La Tecnologia Lineare rappresenta un elemento fondamentale per diverse industrie e settori produttivi ed è proprio per questo motivo che proponiamo questo articolo come breve guida alla scelta.
Le guide lineari, pattini e i loro attuatori sono componenti chiave per garantire movimenti lineari fluidi e precisi.
Scegliere e dimensionare correttamente questi componenti prevedono analisi approfondite perché è da questi sistemi che dipendono velocità, produttività, precisione e prestazione dell'intero sistema.
In questo articolo, forniremo i criteri essenziali e alcuni consigli pratici su come dimensionare le guide lineari e i pattini.
Prima di entrare nei dettagli sul dimensionamento e sulle diverse caratteristiche delle guide e dei pattini, è importante capire l'evoluzione che il mercato della tecnologia lineare sta vivendo.
Negli ultimi anni l'industria manifatturiera è coinvolta in un'inesorabile accelerazione verso il progresso tecnologico e, al tempo stesso, all'ottimizzazione del denaro investito. La produzione sta ponendo sempre maggiore enfasi all'automazione efficiente, ai massimi rendimenti, alla massima produttività e ai temi di #sostenibilità.
Nonostante gli studi di progettazione e gli uffici tecnici stiano maturando competenze sempre più specifiche, non risulta semplice determinare quale sistema di movimentazione lineare sia più adatto alla specifica applicazione. L’industria, dal canto suo, richiede sempre nuovi requisiti in termini di prestazioni, velocità di traslazione e, non ultimo, ingombri sempre più ridotti e, laddove possibile, soluzioni complete e pre-assemblate.
La crescente domanda nel settore dell'automazione industriale sta portando a un'ampia varietà di guide lineari e sistemi attuativi con diverse dimensioni, carichi massimi sopportabili e tipologie di movimento.
Ma come si fa a determinare la soluzione lineare più corretta per la propria applicazione?
Sicuramente diventa fondamentale affidarsi a fornitori che possano garantire supporto alla scelta e al dimensionamento del sistema in accordo alle esigenze tecniche. Per questo motivo, noi di Meccanica Volvente affianchiamo i nostri clienti durante tutti gli step di progettazione e in questo articolo elenchiamo alcuni aspetti che, per nostra esperienza, riteniamo di primaria importanza.
Un primo fattore da non sottovalutare è la #dimensione. Il fattore dimensionale è relativo allo spazio disponibile per l’installazione del sistema, allo spazio di movimento e alla posizione in cui tale sistema verrà montato (se orizzontale, a parete, inclinato oppure rovesciato).
Una semplice variabile che spiega la dimensione della guida è la sua lunghezza. Le prime due caratteristiche da dover considerare sono quanto deve essere lunga e la distanza dei fori. Sul nostro sito di Meccanica Volvente troviamo il #toollineare che permette di #configurare su misura le guide dei brand con cui collaboriamo. Per sperimentale una tua prima configurazione, puoi seguire il link di seguito: Configuratore | Meccanica Volvente
Nelle immagini seguenti si riportano 2 esempi di stesse guide di marchio #THK con lunghezza "L" pari a 1260 mm ma con diversa distribuzione dei fori. A sinistra vediamo la guida con fori non simmetrici mentre a destra con distribuzione simmetrica.
Dal Configuratore online di Meccanica Volvente è possibile impostare facilmente tutte queste opzioni perché il tool propone automaticamente distanze e simmetrie impostando solo pochi parametri.
La configurazione è agevolata per risparmiare tempo e noi vi forniremo il preventivo su misura, prova!
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Guida THK HSV-15 configurata su misura con fori non simmetrici | Guida THK HSV-15 configurata su misura con fori simmetrici distribuiti lungo la lunghezza "L" |
Successivamente, occorre saper valutare quelle che sono le condizioni #ambientali dell'installazione. Il nostro sistema dovrà operare in ambienti ostili in cui ci siano polveri o agenti corrosivi? Oppure verrà installato in ambienti che richiedono una pulizia assoluta per cui non è possibile procedere a una normale #lubrificazione?
