Cuscinetti per utensili manuali

Jul 17, 2023

Di Mike Santora | 21 giugno 2017

Di John Wallace, vicepresidente delle operazioni, cuscinetti ASTA cura di Mike Santora

In ambito industriale, gli utensili elettrici come questa levigatrice di Top Cat Air Tools sono prodotti altamente ingegnerizzati che riducono l'affaticamento dei lavoratori e migliorano la produttività e la qualità. Vengono inoltre utilizzati abitualmente in altri tipi di operazioni come l'inserimento (elementi di fissaggio), la foratura, il taglio, la modellatura, la molatura, la fresatura, la lucidatura e altro ancora.

Gli utensili elettrici portatili sono comuni in molti settori, da quello automobilistico a quello aerospaziale. I cuscinetti a sfera svolgono un ruolo fondamentale nelle prestazioni e nell'affidabilità di questi strumenti e sono responsabili della gestione di condizioni di carico combinate (radiale e assiale), funzionamento ad alta velocità, basso attrito, basso rumore e vibrazioni e alta affidabilità. Gli utensili elettrici hanno un mercato globale di quasi 26 miliardi di dollari (circa 11 miliardi di dollari negli Stati Uniti). Gli utensili elettrici a batteria rappresentano il segmento in più rapida crescita, con il mercato industriale e professionale che supera la domanda dei consumatori. I prodotti realizzati per il mercato di consumo generalmente hanno prezzi più bassi, qualità inferiore e incorporano componenti "pronti all'uso" o che rientrano nella categoria "merci".

In ambito industriale, gli utensili elettrici sono prodotti altamente ingegnerizzati che riducono l'affaticamento dei lavoratori e migliorano la produttività e la qualità. Vengono abitualmente utilizzati in tutti i tipi di operazioni quali avvitatura (elementi di fissaggio), foratura, taglio, modellatura, levigatura, smerigliatura, fresatura, lucidatura e altro ancora.

In ambito industriale, gli utensili elettrici sono prodotti altamente ingegnerizzati che riducono l'affaticamento dei lavoratori e migliorano la produttività e la qualità. Vengono abitualmente utilizzati in tutti i tipi di operazioni quali avvitatura (elementi di fissaggio), foratura, taglio, modellatura, levigatura, smerigliatura, fresatura, lucidatura e altro ancora.

I tipici utensili rotanti industriali includono trapani, cacciaviti, giradadi, avvitatori e avvitatori a percussione, smerigliatrici, levigatrici e lucidatrici. I motori elettrici e l'aria compressa sono i tipi di fonti di alimentazione più comuni utilizzati in un ambiente industriale. Quelle che seguono sono solo alcune delle considerazioni da fare quando si pensa ai cuscinetti nella progettazione di un'applicazione.

Carichi sui cuscinetti: i cuscinetti a sfere possono supportare contemporaneamente carichi radiali e assiali, rendendoli la scelta ideale per le esigenze degli utensili elettrici. Tuttavia, a causa della loro struttura interna con piste relativamente poco profonde, la componente di carico predominante dovrebbe essere radiale. Nel caso in cui i carichi assiali siano eccessivi, i cuscinetti reggispinta possono essere utilizzati in combinazione con cuscinetti a sfere radiali per supportare efficacemente questi carichi.

Rumore e vibrazioni: uno strumento rumoroso e vibrante causerà rapidamente disagio all'operatore, in particolare in ambienti di fabbrica o di produzione in cui il movimento e le operazioni sono ripetitivi. Nel caso dei cuscinetti a sfere, rumore e vibrazioni sono direttamente correlati alla qualità dei materiali utilizzati per anelli e sfere, alle specifiche di produzione interne e ai severi controlli di processo.

I cuscinetti utilizzati in queste applicazioni devono essere prodotti con livelli di rumore EMQ (Electric Motor Quality). Gli standard EMQ non sono uniformi (tranne che in Cina dove esiste uno standard nazionale) e variano da produttore a produttore, ma la classificazione EMQ indica che sono adatti per l'uso nei motori elettrici.

Storicamente, i motori elettrici devono funzionare silenziosamente con poche o nessuna vibrazione, e questa terminologia è nata di conseguenza. I produttori producono componenti di cuscinetti secondo specifiche rigorose e utilizzano varie tecniche per produrre cuscinetti EMQ.

Viene posta la massima cura nel produrre anelli con una geometria quasi perfetta. Le tolleranze geometriche controllano caratteristiche quali rotondità, concentricità, eccentricità e parallelismo. I cuscinetti con anelli con geometria scadente tendono a produrre rumore e vibrazioni a frequenza più bassa.

Le piste (le piste dove rotolano le palline) sono super rifinite per produrre superfici a specchio. Vengono utilizzate anche palline di alta qualità, ovvero con una buona geometria, ad esempio perfettamente sferiche. Le sfere o le piste con finiture superficiali scadenti tendono a produrre rumore e vibrazioni a frequenza più elevata. Anche alcuni lubrificanti possono contribuire ai livelli di rumore. I cuscinetti più piccoli utilizzati in questi utensili manuali richiedono grasso "pulito".