Mecânica de remoção de roscas em portas de cilindros de alumínio

Está a instalar um acessório no orifício do seu cilindro de alumínio quando, de repente, sente a chave a escorregar - as roscas estão danificadas. Agora está perante um cilindro danificado, um potencial tempo de inatividade e a difícil decisão de tentar reparar ou substituir toda a unidade. A quebra de rosca em portas de alumínio é uma das falhas mais frustrantes e evitáveis em sistemas pneumáticos, mas acontece diariamente em instalações em todo o mundo, muitas vezes devido a simples mal-entendidos sobre as propriedades do alumínio e técnicas de instalação adequadas.

A remoção da rosca em portas de cilindro de alumínio ocorre quando o resistência ao cisalhamento¹ das roscas de alumínio mais macias é excedido pelo binário de instalação ou por tensões operacionais, normalmente a 60-80% do binário necessário para descascar roscas de aço do mesmo tamanho. A menor resistência ao cisalhamento do alumínio (90-150 MPa vs. 400-500 MPa para o aço) torna-o particularmente vulnerável ao excesso de torque, rosca cruzada e fadiga de ciclos de instalação repetidos. A prevenção requer a utilização de especificações de binário adequadas (tipicamente 40-60% dos valores do aço), comprimento de engate da rosca de pelo menos 1,5x o diâmetro do parafuso, vedantes de rosca que reduzem a fricção e inserções de rosca de aço para portas com manutenção frequente.

Nunca esquecerei o telefonema de Robert, um técnico de manutenção numa fábrica de processamento de alimentos no Wisconsin. Ele tinha acabado de descarnar as roscas do orifício de um cilindro sem haste $2.400 ao instalar um simples manómetro - um encaixe $15 destruiu um componente $2.400 porque ele utilizou o mesmo binário que sempre utilizou em cilindros de aço. Quando cheguei para avaliar os estragos, descobri que ele tinha, de facto, descarnado as roscas em três cilindros nessa semana, utilizando o “tato” em vez de uma chave dinamométrica. A sua abordagem bem-intencionada, mas desinformada, custou à sua empresa mais de $7.000 em equipamento danificado, sem contar com o tempo de paragem da produção.

Índice

• Por que é que as roscas de alumínio são mais susceptíveis de se descascarem do que as de aço?
• Que forças e condições causam o desgaste da rosca nos orifícios do cilindro?
• Como é que se calculam os valores de binário de segurança para portas de alumínio?
• Quais são as melhores práticas para evitar danos na linha?

Por que é que as roscas de alumínio são mais susceptíveis de se descascarem do que as de aço?

A compreensão das propriedades do material explica a vulnerabilidade do alumínio. 🔬

As ligas de alumínio utilizadas nos cilindros pneumáticos (normalmente 6061-T6 ou 6063-T5) têm uma resistência ao corte de 90-150 MPa em comparação com os 400-500 MPa do aço, o que torna as roscas de alumínio 3-4 vezes mais fracas sob as mesmas condições de carga. Além disso, a menor resistência ao cisalhamento do alumínio módulo de elasticidade² (69 GPa vs. 200 GPa para o aço) significa que as roscas se deformam mais facilmente sob tensão, e a tendência do alumínio para fel³ (soldadura a frio) com fixadores de aço cria fricção que pode exceder a resistência ao corte da rosca durante a instalação. A área de engate da rosca no alumínio tem de ser 1,5-2x superior à do aço para obter uma resistência equivalente, mas as profundidades de porta padrão proporcionam frequentemente um engate mínimo.

