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May 16, 2023

Los collares de eje se utilizan como topes o localizadores en ejes en una amplia variedad de aplicaciones. Hay dos tipos básicos. Uno utiliza un tornillo de fijación para fijar el collar en su lugar, mientras que el otro utiliza un collar tipo abrazadera.

Los collares de tornillo de fijación son el tipo más antiguo de collar de eje. Estas unidades funcionan clavando el tornillo de fijación en la superficie de un eje. Son una respuesta de bajo costo cuando no es necesario realizar ajustes frecuentes.

Los collares tipo abrazadera (también conocidos como collares divididos) están diseñados para retener su posición mediante la potencia de sujeción generada al apretar uno o más tornillos de abrazadera, que no tocan el eje. Los principales beneficios de los collares tipo abrazadera son que, si bien no dañan y son fáciles de ajustar, tienen un poder de sujeción consistentemente alto cuando se usan en ejes duros o blandos. Están disponibles en una variedad de materiales y estilos.

Los collares tipo abrazadera se pueden utilizar para una variedad de funciones. Pueden actuar igual que un hombro en un eje cuando se sujetan en su posición, pero son mucho menos costosos que mecanizar un hombro y se pueden mover fácilmente a una nueva ubicación, si es necesario. El collar también se puede utilizar como mecanismo de sujeción sobre un cubo dividido. En este caso, la fuerza de sujeción se transmite desde el collar a la interfaz cubo-eje. El diseño de cubo dividido autocentrado es una forma común de conectar componentes a un eje como componente transmisor de par cuando se fijan a él otros componentes inductores de par, como brazos de palanca, poleas y ruedas dentadas.

En determinadas situaciones, como cuando falla un rodamiento, lo que provoca daños leves en un eje o collar, es posible que sea necesario construir un reemplazo único utilizando dimensiones desarrolladas en el campo (Figura 3). El proceso puede llevar algún tiempo y, a menudo, mantendrá un equipo fuera de servicio durante ese tiempo.

Recientemente, Stafford Manufacturing Corp. desarrolló un prototipo rápido y un sistema de collar de reparación, que permite a los usuarios crear sus propios prototipos funcionales de collares de eje con fines especiales en unas pocas horas. Llamado sistema SPARC (Stafford Prototype and Repair Collar), presenta collares maestros de eje mecanizados con precisión, que están disponibles en stock y aceptan inserciones impresas en 3D.

"Tenemos grandes esperanzas en el sistema", dijo Arthur Stafford, presidente y fundador de Stafford Manufacturing. “Es una tecnología muy interesante. Lo que estamos tratando de hacer es desarrollar una gran base de datos de diseños que funcionen con estos productos y que tengan utilidad”.

Combinando la fuerza de sujeción de un collar de eje mecanizado convencionalmente con la flexibilidad de configuraciones ilimitadas de insertos, los usuarios pueden crear insertos diseñados a medida con orificios para adaptarse a prácticamente cualquier tipo de eje, al mismo tiempo que se adaptan a características como orificios, salientes, ranuras, lengüetas y cubos. , poleas y otros artículos.

"El inserto es bastante básico tal como está, pero puede hacer muchas cosas diferentes, limitadas por la imaginación y lo que el usuario quiera hacer con él", dijo Stafford.

Los maestros, que se suministran en acero, acero inoxidable o aluminio, actualmente vienen en tres tamaños para adaptarse a diámetros de eje desde un octavo de pulgada hasta tres pulgadas. Las inserciones impresas en 3D en el sistema SPARC pueden ser definidas por el usuario o seleccionadas de una biblioteca de dibujos de diseño asistidos por computadora que Stafford ofrece de forma gratuita.

La impresión se puede realizar in situ con una impresora 3D, lo que ahorra tiempo, y los insertos están diseñados para acoplarse de forma segura con el maestro para crear una pieza de trabajo unificada. Aunque las impresoras 3D no son comunes en muchas instalaciones, el equipo está disponible en una amplia gama de capacidades y tamaños de área de construcción. Los modelos básicos se pueden comprar por menos de 1.000 dólares, mientras que algunos modelos de tercera generación con excelentes valoraciones de los usuarios se pueden obtener en el rango de 1.500 a 3.500 dólares. Los modelos de alta gama pueden resultar caros, costando hasta 40.000 dólares o más.

Los materiales utilizados en el proceso de impresión varían, pero Stafford ha creado inserciones utilizando un material comúnmente llamado ABS (acrilonitrilo butadieno estireno). Es un material polimérico termoplástico que es fuerte, flexible, duradero y ofrece buena resistencia al calor y a los productos químicos. Estas características, junto con la maquinabilidad del material, lo convierten en el plástico preferido para muchas aplicaciones profesionales y de ingeniería.

Cuando se utiliza ABS, es importante que la impresora 3D tenga una base calentada para minimizar la curvatura hacia arriba de la superficie en contacto directo con la base de impresión. El costo del ABS es aproximadamente de $4,50 a $5,00 por pulgada cúbica de producto impreso. ■

—Jim Swiezynski (jswiezynski@ staffordmfg.com) es director técnico de Stafford Manufacturing Corp.

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