Cuscinetti a strisciamento in plastica con poco gioco?

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Gli elementi di guida stampati a iniezione soddisfano i requisiti dell’ingegneria meccanica?

Cuscinetti a strisciamento in materiale plastico si sono ormai affermati nell’ingegneria meccanica e nella tecnologia di automazione come alternativa alle boccole in metalli da cuscinetti. Mentre le boccole in ottone richiedono lubrificazione, le cosiddette “boccole Igus®”possono di norma funzionare a secco.
(Igus® è un marchio registrato di IGUS GmbH, Colonia)

Per la produzione di questi componenti piuttosto economici si ricorre ai processi di stampaggio a iniezione. Tuttavia, si presume che ciò comporti alcuni svantaggi:

1. Data la grande varietà di materiali, è ovvio che nella progettazione degli stampi si debbano trovare dei compromessi. Pertanto, nonostante le diverse temperature di lavorazione e i conseguenti tassi di ritiro dei composti, bisogna garantire il gioco minimo durante l’utilizzo. Questo spesso porta a fessure più ampie, che possono causare un accoppiamento piuttosto instabile del gruppo. Per questo motivo, spesso non è possibile ottenere guide ad alta precisione.
   
2. Le boccole stampate a iniezione, essendo legate all’utensile, sono soggette a standardizzazione. Di conseguenza, non è possibile realizzare misure speciali in tempi brevi. Elementi multifunzionali elementi di tenuta e di guida sono piuttosto difficili da realizzare.
   
3. I prototipi o le piccole serie di boccole, con o senza collare, vengono spesso realizzati per asportazione di trucioli da semilavorati tondi. La miscela (cioè la miscela di plastica con i tuoi riempitivi) è ora progettata per adattarsi alle geometrie dei componenti a pareti sottili in termini di fluidità. Il materiale massiccio presenta quindi una struttura fondamentalmente diversa, poiché gli spessori delle pareti previsti per lo stampaggio vengono nettamente superati nel caso di una grezza spessa. Di conseguenza possono verificarsi accumuli di riempitivo, tensioni e cavità che rendono il componente non idoneo alla produzione in serie.

» Alla fine, con queste limitazioni, lo sviluppatore si trova a fare i conti con i propri limiti:

• Cuscinetti a strisciamento su misura
• Elementi di scorrimento ad altissima precisione con giochi minimi
• Piccole serie e prototipi di boccole in plastica
• Elementidi guida e di tenutamultifunzionali in plastica

La soluzione è semplicissima…

Ormai ci sono tantissime miscele di materie plastiche disponibili sotto forma di barre piene estruse. Si tratta di prodotti efficienti e convenienti. Conoscendo l’applicazione e i dati prestazionali di questi composti, è possibile realizzare boccole a collare, anelli di guida, elementi di scorrimento e tanti altri componenti che funzionano a secco. I produttori di questi termoplastici ad alte prestazioni si impegnano a ottenere il maggior numero possibile di certificazioni per i loro materiali, come ad esempio FDA, USP Classe VI, KTW, EHEC. Grazie a processi di tempra a monte, è possibile ridurre le tensioni presenti nel grezzo. Inoltre, grazie all’elevata resistenza dei termoplastici, non è quasi necessario scendere a compromessi in termini di tolleranza e, di conseguenza, di gioco. Questi materiali sono quindi adatti a molteapplicazioni complesse nel settore alimentare, delle bevande o della tecnologia medica.

Di seguito trovi alcuni esempi di come possono essere le soluzioni creative:

In definitiva, dal punto di vista costruttivo sono possibili tutte le geometrie che si possono realizzare con la lavorazione ad asportazione di trucioli.

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Stefan Bock