Comparação das propriedades dos materiais

As diferenças fundamentais entre o alumínio e o aço explicam o comportamento da rosca:

Imóveis	Alumínio 6061-T6	Aço (médio carbono)	Rácio (Al/Aço)
Resistência à tração	310 MPa (45 ksi)	550-650 MPa (80-95 ksi)	0.48-0.56
Resistência ao cisalhamento	207 MPa (30 ksi)	380-450 MPa (55-65 ksi)	0.46-0.55
Módulo de elasticidade	69 GPa (10 Msi)	200 GPa (29 Msi)	0.35
Dureza	95 HB	150-200 HB	0.48-0.63
Coeficiente de expansão térmica4	23,6 μm/m-°C	11,7 μm/m-°C	2.0

Fundamentos da resistência ao cisalhamento da rosca

A rotura da rosca ocorre quando a tensão de corte excede a resistência do material:

Tensão de cisalhamento em roscas:
A carga é distribuída pela área da rosca engatada. Para uma ligação roscada:

• $A_{shear} = \frac{\pi \times D \times p \times L_{e}}{n}$
  • $D$ = diâmetro nominal
  • $p$ = passo de rosca
  • $L_{e}$ = comprimento do compromisso
  • $n$ = número de fios engatados

Visão crítica:
Como a resistência ao cisalhamento do alumínio é ~45% da do aço, uma porta roscada de alumínio precisa de aproximadamente 2,2x o comprimento de engate para igualar a resistência do aço. As profundidades de porta padrão geralmente fornecem apenas 1,0-1,5x o diâmetro de engate - insuficiente para serviço repetido.

Efeitos de galvanização e de fricção

O contacto entre o alumínio e o aço cria desafios únicos:

Mecanismo de galho:

• O alumínio e o aço têm afinidade entre si nos pontos de contacto
• A alta pressão e o deslizamento provocam micro-soldadura (soldadura a frio)
• Os pontos de soldadura rasgam-se, criando superfícies rugosas
• A rugosidade aumenta o atrito e os requisitos de binário
• O aumento do binário leva ao desgaste da rosca

Impacto do coeficiente de fricção:

• Roscas secas de alumínio-aço: μ = 0,4-0,6
• Aço-alumínio lubrificado: μ = 0,15-0,25
• Aço-aço (comparação): μ = 0,15-0,20

O maior atrito no alumínio significa que mais do binário aplicado vai para superar o atrito em vez de criar força de aperto, tornando mais provável o excesso de aperto.

Fadiga e instalação repetida

As roscas de alumínio degradam-se mais rapidamente com a utilização repetida:

Degradação dependente do ciclo:

• Primeira instalação: Os fios estão em conformidade, pequena deformação
• 2-5 ciclos: Ocorre endurecimento por trabalho, mas também acumulação de danos menores
• 5-10 ciclos: Desgaste visível da rosca, capacidade de fixação reduzida
• Mais de 10 ciclos: Danos significativos, elevado risco de descasque

Trabalhei com a Angela, uma supervisora de manutenção numa fábrica de embalagens farmacêuticas em Nova Jérsia, cuja equipa fazia a manutenção das portas de cilindros trimestralmente. Após 2 anos (8 ciclos de instalação), várias portas de alumínio falharam. Implementámos inserções helicoidais em portas de serviço elevado, eliminando totalmente o problema.

Efeitos da temperatura

As diferenças de dilatação térmica criam tensões adicionais:

Incompatibilidade de expansão térmica:

• O alumínio expande-se 2x mais depressa do que o aço
• Em aplicações aquecidas (40-80°C), a porta de alumínio expande-se mais do que o encaixe de aço
• O arrefecimento cria uma força de aperto adicional
• O ciclo térmico pode afrouxar ou sobrecarregar as roscas

Resistência dependente da temperatura:

• O alumínio perde resistência a temperaturas elevadas
• A 150°C, o 6061-T6 retém apenas ~70% da resistência à temperatura ambiente
• O aço mantém melhor a sua resistência a temperaturas elevadas

Que forças e condições causam o desgaste da rosca nos orifícios do cilindro?

A identificação dos mecanismos de falha permite uma prevenção direcionada. ⚠️

O desgaste da rosca ocorre através de três mecanismos principais: excesso de torque na instalação (aplicação de torque excessivo durante a instalação da conexão, normalmente >50% acima da especificação), estresse operacional (vibração, pulsação de pressão e ciclo térmico criando fadiga) e rosca cruzada ou desalinhamento (iniciar as roscas incorretamente, causando concentração de estresse localizada que inicia a falha). Os factores que contribuem para a falha incluem o encaixe inadequado da rosca (orifícios demasiado rasos para o tamanho do encaixe), contaminação (sujidade ou detritos que impedem o encaixe adequado da rosca), corrosão galvânica⁵ entre metais dissimilares e ciclos de instalação repetidos (danos cumulativos de múltiplos eventos de serviço). A causa mais comum é a simples utilização de valores de binário adequados ao aço em componentes de alumínio.

