Cremalleras de precisión
Cremalleras de precisión
Configure en sólo 2 pasos el piñón y cremallera de precisión de Apex Dynamics pulsando en la siguiente imagen:
Manual de instalación sistema reductor, piñón y cremallera
APEX DYNAMICS - Piñón y Cremallera de Precisión
Sistema de Lubricación Piñón y Cremallera de APEX DYNAMICS
La integración de sistemas de transmisión lineal mediante piñón y cremallera exige una compatibilidad absoluta entre los componentes mecánicos para anular el juego angular y maximizar la rigidez torsional. Los componentes de APEX DYNAMICS, distribuidos en exclusiva por TECNOPOWER, cubren la más amplia gama, desde el módulo 1 hasta el módulo 12. Esto permite resolver los requerimientos de ingenierías y constructores de maquinaria que ejecutan proyectos de precisión.
El dentado helicoidal presenta un ángulo de hélice estandarizado a $\beta = 19^{\circ}31^{\prime}42^{\prime\prime}$ (con flanco izquierdo para el piñón y flanco derecho para la cremallera). Este ángulo ha sido desarrollado especialmente para optimizar el coeficiente de solape, asegurando una transferencia de par homogénea, una reducción de la rumorosidad y una mitigación del desgaste por fricción. El ángulo de presión de trabajo se fija estructuralmente en $\alpha = 20^{\circ}$.
Para evitar fallos por fatiga superficial o rotura de dientes en aplicaciones de alta velocidad, las cremalleras reciben un templado por inducción por avance continuo. Este proceso térmico asegura una dureza superficial de $550 \pm 40 \text{ HV}$. El núcleo conserva su tenacidad estructural original para absorber cargas de choque dinámicas. Los piñones se fabrican en acero aleado sometido a cementado y rectificado, alcanzando una dureza superficial de hasta 60 HRC en el círculo de contacto.
Características de la oferta de piñón y cremallera de precisión:
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Helicoidal y recta: Ofrecen dentado recto y dentado helicoidal (ideal para un funcionamiento más silencioso y con mayor capacidad de carga).
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Calidad de fabricación (Norma DIN): Amplia gama desde la calidad DIN 4 (máxima precisión, rectificadas por todos sus lados) hasta la DIN 10 (fresadas, para aplicaciones más económicas).
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Materiales y tratamientos: Utilizan aceros de alta calidad y ofrecen diferentes tratamientos térmicos según la necesidad de carga y desgaste:
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Templado por inducción (en los dientes)
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Cementado y templado (para máxima dureza superficial y durabilidad)
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Flexibilidad de módulos: Disponibles en una amplia variedad de módulos (desde M1 hasta M12 o superiores) para adaptarse tanto a cargas ligeras de alta velocidad como a movimientos de grandes masas.
Selección y dimensiones:
El departamento técnico de TECNOPOWER aplica el cálculo cinemático normalizado para determinar el comportamiento dinámico del sistema antes de su implementación:
1. Movimiento lineal por el Piñón ($L$)
Establece la carrera traslacional exacta en milímetros que realiza el sistema por cada giro completo del eje de salida del reductor planetario:
Donde $d_w$ corresponde al diámetro primitivo corregido del piñón expresado en milímetros.
2. Fuerza tangencial máxima de avance ($F_{2T}$)
Representa la capacidad de empuje lineal neto que el flanco del diente transmite a la estructura móvil de la máquina:
Donde $F_{2T}$ es la fuerza tangencial en Newtons y $T_{2B}$ es el par de aceleración máximo del piñón en Newton-metro ($Nm$).
3. Altura de montaje estándar ($A$)
Métrica indispensable para las ingenierías en el desarrollo del conjunto, asegurando la distancia de interpenetración óptima del perfil involuto:
Donde $h_0$ es la altura geométrica desde la línea de paso teórica del dentado hasta la base posterior rectificada de la cremallera.
