Spindle de 200000rpm

Tipos de eixos de 200.000 rpm

Eixos de alta velocidade são os componentes-chave que impulsionam ferramentas de corte ou outros dispositivos em alta velocidade. São os principais cavalos de batalha de qualquer ferramenta de usinagem, seja uma furadeira, uma fresadora ou uma roteadora CNC. Com classificações de RPM cada vez maiores, até 200.000 ou mais disponíveis agora, novas possibilidades em precisão e produtividade nesse nível existem. Este artigo analisa alguns dos tipos de eixos de alta velocidade.

• Eixos Eletricos: Eixos elétricos usam um motor elétrico, um ímã permanente e um inversor de frequência embutido para transferir potência de rotação de alta velocidade. O princípio de funcionamento é acionar a ferramenta de corte com o rotor enquanto o estator permanece estacionário. Acionamento direto da ferramenta elimina a necessidade de correias ou engrenagens, reduzindo ruído e atrito, o que aumenta a velocidade da sala de ferramentas.
• Eixos de Turbina de Ar: Ar comprimido alimenta eixos de turbina de ar, que então giram o eixo em altas velocidades. O ar comprimido se expande na turbina, que gira o eixo. Esses eixos atingem RPMs muito altas sem alta geração de calor. Eles têm limitações mais altas de 250.000 RPM ou mais com torque menor.
• Eixos Acionados por Motor Servo: Eixos acionados por motor servo possuem motores de ímã permanente integrados e acionadores servo para criar movimentos de rotação de alta velocidade. O torque é maior do que em eixos elétricos, e eles têm o benefício adicional de velocidade variável. A desvantagem é que eles são mais complexos e caros devido aos recursos e benefícios extras. Também é mais difícil sintetizar e controlar a velocidade do eixo.
• Eixo Acionado por Engrenagens: Eixos acionados por engrenagens são como eixos elétricos porque um motor elétrico os aciona; no entanto, caixas de engrenagens e correias de acionamento aumentam o torque do motor para acionar o eixo. Eixos acionados por engrenagens têm um tamanho físico grande, e as engrenagens fazem mais barulho e emitem mais calor do que as alternativas sem engrenagens. Sua desvantagem é que a velocidade máxima é menor devido ao espaço e ao design.

Especificações e manutenção de eixos de 200.000 rpm

O desempenho de um eixo em um eixo de 200.000 rpm é determinado em grande parte por suas especificações, que incluem as seguintes características:

• Faixa de Velocidade

  Esta é a capacidade do eixo de manter uma velocidade constante, mesmo em diferentes condições de torque. Um eixo de boa qualidade terá uma queda mínima na velocidade, mesmo ao manusear materiais pesados ou de alta resistência.

• Torque

  Torque se refere à força de acionamento rotacional do eixo. Isso geralmente é dado como a saída do motor do eixo e determina a potência do eixo para acionar ferramentas de corte ou brocas. Torque maior significa que materiais mais pesados e de maior resistência podem ser manuseados em velocidades maiores.

• Design da Pinça

  O design da pinça se refere à forma como a braçadeira do eixo segura a broca usada na operação. Pinças ergonomicamente projetadas garantirão que a broca seja segurada firmemente, com transferência mínima de vibração do eixo para a broca, melhorando o trabalho de precisão.

• Mecanismo de Resfriamento

  Eixos de alta velocidade geram muito calor devido ao alto atrito entre as peças móveis. Se esse calor não for gerenciado bem, ele pode danificar o motor, os rolamentos e outras partes do eixo. Um eixo bem projetado terá um mecanismo de resfriamento, como resfriamento a ar ou líquido, para manter a temperatura estável e dentro de uma faixa segura.

Para garantir que as especificações de um eixo de ar de 200.000 rpm não sejam danificadas, é importante realizar manutenção regular. Algumas das tarefas de manutenção comuns que podem ser realizadas incluem as seguintes:

• Lubrificação Regular

  As superfícies dos rolamentos e as peças móveis do eixo devem ser lubrificadas regularmente para reduzir o desgaste. Isso melhora o desempenho e a vida útil do eixo. É importante selecionar um lubrificante que seja compatível com o eixo, e a quantidade usada deve estar dentro dos limites recomendados pelo fabricante.

• Limpeza

  O eixo deve ser limpo regularmente para evitar o acúmulo de poeira e detritos. Isso é especialmente importante para a pinça e o porta-brocas, que devem estar limpos e livres de qualquer obstrução para evitar desgaste anormal e danificar/afetar a precisão do trabalho.

• Inspeção Regular

  O eixo deve ser inspecionado rotineiramente para determinar se há sinais de danos ou desgaste, como vazamentos no sistema de resfriamento, rolamentos ou peças soltas, etc. Qualquer anormalidade ou problema deve ser resolvido prontamente para evitar danos maiores.

Cenários de eixos de alta velocidade de 200.000 rpm

Eixos de alta velocidade são populares em muitos setores para usinar peças. Mercados e laboratórios os utilizam para precisão e qualidade na fabricação de produtos ou peças.

