juntar componentes de uma forma segura, fiável e tirar partido das propriedades dos materiais é uma das principais áreas de inovação nas indústrias transformadoras. Uma dessas técnicas é chamada de ajuste de prensa-um método que depende de fricção e não requer solda, soldagem ou usinagem das partes.como poderá ver mais tarde, os ataques à imprensa são alguns dos exemplos mais precisos de unir duas partes. Embora eles fazem partes muito fortes, este método não é exatamente adequado para todos os cenários. Leia enquanto nós cobrimos os princípios de ajuste de imprensa e definir tolerância de ajuste de imprensa.

What is press fit?

um press fit, às vezes conhecido como um ajuste de interferência, é um método de unir duas partes apertadas que dependem do atrito. Este é um dos métodos de fixação mais preferidos para aplicações que requerem uma ligação duradoura e um alinhamento perfeito. O processo normalmente não requer exposição de peças a temperaturas extremas, não requer solda, e é compatível com sistemas automatizados.em qualquer aplicação de encaixe à imprensa, há duas partes de acasalamento que se unem de forma muito apertada. Estas duas partes de acasalamento podem assumir formas diferentes. O exemplo mais comum seria um eixo e um buraco, mas os encaixes de prensa também são usados para componentes menores, como os terminais elétricos em uma placa de circuito impresso (PCB). Os encaixes de prensa são ideais para juntas que envolvem Componentes elétricos, uma vez que o ajuste próximo das peças garante um contato condutivo confiável.devido às grandes forças de atrito envolvidas, a prensagem das duas partes de acasalamento é tipicamente feita por um pistão hidráulico ou pneumático. Trata-se de um processo lento e deliberado que se concentra mais no alinhamento do que no impacto.a tecnologia Press fit tornou-se amplamente utilizada devido à sua fiabilidade e relativa simplicidade. Embora exija medições muito rigorosas nas partes de acasalamento, a execução real dos componentes de acasalamento juntos pode ser realizada mesmo sem um nível excepcional de habilidade.para compreender como funciona o encaixe da prensa, precisamos primeiro de descrever as características físicas das duas partes de acasalamento. Para o exemplo básico de um eixo e um buraco, é fundamental perceber que o buraco é ligeiramente menor do que o eixo.quando a haste é pressionada para o buraco, o material da haste sofre uma ligeira compressão. Isto induz o eixo a exercer uma força normal na superfície interna do porão. Ao mesmo tempo, o buraco pressiona para dentro, pois também passa por uma ligeira expansão por causa da inserção do eixo. Esta força normal contribui para a geração de uma grande força de atrito que mantém os dois componentes juntos.

a magnitude real da força normal exercida pelos componentes do furo e do veio depende do material de que são feitos. Os metais duros, como o aço, são mais resistentes à deformação e exercerão uma força normal maior. Por outro lado, o plástico e a borracha macia gerarão menores forças normais devido à sua propensão para a deformação.

A tolerância de encaixe de imprensa, que vamos discutir mais detalhadamente mais tarde, é uma medida de quanto o eixo é “super-dimensionado” em comparação com o buraco. Isto mede a quantidade de compressão ou expansão que o material deve suportar e a força normal que exerce.

as melhores práticas na concepção de prensas fits

tal como acontece com qualquer processo ou técnica industrial, um ajuste de prensagem não é uma solução completa para todas as necessidades de fixação. Se você está considerando usar a prensa fits, Aqui estão algumas regras de polegar para ter em mente:

seleção do Material e compatibilidade

a capacidade de fixação de um ajuste de prensa depende da capacidade do material para manter uma força normal constante como uma reação à sua deformação. No entanto, existem materiais que naturalmente deformam quando submetidos a uma força constante ou “fluxo” em uma nova orientação. Quando estes tipos de materiais são usados em um ajuste de prensa, eles tendem a perder atrito ao longo do tempo, soltando assim a aderência das peças apertadas.os plásticos moles, como o nylon, o poliuretano e o policarbonato, são bons exemplos de materiais inadequados para a prensagem. Esta é também a razão pela qual a maioria das peças de plástico em vez tem uma conexão “snap fit” que depende de um mecanismo de bloqueio em vez de tensão sustentada.

antecipar variações de temperatura

quase todos os materiais reagem de forma semelhante às mudanças de temperatura – os objectos expandem-se quando aquecidos e contraem quando arrefecidos. No entanto, o grau com que estes fenômenos ocorrem dependerá do material em questão. Por exemplo, uma peça de alumínio irá expandir-se por uma margem maior quando exposta a altas temperaturas em comparação com uma peça equivalente de borracha.

esta disparidade na expansão térmica e no comportamento de compressão importará se tivermos um conjunto de encaixes de prensa feito de dois materiais diferentes. Expondo o nosso exemplo anterior, um conjunto feito de um eixo de borracha dentro de um buraco de alumínio pode acabar por perder a aderência quando submetido a calor extremo.para ser claro, é perfeitamente aceitável juntar dois materiais diferentes, desde que não tenham de ser expostos a temperaturas extremas ou tenham coeficientes similares de expansão térmica.

o alinhamento de peças é a chave

o alinhamento de peças unidas usando encaixes de prensa tem uma tolerância muito pequena. Um conjunto perfeitamente alinhado deve ter forças internas que estão uniformemente distribuídas, garantindo que as partes permanecerão Unidas, mesmo quando estão sujeitas a vibrações fortes.

