Montagem de buchas e ajuste por interferência

Prepare o alojamento

O alojamento tem três funções: segura a bucha por atrito, define a geometria dela (uma bucha de parede fina assume a forma do furo em que é prensada) e conduz o calor para fora. Usine-o em H7 e confira a circularidade, além do diâmetro; um furo ovalizado ou cônico resulta em uma bucha ovalizada ou cônica. Quebre a aresta da boca com um chanfro para que a bucha entre alinhada: 15–20° ao longo de cerca de 1 mm para buchas enroladas compostas e bimetálicas, 1–2 mm × 45° para bronze usinado. Remova as rebarbas e limpe o furo; um cavaco prensado sob uma base de aço fina aparece como um ponto alto no furo da bucha.

O material do alojamento importa para buchas de parede fina. Alojamentos de alumínio e de plástico dilatam mais do que a base de aço de uma bucha composta, então o aperto cai à medida que o conjunto esquenta; use a faixa superior da interferência, uma bucha mais longa ou um batente mecânico (flange, anel elástico ou um pino atravessando o alojamento).

Interferência: quanto e de onde vem

Para buchas de bronze usinadas, a ISO 4379 define o sistema de ajustes: o diâmetro externo é acabado em s6 até Ø120 mm e em r6 acima disso, o alojamento é H7, e a interferência resultante é de 18 a 59 µm em Ø48 e de 43 a 101 µm em Ø115. O furo é acabado em E6 antes da montagem para fechar até cerca de H8 depois de prensado. A tabela de dimensões de buchas de bronze lista os afastamentos e a interferência e a folga resultantes para cada faixa de medidas, e a calculadora de interferência fornece os valores para qualquer diâmetro.

Para buchas enroladas, quem define a interferência é o catálogo, não uma classe de tolerância ISO: uma bucha de bronze enrolado JBM-090 com Ø12 de diâmetro externo é fabricada com sobremedida de +0,065 / +0,030 mm para um alojamento 12 H7, e uma bucha de PTFE JBM-10 com Ø55 de diâmetro externo, com +0,100 / +0,055. As buchas enroladas têm emenda, por isso entram com menos força do que uma bucha maciça com a mesma interferência e dependem do alojamento para fechar a emenda; a interferência é proposital e não deve ser reduzida para facilitar a montagem.

Quanto o furo fecha

Uma bucha de parede fina se comporta como um anel: quase toda a interferência radial do lado de fora reaparece como redução do furo. Uma bucha enrolada com 0,05 mm de interferência no diâmetro fecha cerca de 0,05 mm no furo, e é por isso que as tabelas de dimensões listam o furo após a montagem, e não o furo livre. Uma bucha usinada de parede grossa fecha menos, porque a parede absorve parte da deformação como tensão de compressão; para uma parede igual a 10 % do furo, espere que cerca de 70 a 90 % da interferência apareça no furo, e confira na primeira peça.

A consequência para o projetista: a folga de trabalho é definida pelo furo após a montagem, não pela bucha solta, e a mesma bucha dá uma folga menor em um alojamento no limite inferior do H7 do que no limite superior. As colunas de folga das tabelas de dimensões são o mínimo e o máximo de toda a cadeia de tolerâncias. Se a sua janela de folga for mais estreita do que isso, especifique o furo para usinagem depois da montagem (bronze maciço) ou um ajuste selecionado.

Prensagem sem danos

Prense, nunca martele: o martelo inclina a bucha, dobra a borda de entrada de uma parede fina e recalca a face de extremidade de uma bucha de bronze. Use uma prensa manual de cremalheira ou uma prensa hidráulica com um mandril escalonado cuja guia entre no furo com folga de 0,1 a 0,2 mm e cujo ressalto se apoie na face de extremidade; a guia mantém a bucha alinhada e sustenta uma bucha com emenda, para que as bordas da emenda não dobrem para dentro. Em buchas flangeadas, prense pela face do flange com uma placa plana sobre o mandril, não pela borda do flange. Posicione a emenda de uma bucha enrolada fora da zona carregada, de preferência a 90° dela, e qualquer furo ou canal de óleo alinhado com a alimentação do alojamento.

