza superficial Rockwell.

Se corretamente utilizado, o ensaio de dureza superficial Rockwell pode fornecer resultados relevantes. A escala do ensaio de dureza superficial Rockwell é determinada pela espessura da tira testada. Consulte abaixo:

Tabela 1
ESCALA DE DUREZA BASEADA NA ESPESSURA DO MATERIAL PARA PRODUTOS FINAIS (POLEGADAS)

de .001 a .015* Vickers
de .015 a .025 ESCALA 15n
de .025 a .035 ESCALA A
de .035 a .050 ESCALA D
de .050 & UP ESCALA C

 *Conforme previamente estabelecido, uma tira com espessura de 0,001 a 0,015" deve ser medida na escala Vickers; no entanto, a escala Vickers pode ser usada para calcular a dureza de produtos com tiras de qualquer espessura.

Para realizar o ensaio de dureza superficial Rockwell, uma seção deve ser removida do pino de forma perpendicular ao seu eixo. Essa tira deve então ser colocada sobre o batente de modo a ficar totalmente sustentada. Visto que o pino espiral é cilíndrico, o raio da tira não deve entrar em contato com o batente superior. Consulte os esquemas a seguir para obter informações sobre a preparação adequada de amostras e o posicionamento da tira em relação à faixa do batente de teste: 

REMOVA A TIRA DE TESTE DE FORMA PERPENDICULAR AO EIXO DO PINO CONFORME MOSTRADO NA FIGURA
*Observe que o ‘X’ marca o local correto do teste no centro da faixa.

Correcto

Incorrecto

O teste de microdureza é o método mais utilizado em pinos espirais.  Para realizar o ensaio utilizando este método, o pino é cortado transversalmente e uma das peças resultantes é fixada em um molde  para o ensaio. O molde é então polido a fim de remover as marcas de corte. É muito importante observar que as operações de corte e polimento devem ser realizadas com os agentes refrigerantes adequados de modo a evitar o aquecimento excessivo da amostra.

Depois de polidos os moldes, os pinos são testados no meio da espiral central, utilizando o ensaio de microdureza Vickers. Consulte o 'X' na espiral intermediária abaixo. 

O diamante de Vickers deve ser colocado pelo menos a uma distância equivalente à largura de um (1) diamante a partir da borda do material. Ao realizar diversas leituras de dureza, cada ponto de medida deve ser colocado de forma que a distância entre dois pontos seja maior do que duas vezes a distância de qualquer deformação de tensão que possa ocorrer quando a indentação é realizada. Todos os números de dureza são relatados em HV (Hardness Vickers).

Fotografia de um pino elástico instalado e polido. O pino agora está preparado para a inspeção de microdureza.

Localização adequada para teste de um pino elástico espiral

A Spirol desenvolveu uma lista de cargas de teste de microdureza Vickers para ser utilizada com base na espessura do material a ser inspecionado. Consulte a tabela 2.

Espessura da Tira (Polegadas) Carga (Gramas)
.000 a .001   100
.002 a .004    200
.005 a .007  300
.008 and up  500

Tabela 2
Espessura da tira x Carga de teste de microdureza

Inspeção de Retilineidade

Conforme as normas ASME B18.8.2-2000 e ASME B18.8.100M-2000, a retilineidade de um pino espiral deve ser medida com um medidor apropriado, como mostrado a seguir:  

A retilineidade ao longo do comprimento dos pinos elásticos (espirais) deve proporcionar a passagem dos pinos livremente através de um anel aferidor, de comprimento previsto na tabela 3. O diâmetro máximo do anel aferidor deve ser equivalente ao diâmetro máximo do pino livre, adicionada a tolerância do diâmetro de retilineidade prevista na tabela 3.

Especificações em Polegadas da Retilineidade de Pinos Espirais
Comprimento nominal do pino Comp. do Aferidor +/-.005”  Diâmetro da Retilineidade Tolerância (diâmetro máx. do pino +)
Up to 1” incluso 1.000" .007”
1-2” incluso 2.000" .010”
Acima 2”  3.000" .013”
Especificações Métricas da Retilineidade de Pinos Espirais
Comprimento nominal do pino Comp. do Aferidor +/-.015”  Diâmetro da Retilineidade Tolerância (diâmetro máx. do pino +)
Up to 24mm incluso 25mm .18mm Min - .20mm Max
24-50mm incluso  50mm .30mm Min - .34mm Max
Acima 50mm  75mm  .42mm Min - .48mm Max

Tabela 3

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