Tabla comparativa de calidades y tolerancias:
La siguiente matriz técnica detalla las propiedades de cada modelo de cremallera de precisión APEX, permitiendo a los fabricantes de maquinaria e ingenierías seleccionar la solución idónea en función de las tolerancias operativas del proyecto:
| Calidad APEX / Material | Error de paso total (Fp) | Tolerancia | R. Superficial (Ra) | Ventaja mecánica directa | Aplicación industrial |
| Q4 / Acero al Carbono | $\le 20 \ \mu\text{m}$ (M5) | $-13 \sim 0 \ \mu\text{m}$ | $\le 0,5 \ \mu\text{m}$ | Rectificado integral en todas sus caras. | Equipos de medición, laboratorios de certificación y centros mecánicos de ultraprecisión. |
| Q5 / Q5+ / Acero al Carbono | $\le 24 \ \mu\text{m}$ (M2) | $-15 \sim 0 \ \mu\text{m}$ | $\le 0,5 \ \mu\text{m}$ | Material carburizado con dientes tratados por inducción y rectificados para optimizar el acoplamiento síncrono. | Máquinas herramienta de gama alta, sistemas lineales con sincronización multipiñón y ejes de elevación pesada. |
| Q6 / Acero al Carbono | $\le 33 \ \mu\text{m}$ (M1) | $-22 \sim 0 \ \mu\text{m}$ | $\le 0,5 \ \mu\text{m}$ | Alta precisión posicional combinada con una elevada resistencia al desgaste cíclico continuo. | Centros de mecanizado, sistemas de corte por agua, láser o plasma y maquinaria de alta velocidad para madera. |
| Q6M / Acero al Carbono | $\le 34 \ \mu\text{m}$ (M2) | $-22 \sim 0 \ \mu\text{m}$ | $\le 0,5 \ \mu\text{m}$ | Dientes rectificados con caras fresadas, diseñado específicamente para ofrecer suavidad de marcha. | Sistemas de transferencia automatizada rápida y ejes lineales de gran recorrido lineal. |
| Q8H / Acero Templado Revenido | $\le 66 \ \mu\text{m}$ (M2) | $-48 \sim 0 \ \mu\text{m}$ | $\le 1,0 \ \mu\text{m}$ | Estructura desarrollada para aplicaciones mecánicas exigentes que prescinden de soporte o alineación posterior. | Robótica industrial pesada, líneas automáticas de soldadura y sistemas automatizados de carga. |
| Q8 / Acero al Carbono | $\le 66 \ \mu\text{m}$ (M1.5) | $-48 \sim 0 \ \mu\text{m}$ | $\le 1,0 \ \mu\text{m}$ | Estabilidad y resistencia ante fuerzas tangenciales medias. | Manipulación secundaria, robots cartesianos convencionales y automatización de líneas de ensamblaje. |
| Q9 / Acero Inoxidable | $\le 92 \ \mu\text{m}$ (M1) | $-63 \sim 0 \ \mu\text{m}$ | $\le 1,0 \ \mu\text{m}$ | Resistencia química a la oxidación por humedad y agentes corrosivos sin requerir recubrimientos adicionales. | Industria de procesado alimentario, maquinaria farmacéutica y aplicaciones operativas dentro de salas limpias. |
| Q10 / Acero al Carbono | $\le 146 \ \mu\text{m}$ (M1) | $-90 \sim 0 \ \mu\text{m}$ | $\le 1,6 \ \mu\text{m}$ | Gran tolerancia al trabajo en ambientes con partículas en suspensión gracias al fresado robusto. | Sistemas automáticos de carga exterior y manutención pesada. |
Sistema Curvic:
El Sistema Curvic de APEX DYNAMICS elimina las deficiencias operativas de las fijaciones convencionales mediante chaveta o bridas planas de fricción simple. Esta interfaz utiliza un acoplamiento dentado poligonal de geometría cóncava y convexidad rectificada tridimensionalmente.
Este esquema muestra cómo se acoplan físicamente las piezas desde el motor hasta el piñón:
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Brida de salida del reductor APEX: Es la cara giratoria final del reductor planetario acoplado al servomotor. Es el punto de donde proviene toda la fuerza de torsión.
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Dentado Curvic: Es una corona de dientes cóncavos y convexos rectificados que va mecanizada tanto en la brida del reductor como en la base del piñón. Al unirse, actúan como un molde perfecto que centra la pieza automáticamente y elimina cualquier holgura.
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Piñón de Precisión APEX: Es la rueda dentada final que, gracias a este sistema, recibe el par de giro de forma totalmente concéntrica y sin vibraciones.
Propiedades del Sistema Curvic:
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Concentricidad mecánica automática que genera un centrado radial perfecto respecto al eje de rotación del reductor planetario, minimizando el error de excentricidad cinemática.
