Em equipamentos industriais, parafusos e colares de travamento são componentes pequenos que afetam diretamente a confiabilidade, precisão e longevidade do equipamento.

Nos últimos anos, com o avanço da ciência dos materiais e da tecnologia de manufatura,a otimização estrutural de fixadores básicos

está trazendo possibilidades de aplicação inovadoras para campos emergentes.

Aplicações e desafios tradicionais

• Limitações de materiais: Embora materiais tradicionais como aço de alta resistência e ligas de titânio possam atender às necessidades básicas,seu desempenho pode diminuir em ambientes extremos (como altas temperaturas, corrosão).
• Design estrutural único: Parafusos de travamento tradicionais dependem de geometria fixa e são difíceis de adaptar a diversas necessidades de montagem.
• Instalação ineficiente: Alguns parafusos de travamento exigem ferramentas especiais para instalação, o que aumenta a complexidade da operação.

Três direções de otimização estrutural

1. Melhorias de materiais

• Aço liga de alta resistência, liga de titânio ou materiais compósitos são usados para melhorar a resistência à tração e a resistência à corrosão.
• Por exemplo, o revestimento DLC (carbono tipo diamante) reduz o coeficiente de atrito em 50% e é adequado para juntas de robôs de alta precisão.

2. Inovação no design geométrico

• A análise de elementos finitos otimiza a forma da superfície de contato para reduzir a concentração de tensão.
• O design assimétrico dos dentes de travamento melhora a resistência ao afrouxamento sob cargas dinâmicas.

3. Tecnologia de tratamento de superfície

• A microfabricação a laser ou a tecnologia de implantação iônica aumenta a resistência ao desgaste.
• Em ambientes agressivos, como energia eólica e máquinas de mineração, a vida útil pode ser aumentada em 2 a 3 vezes.

Novos cenários de aplicação foram gerados

• Robô humanoide: A estrutura de travamento sem folga garante precisão no movimento das articulações.
• Energia eólica offshore flutuante: O design anti-vibração e anti-afrouxamento se adapta a ambientes marinhos dinâmicos.
• Equipamentos semicondutores: materiais de ultra-alta limpeza atendem aos requisitos de ausência de poluição.

A otimização estrutural de parafusos e buchas de aperto não é apenas uma escolha inevitável para a melhoria do desempenho, mas também um catalisador para a inovação intersetorial.Pequenos parafusos e buchas de travamento estão abrindo possibilidades ainda maiores para equipamentos industriais por meio da otimização contínua.