Por esta razão, os fabricantes criaram muitos meios para alcançar o alinhamento perfeito. Ferramentas adequadas e reparos são fatores críticos neste passo. A maioria dos fabricantes projetaria as partes de acasalamento para ter knurls ou pares correspondentes de projeções e entalhes. Isto garante que as partes vão acasalar perfeitamente com pouco espaço para erro.apesar de as prensas hidráulicas ou pneumáticas utilizadas para combinar peças para encaixes de prensa requererem muita energia, normalmente são operadas muito lentamente. Isto permite o realinhamento das Partes à medida que elas são pressionadas juntas. Idealmente, a intervenção do operador não será necessária, mas pode ser feita se a situação o exigir.

considere a redução da parte de acasalamento

uma estratégia comum ao projetar peças para encaixes de prensa é a de diminuir a extremidade do eixo. Isto é chamado de chamfer e ajuda tanto com o alinhamento das partes e a distribuição uniforme da força em torno da circunferência do buraco. Pressionar juntos das partes também é mais fácil e mais suave pela adição de um chamfer, como as forças de compressão tendem a construir-se mais gradualmente.

determinando a tolerância adequada do ajuste de pressão

a magnitude da força normal também dependerá da quantidade de material comprime ou expande-se uma vez que eles são apertados. Lembre-se que o eixo é tipicamente um pouco maior do que o buraco. Esta diferença de dimensões é o que é tipicamente referido como a “tolerância de encaixe de imprensa”.”Este é um número muito pequeno, tipicamente inferior a 1/1000 de uma polegada.as figuras adequadas para a tolerância do encaixe da prensa têm em consideração as dimensões e o material do veio e do orifício. Por exemplo, as partes de borracha vai exigir uma maior tolerância, uma vez que eles têm uma maior propensão para a deformação. A tolerância também aumenta com o aumento do tamanho da peça, embora esta relação não seja necessariamente linear.

infelizmente, os cálculos para determinar a tolerância adequada para um conjunto de ajuste de imprensa estão longe de ser simples. Além das dimensões do eixo e Buraco, incluindo chamfers em ambos os lados do eixo também causará uma mudança nos valores. A temperatura de funcionamento prevista para a peça que está a ser montada deve também ser considerada.se uma parte contiver mais do que um pino, a tolerância pode também ter de ser ajustada tendo em conta a força de compressão máxima da prensa hidráulica ou pneumática que será utilizada.

A dificuldade de calcular a tolerância adequada de encaixe de prensa é o maior desafio de incluir tal tecnologia em uma linha de montagem automatizada. Se não for detectado, uma prensa desalinhada ou com uma tolerância demasiado elevada pode danificar a peça montada ou a prensa pneumática. Com a magnitude das forças envolvidas, tal acidente pode ser catastrófico.

encolher fit – uma alternativa para pressionar fit

apesar dos muitos benefícios dos ataques à imprensa, o fato de que ele não substituiu todas as conexões mecânicas é prova suficiente de que ele não é perfeito. Uma das alternativas mais populares para um ajuste de imprensa é um ajuste de encolher. Com este método, As dimensões de cada uma das duas partes que estão sendo montadas são alteradas por aquecimento ou resfriamento.

A ideia por trás do método é usar a expansão térmica para juntar mais facilmente as duas partes, após o que elas são trazidas de volta à temperatura ambiente. A tolerância ainda é crítica nesta técnica, mas é muito mais indulgente. Diminui também a força que uma prensa hidráulica ou pneumática deve exercer para unir as duas partes.

a desvantagem desta técnica é que leva mais tempo devido a ter que aquecer ou arrefecer as partes a temperaturas extremas. Há também uma tonelada de equipamento especializado envolvido. Antes de um ajuste de encolhimento pode ser feito, as partes de metal são aquecidas a temperaturas de até 300 °C ou resfriadas com nitrogênio líquido. Há definitivamente um pouco mais técnica habilidade necessária tudo para o bem de prender as duas partes juntos de uma maneira que é mais confiável do que um ajuste de imprensa.

Pensamentos finais

na superfície, um ajuste de imprensa parece ser uma forma muito simples de unir dois componentes para criar uma parte singular. É rápido, confiável, e não requer solda ou usinagem. No entanto, há tantas coisas que podem correr mal com uma assembleia de imprensa adequada. Um ajuste de imprensa devidamente feito é apenas uma ilustração de um processo que foi tão intrincadamente preparado sendo feito tão suavemente que parece fácil.