Ovviamente si può optare su diverse soluzioni di #rivestimenti, lubrificatori e metodi di lubrificazione. Per quanto riguarda il materiale del rivestimento, sono disponibili diverse tipologie a seconda dei modelli e dei produttori.
Alcuni rivestimenti e trattamenti superficiali prevedono la #cromatura a strato sottile. Considerando l’elevata durezza della cromatura a strato sottile e la particolare struttura superficiale, in questo modo si ottiene un effetto protettivo nei confronti dell’usura. La struttura del rivestimento garantisce un effetto serbatoio per il lubrificante. Quindi, anche in condizioni ambientali e operative estreme, si ha sempre una quantità sufficiente di lubrificante nella zona di contatto del corpo volvente.
Per ambienti più aggressivi, alcuni produttori aggiungono alla cromatura uno strato aggiuntivo di ossido composito di #cromo (LC). Grazie alle sue caratteristiche, questo strato aggiuntivo crea una separazione di contatto tra il corpo volvente e lo strato duro in cromo offrendone alcuni vantaggi. I principali, le guide con questo trattamento sono resistenti a diversi cloruri, svariati oli, composti di zolfo, composti di cloro e agenti debolmente acidi. Inoltre, lo strato aggiuntivo impedisce la falsa brinellatura in caso di oscillazioni a macchina ferma e non influenza alcuna capacità di carico.
In ambienti dove sono alte le attività di saldatura, onde evitare l'adesione di spruzzi da saldatura, potrebbe essere utile utilizzare guide con superfici trattate #galvanicamente. Lo strato cromato di protezione catodica nei confronti della ruggine è estremamente sottile e rende la guida decisamente resistente alla ruggine, all'umidità, alla nebbia salina, alle acque di scarico, ai mezzi debolmente alcalini e debolmente acidi.
Inoltre, ci sono ulteriori materiali speciali per la produzione delle guide quali: acciaio inossidabile, acciaio amagnetico, corpi di testa in metallo o corpi volventi in ceramica.
Per la #lubrificazione, anche qui ci sono molteplici soluzioni in funzione della precisione che si vuole ottenere, nella difficoltà di arrivare nel punto da lubrificare, nella costanza manutentiva che possiamo garantire, nella ripetitività dei cicli di movimento e da tante altre variabili applicative.
Se la lubrificazione è insufficiente, la durata utile della guida risulta considerevolmente ridotta a causa del maggiore attrito. Il lubrificante riduce l'attrito volvente tra le superfici di contatto evitando l'abrasione ed il surriscaldamento delle superfici della guida.
In aggiunta, i lubrificanti creano un velo protettivo tra le superfici di rotolamento riducendone la fatica e, in più, proteggendo il materiale dalla corrosione.
Di seguito alcuni esempi di come è possibile lubrificare il nostro sistema di movimentazione:
Grasso, fornito per mezzo di ingrassatori manuali;
Sistemi di lubrificazione con modulo di auto lubrificazione aggregato al carrello. Questa soluzione prevede una cartuccia che può essere aggiunta o rimossa dal carrello anche quando la guida è montata in macchina;
Olio o grasso fornito attraverso sistemi di lubrificazione centralizzata e automatica i quali provvedono con puntualità e precisione al rabbocco di lubrificante in tutti i punti richiesti. Ovviamente, tale sistema offre alcuni vantaggi come il considerevole risparmio in termini di costi di riparazione e parti di ricambio, maggiore affidabilità delle macchine, maggiore sicurezza dei lavoratori nonché un risparmio fino al 50% sui costi dei lubrificanti stessi, grazie alla precisione del dosaggio e della frequenza di lubrificazione.