Sobretorque de instalação

Um binário de instalação excessivo é a principal causa de falha imediata:

Relação entre o binário e a falha:
Para um determinado tamanho de rosca, existe uma relação previsível entre o binário aplicado e a falha da rosca:

• Roscas internas em aço: Normalmente, a tira é aplicada a 150-200% do binário recomendado
• Roscas internas em alumínio: Descascar a 120-150% do binário recomendado
• Margem de segurança: Muito mais pequeno em alumínio, menos espaço para erros

Cenários comuns de binário excessivo:

1. Utilizar o “tato” em vez da chave dinamométrica: Os técnicos experientes costumam apertar demasiado o alumínio 2-3 vezes
2. Utilizar as especificações de binário do aço: A aplicação de valores de aço ao alumínio causa danos imediatos
3. Chaves de impacto: Impossível de controlar o binário, quase sempre com excesso de binário no alumínio
4. Tentar estancar as fugas: Aperto excessivo quando um vedante adequado resolveria o problema

A fábrica de processamento de alimentos de Robert era culpada de todos os quatro. Após a formação e a implementação de chaves dinamométricas com especificações específicas para o alumínio, passaram 18 meses sem uma única porta riscada.

Inadequação do envolvimento da linha

A duração insuficiente do compromisso é uma vulnerabilidade relacionada com a conceção:

Requisitos mínimos de compromisso:

• Aço contra aço: 1,0x diâmetro mínimo dos parafusos
• Aço em alumínio: 1,5-2,0x diâmetro do parafuso recomendado
• Portos de serviço frequente: 2,0x de diâmetro ou utilizar inserções roscadas

Exemplo de cálculo:
Para um encaixe 1/4″ NPT (diâmetro nominal ~13mm):

• Engate mínimo em alumínio: 19,5-26mm
• Profundidade de porta padrão: Frequentemente apenas 12-15mm
• Resultado: Resistência inadequada, elevado risco de descasque

Limitações de profundidade do porto:
A espessura da parede do cilindro limita muitas vezes a profundidade do orifício que pode ser alcançada, especialmente em cilindros de pequeno diâmetro. É por isso que os insertos roscados são particularmente valiosos - eles fornecem força total em orifícios rasos.

Rosca cruzada e desalinhamento

O arranque incorreto das roscas concentra a tensão:

Mecanismos de cruzamento de dados:

• O encaixe começa no ângulo errado
• Os primeiros fios suportam toda a carga
• A tensão localizada excede a resistência ao cisalhamento
• As roscas vão-se retirando progressivamente à medida que a montagem avança

Sinais de alerta:

• Resistência invulgar no arranque das roscas
• O encaixe não avança suavemente
• Aumento súbito do binário
• Desalinhamento visível

Prevenção:

• Iniciar os fios à mão, nunca com ferramentas
• Assegurar que o encaixe é perpendicular ao orifício
• Verificar se o engate é suave antes de aplicar o binário
• Utilizar ferramentas de alinhamento de roscas para portos de difícil acesso

Vibração e carga de fadiga

As tensões operacionais enfraquecem gradualmente as roscas:

Efeitos de vibração:

• Micro-movimentos entre o encaixe e o orifício
• Desgaste por fricção nos pontos de contacto da rosca
• O afrouxamento gradual reduz a força de aperto
• A redução do aperto permite mais movimento, acelerando o desgaste

Pulsação de pressão:

• As mudanças rápidas de pressão criam uma carga cíclica
• A baixa resistência à fadiga do alumínio torna-o vulnerável
• Milhares de ciclos podem dar origem a fissuras
• As fissuras propagam-se até os fios falharem

Factores de vida à fadiga:

Estado	Vida útil relativa à fadiga	Modo de falha
Binário de aperto adequado, fixador de roscas	1.0 (base de referência)	Desgaste gradual após milhões de ciclos
Binário de aperto correto, sem bloqueador de roscas	0.3-0.5	Afrouxamento e desgaste
Sobre-torque, bloqueador de roscas	0.2-0.4	Concentração de tensões, início de fissuras
Binário insuficiente	0.1-0.3	Afrouxamento e desgaste rápidos

Corrosão e efeitos galvânicos

O contacto de metais diferentes provoca uma degradação eletroquímica:

Corrosão galvânica:

• O alumínio (ânodo) e o aço (cátodo) formam uma célula galvânica
• A humidade fornece electrólitos
• O alumínio corrói-se preferencialmente
• Os produtos de corrosão expandem-se, criando tensão
• Os fios enfraquecem e acabam por falhar

Factores de gravidade:

• Exposição à humidade: Ambientes exteriores ou húmidos aceleram a corrosão
• Emparelhamento de metais dissimilares: O aço inoxidável é menos problemático do que o aço-carbono
• Falta de proteção: A ausência de vedante ou antiaderente permite a entrada de humidade

Prevenção:

• Utilizar compostos antiaderentes com inibidores de corrosão
• Aplicar vedantes de roscas que excluam a humidade
• Considerar acessórios de aço inoxidável em vez de aço carbono
• Utilizar barreiras dieléctricas em ambientes severos

Como é que se calculam os valores de binário de segurança para portas de alumínio?

As especificações de binário adequadas evitam a maioria das falhas de rosca. 📐

O torque seguro para portas de alumínio é calculado usando a fórmula: T_alumínio = T_aço × 0,4 a 0,6, em que o fator de redução tem em conta a menor resistência ao corte do alumínio e o maior coeficiente de fricção. Para acessórios pneumáticos comuns, isto traduz-se em: 1/8″ NPT = 3-5 N-m (27-44 lb-in), 1/4″ NPT = 7-10 N-m (62-88 lb-in), 3/8″ NPT = 12-17 N-m (106-150 lb-in), e 1/2″ NPT = 20-27 N-m (177-239 lb-in). Estes valores pressupõem roscas limpas com vedante de roscas adequado; roscas secas ou contaminadas requerem uma redução de 20-30%. Utilize sempre uma chave dinamométrica calibrada e aplique o binário em incrementos graduais em vez de um único puxão.

Cálculo do binário teórico

Compreender a base de engenharia das especificações de binário:

Equação básica do binário:
$T = K \times D \times F$

Onde:

• $T$ = binário
• $K$ = coeficiente de atrito (0,15-0,25 para roscas lubrificadas)
• $D$ = diâmetro nominal
• $F$ = força de aperto

Limite de resistência ao corte da rosca:
$F_{max} = \tau \times A_{shear}$

Onde:

• $\tau$ = resistência ao cisalhamento do alumínio (~207 MPa para 6061-T6)
• $A_{shear}$ = área de engate da rosca

Aplicação prática:
Para o alumínio, limitar a força de aperto a 60-70% do máximo teórico para proporcionar uma margem de segurança para:

• Variações de instalação
• Imperfeições da linha
• Tensões operacionais
• Considerações sobre a fadiga

Especificações de binário recomendadas

Valores práticos de binário para acessórios pneumáticos comuns:

Tamanho da rosca	Torque de porta de aço	Torque de porta de alumínio	Fator de redução
1/8″ NPT	7-10 N-m (62-88 lb-in)	3-5 N-m (27-44 lb-in)	0.43-0.50
1/4″ NPT	14-19 N-m (124-168 lb-in)	7-10 N-m (62-88 lb-in)	0.50-0.53
3/8″ NPT	25-34 N-m (221-301 lb-in)	12-17 N-m (106-150 lb-in)	0.48-0.50
1/2″ NPT	41-54 N-m (363-478 lb-in)	20-27 N-m (177-239 lb-in)	0.49-0.50
M5 (métrica)	3-4 N-m (27-35 lb-in)	1,5-2 N-m (13-18 lb-in)	0.50
M10 (métrica)	15-20 N-m (133-177 lb-in)	7-10 N-m (62-88 lb-in)	0.47-0.50

Notas importantes:

• Os valores pressupõem a utilização de vedante de roscas ou antiaderente
• As roscas secas requerem um binário inferior 20-30%
• As roscas danificadas ou gastas requerem um binário inferior 30-40%
• A primeira instalação pode utilizar o intervalo superior; as instalações repetidas devem utilizar o intervalo inferior

Seleção e utilização de chaves dinamométricas

As ferramentas adequadas são essenciais para obter resultados consistentes:

Tipos de chaves dinamométricas:

1. Tipo de feixe: Simples, fiável, sem necessidade de calibração, mas requer visualização direta
2. Tipo de clique: Sinal sonoro/tátil no binário alvo, mais comum, requer calibração periódica
3. Digital: Preciso, regista dados, caro, requer pilhas e calibração
4. Predefinição: Definido para um binário específico, evita o excesso de aperto, ideal para ambientes de produção

Técnica correta:

• Selecione a chave com o binário pretendido no meio do intervalo para obter a melhor precisão
• Aplicar a força de forma suave e constante, não em solavancos
• Puxar perpendicularmente ao cabo da chave
• Parar imediatamente quando o objetivo for atingido (não “saltar” no tipo de clique)
• Permitir que a chave seja reposta entre aplicações

As instalações farmacêuticas de Angela investiram $800 em chaves dinamométricas pré-definidas para os seus tamanhos de encaixe mais comuns. O investimento pagou-se a si próprio em 6 semanas, eliminando as roscas riscadas.

Factores de ajustamento

Modificar o binário de base para condições específicas:

Ajustes do estado da linha:

• Roscas novas e limpas: Utilizar o binário especificado
• Anteriormente instalado (2-5 vezes): Reduzir em 10-15%
• Anteriormente instalado (5+ vezes): Reduzir por 20-30% ou instalar um inserto roscado
• Danos visíveis na rosca: Reduzir em 30-40% ou reparar os fios

Ajustes do vedante/lubrificante:

• Fita PTFE: Utilizar o binário especificado
• Vedante de roscas líquido: Utilizar o binário especificado
• Composto antiaderente: Reduzir em 10-15% (menor atrito)
• Roscas secas: Reduzir em 20-30% (maior fricção, risco de escoriação)

Ajustamentos ambientais:

• Temperatura ambiente (20°C): Utilizar o binário especificado
• Temperatura elevada (60-80°C): Reduzir em 10-15%
• Temperatura muito elevada (>80°C): Reduzir em 20-25% e considerar inserções roscadas

Sequência de binário para vários portos

Ao instalar vários acessórios, a sequência correta é importante:

Sequência de boas práticas:

1. Instalar todos os acessórios com os dedos apertados
2. Binário de aperto de cada um para 30% do alvo em sequência
3. Binário de aperto de cada um para 60% do alvo em sequência
4. Binário de cada um para 100% do objetivo em sequência
5. Verificar o binário final em cada um deles depois de todos estarem concluídos

Esta abordagem gradual e sequencial distribui o stress uniformemente e evita a distorção.

Quais são as melhores práticas para evitar danos na linha?

Estratégias de prevenção abrangentes eliminam a maioria das falhas de rosca. 🛡️

A prevenção de danos nas roscas requer uma abordagem em várias camadas: utilizar chaves de torque calibradas com especificações específicas para o alumínio (40-60% dos valores do aço), aplicar sempre vedante de roscas ou antiaderente para reduzir o atrito e evitar escoriações, iniciar todas as roscas manualmente para garantir o alinhamento adequado antes de aplicar as ferramentas, instalar inserções de roscas (helicoides ou similares) em portas com manutenção frequente, inspecionar as roscas antes de cada instalação quanto a danos ou contaminação, formar todos os técnicos em procedimentos específicos para o alumínio e conceber sistemas para minimizar a frequência de manutenção das portas. Na Bepto Pneumatics, os nossos cilindros sem haste podem ser fornecidos com inserções roscadas de aço inoxidável em orifícios críticos, proporcionando uma resistência equivalente à do aço em corpos de alumínio, mantendo as vantagens do peso.