Alinhe a bucha dentro de 0,02 mm ao longo do comprimento antes de aplicar força; uma bucha que começa torta raspa o alojamento e entra com sobremedida. Buchas de bronze grandes podem ser contraídas com gelo seco ou nitrogênio líquido em vez de prensadas, o que evita riscar o alojamento; aquecer o alojamento funciona em alojamentos de aço e de ferro fundido, mas não para uma bucha composta, cuja camada de PTFE não pode passar do seu limite de temperatura. Uma película fina de óleo no furo do alojamento facilita a prensagem de bronze e aço; mantenha o óleo longe do furo de uma bucha composta, que deve trabalhar a seco, salvo indicação contrária do projeto.

Conferência do furo montado

Meça o furo depois da prensagem, no alojamento, em duas posições ao longo do comprimento e em dois ângulos: com súbito ou calibrador tampão, não com paquímetro. Compare com o furo após montagem da tabela de dimensões ou do desenho. Um ponto apertado em uma das extremidades indica que o alojamento não estava redondo ou que a bucha entrou torta; um furo maior do que o da tabela indica que o alojamento está com sobremedida e a bucha não está totalmente presa. Para buchas enroladas, a ISO 3547-2 descreve a verificação do diâmetro externo em um calibrador de anel e do furo em um alojamento de ensaio; uma leitura de paquímetro com a bucha solta não é medição de aceitação.

Depois confira o eixo: dureza e acabamento conforme o material (veja o guia de seleção) e folga em relação ao furo montado. Gire o eixo com a mão; ele deve girar livre, sem ponto duro, antes de a máquina receber carga.

Alargamento e mandrilamento em linha depois da montagem

Buchas de bronze maciço e de aço podem ser acabadas depois da prensagem e, para uma sequência de buchas em um mesmo eixo, devem ser: prense todas as buchas e depois passe alargador ou mandrile todas juntas, para que fiquem coaxiais independentemente das tolerâncias dos alojamentos. Se esse for o plano, peça o furo com sobremetal (normalmente 0,1 a 0,3 mm). O bronze grafitado aceita um alargamento leve; mantenha o corte raso para não arrastar o material dos insertos.

Buchas compostas e bimetálicas não são reusinadas: a camada de PTFE ou de POM é fina, e o revestimento de bronze sinterizado tem só uma fração de milímetro. Se a folga depois da montagem estiver errada, quem muda é o alojamento ou o eixo, não a bucha. As buchas de bronze enrolado podem receber uma calibração leve apenas onde o desenho prevê, porque cortar os bolsões ou os furos elimina a capacidade de reter lubrificante.

Lubrificação na montagem

Bronze fundido e bimetálica: encha os canais ou bolsões e unte o eixo com a graxa ou o óleo de serviço antes da primeira partida. Bronze enrolado JBM-090: encha os bolsões em losango com graxa; JBM-092: conecte os furos passantes à alimentação do alojamento e faça a primeira carga. Composta de POM JBM-20: aplique uma graxa compatível em toda a superfície de deslizamento, de modo que os bolsões fiquem cheios; não é uma bucha de trabalho a seco. Composta de PTFE JBM-10, bronze grafitado e bronze sinterizado: monte a seco e limpo; óleo sobre uma camada de PTFE é inofensivo, mas desnecessário, e graxa em ambiente com poeira vira pasta abrasiva.

Coloque o ajuste no desenho: alojamento H7, classe do diâmetro externo da bucha ou sobremedida de catálogo, furo antes e depois da montagem, classe do eixo e se o furo será usinado depois de montado. Cotamos com base no ajuste indicado no desenho.

Falhas de montagem e como elas aparecem

Uma bucha que sai do alojamento em serviço teve interferência insuficiente ou um alojamento que dilata mais do que ela: confira o furo e o material do alojamento e acrescente um flange ou um elemento de retenção. Furo apertado depois da montagem em uma bucha de parede fina significa que o alojamento estava no limite inferior do H7 ou abaixo da medida; a correção é no alojamento, não com alargador. Bordas em boca de sino ou dobradas vêm de chanfro ausente ou de mandril sem guia. Riscos no diâmetro externo indicam que a bucha entrou torta ou que o alojamento tinha rebarba. Uma bucha enrolada com a emenda na zona carregada mostra uma linha de desgaste na emenda e falha cedo; reposicione-a. Desgaste prematuro em uma bucha composta de POM é, quase sempre, sinal de bolsões que não foram preenchidos com graxa na montagem.