Hastes de Cerâmica de Silicon Nitride são peças cilíndricas usadas para posicionar, guiar, espaçar ou isolar. A geometria é simples; os requisitos de tolerância raramente o são.
Hastes de Silicon Nitride são usadas onde uma haste suporta carga em velocidade e temperatura, como pinos de soldagem e elementos de posicionamento em fixações quentes. A resistência de 700-900 MPa e a tenacidade de 6-8 MPa·m½ toleram o contato e a ciclagem térmica que quebrariam a Alumina ou o vidro na mesma função.
Silicon Nitride combina alta resistência de 700-900 MPa com tenacidade à fratura de 6-8 MPa·m½ a apenas 3,2 g/cm³. Sobrevive ao choque térmico que racha a maioria das cerâmicas, resiste a metais não ferrosos fundidos e seu grão fino permite acabamentos de grau de rolamento.
Está entre as opções mais caras, e, ao contrário do SiC, sua condutividade térmica é modesta, de 25-35 W/m·K; por isso, é especificada pela confiabilidade mecânica e não pela dissipação de calor.
Especificações
| Faixa de diâmetro | 1-60 mm |
| Comprimento | up to 500 mm |
| Tolerância de diâmetro | ±0.01 mm standard, ±0.002 mm ground |
| Retilineidade | 0.02 mm per 100 mm |
| Acabamento superficial | Ra 0.4 µm as ground, Ra 0.05 µm polished |
| Configuração da extremidade | chamfered, radiused, flat, stepped or threaded |
Especificações deSilicon Nitride
| Composição | Gas-pressure sintered silicon nitride |
| Densidade | 3.20-3.25 g/cm³ |
| Dureza Vickers | 1500-1600 HV |
| Resistência à flexão | 700-900 MPa |
| Tenacidade à fratura | 6-8 MPa·m½ |
| Temperatura máxima de serviço | 1000°C (1200°C short term) |
| Condutividade térmica | 25-35 W/m·K |
| Expansão térmica (20-1000°C) | 3.2 ×10⁻⁶/K |
Usinagem e tolerâncias
As hastes são retificadas sem centros a partir de estoque extrudado ou prensado isostaticamente e, em seguida, lapidadas ou polidas para o acabamento. A retilineidade é o requisito mais difícil em peças longas, e a verificamos ao longo de todo o comprimento e não apenas nas duas extremidades, porque uma haste encurvada pode estar dentro da tolerância em ambas as pontas e ainda assim travar em serviço.
Onde é utilizado
- Passadores de guia e posicionamento em dispositivos e equipamentos de montagem
- Eixos de isolamento em fornos, aquecedores e instrumentos analíticos
- Hastes de êmbolo e varetas de válvula em bombas dosadoras
- Rolos de desgaste e guias de fio em máquinas têxteis e de fios
- Espaçadores e isoladores em conjuntos de alta tensão e vácuo
Perguntas frequentes
Quão reta uma haste de cerâmica pode ser fabricada?
A retilineidade é mantida em 0,02 mm por 100 mm como padrão de trabalho. Medimos ao longo de todo o comprimento e não apenas nas duas extremidades, pois essa é a condição que decide se a haste travará em um furo.
É possível colocar um ombro, uma rosca ou um furo transversal em uma haste de cerâmica?
Sim. Degraus, ombros e furos transversais são retificados na peça bruta. Cantos internos agudos são evitados no projeto porque concentram tensão em um material frágil; por isso, sempre se usa um raio em seu lugar.