Soluções de inserção de rosca

As inserções de aço proporcionam uma melhoria permanente da resistência:

Inserções do tipo helicoidal:

• Inserção de fio enrolado instalado em furo roscado de grandes dimensões
• Fornece roscas resistentes ao aço em alumínio
• Pode ser instalado em roscas novas ou danificadas
• Custo: $2-8 por inserção mais mão de obra de instalação

Inserções de casquilhos maciços:

• Casquilho de aço roscado prensado ou roscado em alumínio
• Maior resistência do que as helicoidais
• Instalação mais complexa
• Ideal para novas produções, difícil de reequipar

Inserções Time-Sert:

• Inserção sólida na parede com função de bloqueio
• Excelente para reparação de fios
• Mais caro do que as helicoidais ($8-15 por inserção)
• Instalação mais fácil do que as helicoidais em alguns casos

Quando utilizar inserções:

• Manutenção dos orifícios mais de 5 vezes durante a vida útil do cilindro
• Aplicações críticas em que a falha é inaceitável
• Reparação de roscas descascadas
• Ambientes de alta vibração
• Portos que têm de suportar acessórios ou válvulas pesados

As instalações da Robert instalaram inserções roscadas em 25 portas de manutenção frequente a um custo de $750 (peças e mão de obra). Nos 2 anos seguintes, esta medida evitou uma estimativa de $15.000 em cilindros danificados - um retorno do investimento de 20:1.

Seleção de vedantes de roscas e antiaderentes

Os lubrificantes adequados evitam a formação de gripagem e asseguram um binário correto:

Tipo de produto	Vantagens	Desvantagens	Melhores aplicações
Fita de PTFE	Barato, limpo, fácil de aplicar	Pode desfiar e contaminar, lubrificação limitada	Objetivo geral, frequência de serviço baixa
Vedante líquido de roscas (anaeróbico)	Excelente vedação, evita que se solte	Difícil de desmontar, tempo de cura necessário	Instalações permanentes, ambientes com vibrações
Pasta antiaderente	Excelente prevenção de escoriações, fácil desmontagem	Sujo, pode contaminar o sistema	Portos com manutenção frequente, ambientes corrosivos
Vedante de roscas com PTFE	Boa vedação e lubrificação	Mais caro	Instalações de alta qualidade, portas de alumínio

Melhores práticas de aplicação:

• Aplicar o vedante apenas nas roscas macho (mantém-no fora do sistema)
• Utilizar 2-3 voltas de fita PTFE, começando a 2 fios da extremidade
• Aplicar selantes líquidos com moderação - o excesso contamina o sistema
• Assegurar que o antigripante não contém cobre (pode causar corrosão galvânica com o alumínio)

Normas de procedimento de instalação

Os procedimentos normalizados garantem resultados consistentes:

Protocolo de instalação passo a passo:

1. Preparação:

   • Inspecionar as roscas quanto a danos, contaminação ou corrosão
   • Limpar as roscas com solvente, se necessário
   • Verificar o tipo e tamanho corretos dos acessórios
   • Selecionar a especificação de binário adequada

2. Aplicação de selante:

   • Aplicar o vedante escolhido nas roscas macho
   • Assegurar uma cobertura homogénea sem franquia
   • Deixar passar o tempo de cura se utilizar vedantes anaeróbicos

3. Enfiamento inicial:

   • Iniciar os fios à mão, nunca com ferramentas
   • Assegurar o alinhamento perpendicular
   • A linha deve avançar suavemente com o mínimo de resistência
   • Se for sentida resistência, recuar e recomeçar

4. Aplicação de binário:

   • Selecionar uma chave dinamométrica calibrada
   • Aplicar o binário gradualmente em 2-3 passos
   • Binário final de acordo com as especificações
   • Não exceder o valor especificado

5. Verificação:

   • Inspecionar visualmente o assentamento correto
   • Verificar a existência de fugas durante a pressurização inicial
   • Documentar a instalação (binário utilizado, data, técnico)

Formação e documentação

Os factores humanos são fundamentais para a prevenção:

Requisitos de formação de técnicos:

• Compreensão das propriedades e limitações do alumínio
• Seleção e utilização correta da chave dinamométrica
• Reconhecimento de roscas cruzadas e danos na rosca
• Seleção e aplicação de selantes
• Resolução de problemas de fugas sem excesso de aperto