Non ultimi sono i fattori #prestazionali relativi per esempio alla velocità e accelerazione di movimento, alla precisione richiesta in termini di posizionamento, capacità di carico e, in aggiunta, anche il fattore economico che non può essere trascurato. Per questo ultimo punto rimandiamo ad un altro articolo già pubblicato a Marzo 2023 dal titolo: "Meccanica di precisione: bilanciare qualità e costo per le parti di ricambio"
Noi di Meccanica Volvente forniamo carrelli e guide profilate anche su misura di molti produttori globali come #BOSH, #EWELLIX, #THK, #INA, #NSK e tanti altri.
Tra le guide profilate abbiamo le unità a ricircolazione di rulli e a sfere proprio perché sono le gamme più articolate che meglio sposano le diverse necessità delle macchine utensili e della lavorazione di materiali come legno, marmo o vetro.
Le unità a ricircolazione di rulli vengono impiegate nei casi in cui le guide longitudinali debbano supportare carichi particolarmente elevati da qualsiasi direzione – non in direzione del movimento – ed assorbono momenti attorno a tutti gli assi. Durante la fase di lavoro la deformazione elastica della superficie di contatto lineare è notevolmente ridotta, pertanto la guida offre livelli di rigidità e capacità di carico nettamente superiori (rispetto alle sfere) in tutte e quattro le direzioni di carico.
Una prima distinzione rispetto alle unità a ricircolazione a sfere dipende dalla diversa superficie di contatto. Poiché le sfere presentano una superficie di contatto meno estesa rispetto ai rulli, le guide a sfera offrono capacità di carico e livelli di rigidità minori. Sono caratterizzate da coefficienti di carico uguali in direzione radiale, in direzione radiale inversa e nelle direzioni laterali. In più, le unità a sfera hanno la capacità di autoallineamento che consente di compensare gli errori di installazione. Un punto decisamente a loro favore è che, essendo minore il contatto tra i corpi volventi, risulta minore la resistenza, il calore generato e l'usura dei punti di contatto. Ne consegue che la “macchina” può raggiungere una durata di servizio maggiore e mantenere nel tempo un movimento di alta precisione.
Un ultimo suggerimento che va a chiudere alcune considerazioni sulla lunghezza delle guide e dei pattini a sfera o a rulli dipende da considerazioni fatte svariate volte sul campo e che molti produttori consigliano. Uno tra questi #BOSHREXROTH e noi di Meccanica Volvente vi lasciamo queste raccomandazioni:
Condizione 1): Per corse brevi ed interassi ridotti fra pattini consecutivi,
Raccomandazione 1): Pattini in una classe di precisione superiore a quella delle rotaie.
Condizione 2): Per corse lunghe ed interassi elevati fra pattini consecutivi,
Raccomandazione 2): Guide in una classe di precisione superiore a quella dei pattini.
Le esigenze tecniche e le possibilità possono essere veramente estese.
Nello shop di Meccanica Volvente abbiamo tante possibilità e più di 50.000 prodotti a stock tra guide lineari, alberi, pattini, cuscinetti, manicotti e altri accessori di dettaglio. Ciò che non si trova sullo shop è possibile valutarlo insieme con l'analisi dei parametri applicativi e la selezione e scelta del prodotto idoneo. Noi di Meccanica Volvente vogliamo restare sempre aggiornati sui vostri progetti e opportunità.
Strumento di configurazione delle guide lineari e alberi
Consulta il Configuratore di Meccanica Volvente, uno strumento intuitivo che ti permette di combinare le caratteristiche dei sistemi di movimentazione lineare che desideri con le disponibilità del nostro shop. In questo modo potrai scegliere e personalizzare le guide lineari o gli alberi in base al marchio, alla dimensione e acquistarne la quantità di cui hai bisogno.
Una volta configurato il tuo prodotto, puoi richiedere un preventivo su misura in base alle tue esigenze applicative.
Che tu stia progettando una nuova macchina o aggiornando un sistema esistente, siamo a disposizione per fornirti ulteriori informazioni necessarie per prendere una decisione informata.
Contattaci attraverso il modulo che trovi a questa pagina o inviaci una e-mail a meccanicavolvente@gmail.com