• Indústria Odontológica

  Clínicas odontológicas usam motores de eixo de alta velocidade em suas peças de mão odontológicas. A velocidade do eixo ajuda a melhorar a qualidade dos preparos dentários, remoções de coroas e outros procedimentos odontológicos. Isso leva a um melhor atendimento ao paciente.

• Joalheria e Relojoaria

  Joalheiros e relojoeiros usam motores de eixo de alta velocidade em seus tornos e polidores. Os eixos os ajudam a cortar e polir pequenas peças de joias e relógios com precisão. O uso desses eixos permite que joalheiros e relojoeiros trabalhem mais rápido e com mais precisão.

• Fabricação de Dispositivos Médicos

  Eixos de alta velocidade são usados na fabricação de dispositivos médicos como cateteres ou dispositivos implantáveis. Esses dispositivos geralmente precisam ser pequenos e complexos, exigindo usinagem precisa com eixos de alta velocidade para fabricá-los com precisão e confiabilidade.

• Fabricação Ótica

  Eixos de alta velocidade são a chave para a fabricação de dispositivos ópticos, como lentes e espelhos. Os dispositivos ópticos devem ser precisos, e os eixos de alta velocidade oferecem a alta precisão necessária para esses componentes delicados. Com sua ajuda, os dispositivos ópticos podem ser feitos com rapidez e exatidão.

Como escolher um eixo de 200.000 rpm

Ao comprar um motor de eixo, é essencial considerar como o motor será usado. Os eixos são usados em muitas aplicações, e seus requisitos serão diferentes dependendo do uso. Os seguintes fatores também devem ser considerados ao escolher um eixo:

• Tamanho da Peça: O tamanho e o peso de uma peça devem ser examinados primeiro. Peças maiores e mais pesadas precisarão de mais torque e potência.
• Compatibilidade da Máquina: É crucial garantir que o motor possa ser montado e conectado ao sistema de resfriamento da máquina. Além disso, o novo motor tem que ser compatível com os sistemas de feedback, potência, controle e acionamento da máquina.
• Sistema de Resfriamento: Os eixos têm diferentes requisitos de resfriamento. O resfriamento a líquido mantém o sistema do eixo e os rolamentos frios, mesmo quando funcionando em altas velocidades. O resfriamento a ar é mais simples e menos caro, mas limita a velocidade e a potência.
• Faixa de Velocidade: A faixa de velocidade do eixo deve corresponder aos requisitos de velocidade das ferramentas e peças. Algumas máquinas podem precisar que o eixo altere a velocidade rapidamente de alta velocidade para baixa velocidade.
• Requisito de Torque: Ao selecionar um motor de eixo, é essencial considerar a carga de trabalho relacionada ao torque. Diferentes trabalhos precisam de níveis de torque diferentes. Por exemplo, o roteamento requer mais torque do que corte ou retificação.
• Acionamento Direto ou Acionamento por Correia: Ao procurar um eixo, deve-se procurar um acionamento direto porque ele é mais eficaz e fornece velocidades mais altas do que um acionamento por correia. Além disso, um eixo de acionamento direto tem menos inércia, o que facilita a mudança de velocidade rapidamente.

Perguntas e Respostas

P1: Eixos de alta rotação têm melhor desempenho?

R1: Em geral, os eixos de alta rotação cortam melhor e mais rápido. Eles também têm ferramentas de corte mais leves que podem ser usadas, o que coloca menos estresse físico no rolamento do eixo. No entanto, uma alta velocidade do eixo não significa automaticamente melhor desempenho. A rotação ideal pode variar entre as aplicações.

P2: O que determina a velocidade do eixo de uma máquina?

R2: A velocidade é determinada pela potência do motor e pelo sistema de engrenagens que transmite a potência para o eixo. Os eixos de acionamento direto têm a maior velocidade do eixo, pois a potência não precisa passar por nenhuma engrenagem. No entanto, os eixos acionados por engrenagens podem ter o torque necessário para trabalhos de corte mais exigentes.

P3: Quais são alguns desenvolvimentos recentes na tecnologia de eixo de alta velocidade?

R3: Novos eixos de alta velocidade agora possuem rolamentos de ar que oferecem suporte através de uma fina camada de ar pressurizado. Esses rolamentos giram eixos sem atrito, permitindo que atinjam velocidades extremamente altas, às vezes além de 200.000 rpm. Outra tecnologia recente é o sistema de resfriamento a nitrogênio líquido que ajuda a reduzir o acúmulo de calor em eixos de hipervelocidade.

P4: Quais são os benefícios de alterar a velocidade do eixo de uma máquina?

R4: Alterar a velocidade do eixo permite que a máquina otimize seu desempenho dependendo do material em que está trabalhando. Também permitirá que o corte, a gravação ou a fresagem do material sejam feitos para obter melhores resultados.

P5: Qual é a velocidade ideal do eixo para cortar madeira?

R5: A velocidade típica do eixo para a carpintaria é de cerca de 18.000 a 24.000 rpm. No entanto, pode chegar a 8.000 rpm ao cortar madeira dura e até 60.000 rpm para esculpir madeiras macias.