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Transmisión de par: La fuerza torsional no se concentra en una única sección del eje, sino que se distribuye de manera uniforme por la totalidad de los dientes. Esto elimina el juego angular de torsión ante inversiones continuas de marcha.
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Modularidad y sustitución Eficiente: Al estar conformado por dos elementos mecánicos independientes, el piñón puede reemplazarse de forma rápida. El constructor de maquinaria puede optimizar el número de dientes del piñón para ajustar la velocidad lineal de avance sin alterar el tamaño de la brida de unión del reductor.
Sistema de Lubricación:
Un factor crítico para asegurar la vida útil de diseño calculada en 20.000 horas de servicio es la lubricación del sistema de reductor + piñón + cremallera de precisión. Las cremalleras APEX DYNAMICS pasan por un dispositivo desmagnetizador activo que disminuye el magnetismo residual a un umbral estricto de $10 \pm 3 \text{ Gauss}$. Esto impide que las partículas ferrosas suspendidas en el aire se adhieran al perfil involuto del diente, previniendo fallos por picadura (pitting) o microgripado.
Para potenciar este rendimiento, TECNOPOWER prescribe la integración de las unidades de lubricación inteligente LUG, las cuales automatizan el aporte de lubricante sin generar sobrepresiones ni excesos de grasa en el entorno de trabajo.
Este esquema describe el camino exacto que sigue la grasa o el aceite desde el depósito hasta el punto crítico de fricción:
- Unidad de lubricación LUG 400 / 2000 (70 bar): Es la bomba inteligente motorizada donde se almacena el lubricante. Genera impulsos a alta presión (hasta 70 bar) para empujar el fluido a través de las tuberías principales.
- Distribuidor progresivo de caudal: Es una válvula distribuidora que recibe el caudal de la bomba y lo divide en porciones volumétricas exactas de $0,15\text{ ml}$ hacia cada salida. Así se garantiza que llegue la misma cantidad a cada zona de la guía o de la cremallera.
- Piñón de celda abierta PU: El tubo del distribuidor llega hasta este piñón especial de espuma de poliuretano. En lugar de lanzar la grasa al aire (lo que mancharía la máquina), la espuma absorbe el lubricante de forma controlada.
- Cremallera: Al girar la máquina, el piñón de espuma engrana con la cremallera metálica y transfiere una película microscópica y constante de grasa directamente sobre las superficies de contacto.
La dosificación se realiza mediante un piñón de lubricación de espuma de poliuretano (PU) de celda abierta. Este elemento engrana de forma suave y constante con los dientes metálicos del sistema transmisor. Su estructura molecular absorbe el lubricante inyectado por las unidades de pistón LUG-400 (para grasas consistentes de grado NLGI 1, 2 o 3) o LUG-2000 (para aceites de alta viscosidad).
Bajo la presión del ciclo cinemático, la espuma PU distribuye una película microscópica y homogénea de lubricante sobre la superficie del perfil rectificado. El sistema opera a una presión máxima de 70 bar, monitorizando el nivel de llenado mediante interruptores de lengüeta magnéticos y gestionando las alertas mecánicas a través de conexión directa al PLC de la máquina.
Sobre APEX DYNAMICS:
Fundada en Taiwán en 1987, APEX DYNAMICS, Inc. comenzó fabricando robots antes de consolidarse a nivel mundial gracias a la producción de sus propios reductores planetarios de precisión. La clave de su éxito radica en una fuerte inversión en plantas automatizadas con tecnología CNC de última generación, lo que le ha permitido convertirse en un referente de fiabilidad, competitividad y ágiles plazos de entrega. Actualmente, la empresa cuenta con una sólida presencia global y un catálogo diversificado.
En cuanto a su oferta de piñón y cremallera de precisión, la compañía ha aplicado toda su experiencia en reductores planetarios de precisión para desarrollar sistemas lineales de alta exigencia, ideales para aplicaciones en robótica, maquinaria CNC y corte por láser. El piñón y cremallera de APEX están diseñados específicamente para trabajar en perfecta sintonía con sus reductores planetarios de precisión, consiguiendo un sistema completo con un rendimiento óptimo, alta rigidez y una máxima precisión en el movimiento lineal.
La alianza estratégica con TECNOPOWER combina el producto APEX de alta calidad con el asesoramiento del equipo de ingeniería de TECNOPOWER. Esto asegura que los constructores de maquinaria dispongan de una solución técnica optimizada para las necesidades de transmisión y movimiento lineal.