Sistemas de documentação:

• Tabelas de especificações de binário afixadas nas áreas de trabalho
• Registos de assistência que registam as datas de instalação e os valores de binário
• Acompanhamento dos ciclos de serviço nos portos críticos
• Comunicação de falhas e análise das causas profundas

Medidas de controlo da qualidade:

• Calibração periódica da chave dinamométrica (no mínimo anualmente)
• Controlos por amostragem das instalações
• Análise das tendências de falhas
• Melhoria contínua com base em dados de campo

Considerações sobre a conceção de novos sistemas

Evitar problemas através de uma conceção cuidada:

Localização e acessibilidade do porto:

• Posicionar os orifícios para instalação de encaixe direto
• Evitar locais que exijam um acesso difícil ou em ângulo
• Prever espaço para a utilização da chave dinamométrica
• Considerar a operacionalidade durante a fase de projeto

Seleção de encaixe:

• Utilizar acessórios de encaixe sempre que necessário (não é necessário roscar)
• Selecionar acessórios com comprimento de rosca adequado à profundidade do orifício
• Evitar acessórios sobredimensionados que exijam um binário elevado
• Considerar acoplamentos de desconexão rápida para ligações de manutenção frequente

Conceção do sistema:

• Minimizar o número de portos que necessitam de serviço regular
• Consolidar as ligações nos colectores em vez de nas portas individuais dos cilindros
• Utilizar a montagem remota para pressostatos e manómetros
• Sempre que possível, conceber com a filosofia “instalar uma vez”.

Na Bepto Pneumatics, trabalhamos com os clientes durante a fase de projeto para otimizar as configurações dos orifícios, recomendar inserções de rosca apropriadas para aplicações de serviço elevado e fornecer especificações de instalação detalhadas. Os nossos cilindros sem haste podem ser personalizados com portas reforçadas ou inserções de rosca com base nos requisitos da aplicação.

Opções de reparação para roscas descarnadas

Quando a prevenção falha, existem várias opções de reparação:

Instalação de inserções roscadas (preferencial):

• Perfurar as roscas danificadas para um tamanho maior
• Torneira para tamanho de inserção
• Instalar o helicoil ou o inserto Time-Sert
• Proporciona uma resistência como nova ou superior
• Custo: $50-150, dependendo do tamanho e da mão de obra

Ajuste de tamanho grande:

• Toque para o tamanho maior seguinte
• Instalar um acessório de grandes dimensões
• Simples, mas limita as opções futuras
• Pode não ser possível devido à espessura da parede

Reparação em epóxi (temporária):

• Limpar bem as roscas
• Aplicar epóxi de bloqueio de roscas
• Instalar o acessório e deixar curar
• Proporciona uma vedação temporária, mas de baixa resistência
• Apenas para aplicações de baixa pressão e não críticas

Tampão de reparação soldado:

• Remover à máquina a zona danificada
• Tampão roscado para soldar
• Porta de re-maquinação
• Caro, mas permite uma reparação permanente
• Requer soldadura especializada de alumínio

Substituição:

• Por vezes, a opção mais rentável
• Especialmente para cilindros de baixo custo ou com danos extensos
• Oportunidade de atualização para uma melhor conceção

Conclusão

Compreender a mecânica da remoção de roscas em portas de cilindros de alumínio - e implementar especificações de torque adequadas, procedimentos de instalação e medidas preventivas - elimina uma das falhas mais comuns e frustrantes do sistema pneumático. 💪

Perguntas frequentes sobre a remoção de roscas de alumínio

1. Explore os dados técnicos sobre as propriedades de resistência ao cisalhamento das ligas de alumínio em comparação com o aço carbono. ↩

2. Saiba mais sobre o módulo de elasticidade e como este afecta a rigidez do alumínio em aplicações mecânicas. ↩

3. Compreender a mecânica da escoriação e como esta provoca danos na superfície das ligações roscadas. ↩

4. Examinar um gráfico de comparação dos coeficientes de dilatação térmica entre diferentes metais industriais. ↩

5. Estudar a série galvânica para compreender como os metais diferentes interagem em ambientes corrosivos. ↩