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A Honscn se concentra em serviços profissionais de usinagem CNC desde 2003.
Fornecedor de automação com foco na UE/EUA × Honscn: Polias Poly-V de alto equilíbrio para braços robóticos mais suaves e rápidos
2025-11-28
Perfil do Cliente: Um Parceiro de Confiança para Marcas Industriais da UE/EUA
Nosso cliente é uma empresa exportadora de médio porte especializada em componentes essenciais de transmissão para os setores de automação industrial e equipamentos de transmissão de alta precisão. Há anos, eles construíram uma reputação como fornecedores confiáveis para marcas industriais premium europeias e americanas, fornecendo peças que impulsionam linhas de produção automatizadas em manufatura, logística e engenharia de precisão. Sua vantagem competitiva reside na entrega de componentes que igualam ou superam a qualidade dos importados, oferecendo, ao mesmo tempo, melhor custo-benefício.
Quando as polias padrão existentes não conseguiram atender às crescentes demandas dos sistemas de braços robóticos de seus clientes (afetados por vibração, ruído e velocidade limitada), eles recorreram a nós em busca de uma solução personalizada. Seu objetivo era claro: uma polia que aumentasse a velocidade operacional, reduzisse o ruído e melhorasse a estabilidade geral do sistema — tudo isso com um custo competitivo o suficiente para substituir as alternativas importadas.
Visão geral do projeto: Solucionando os principais problemas de transmissão em braços robóticos
A principal necessidade do cliente estava centrada nos sistemas de transmissão de seus braços robóticos industriais. Esses braços robóticos são usados em tarefas de montagem de alta velocidade e posicionamento de precisão, onde até mesmo pequenas inconsistências na transmissão podem levar a erros de produção, desgaste do equipamento ou tempo de inatividade. Suas polias padrão existentes não conseguiam fornecer o equilíbrio dinâmico e a operação suave necessários para tempos de ciclo mais rápidos — então eles nos incumbiram de desenvolver uma polia Poly-V personalizada de alta precisão para solucionar essas deficiências.
O projeto não se tratava apenas de fabricar uma peça — tratava-se de criar um componente que se tornasse um diferencial competitivo para os produtos oferecidos pelo cliente aos seus consumidores na UE e nos EUA. Eles precisavam de uma solução que atendesse a rigorosos critérios de desempenho, ao mesmo tempo que se alinhasse às suas metas de custo e prazo de entrega.
Produto: Polia Poly-V de Alumínio 6061-T6 de Alta Precisão
Cada detalhe da polia foi projetado para solucionar os desafios específicos de transmissão do cliente:
- Material : Alumínio 6061-T6. Escolhido por sua combinação imbatível de leveza (fundamental para a agilidade do braço robótico) e resistência estrutural (para suportar torque contínuo). Além disso, é altamente usinável, perfeito para alcançar tolerâncias rigorosas.
- Especificações principais : Diâmetro externo φ150mm, furo interno φ25mm (com chaveta para montagem segura); grau de balanceamento dinâmico G6.3 (padrão da indústria para automação de alta velocidade); dureza superficial HV≥350 (para resistência ao desgaste a longo prazo).
- Processo de fabricação : torneamento CNC + correção de balanceamento dinâmico + anodização dura. Cada etapa foi selecionada para otimizar a precisão e a durabilidade.
- Função principal : Transfere energia em sistemas de transmissão de braços robóticos, garantindo precisão de posicionamento síncrono. Uma polia com funcionamento suave se traduz diretamente em um desempenho mais rápido e confiável do braço robótico.
- Posicionamento no mercado : Uma alternativa economicamente viável às polias Poly-V importadas para o mercado de automação industrial de alta gama da UE/EUA, projetada para oferecer "desempenho de nível de importação a um preço competitivo".
Principais desafios: equilibrar velocidade, precisão e durabilidade.
As exigências do cliente iam além da fabricação padrão de polias — três obstáculos críticos impediam o sucesso:
Desafio 1: Vibração e Ruído em Altas Velocidades
Os braços robóticos operam em ciclos cada vez mais rápidos, e até mesmo pequenos desequilíbrios na polia podem causar vibrações significativas. Essa vibração não só gera ruídos incômodos, como também acelera o desgaste de outros componentes (como correias e rolamentos) e reduz a precisão do posicionamento. As polias padrão existentes do cliente não possuíam o balanceamento dinâmico necessário para eliminar esses problemas em velocidades mais altas.
Desafio 2: Perfis de ranhura precisos e consistentes em todos os lotes
As ranhuras da polia Poly-V são o "motor" da transmissão de potência — elas devem encaixar perfeitamente com a correia para evitar deslizamento ou desgaste irregular. O cliente exigia dimensões de ranhura ultraprecisas (tolerância de ±0,01 mm) e consistência entre lotes para garantir a compatibilidade entre seus modelos de braço robótico. Os métodos de usinagem padrão (que utilizam múltiplas ferramentas para o corte das ranhuras) frequentemente levam a variações que causam problemas de desempenho.
Desafio 3: Design leve sem sacrificar a resistência
Os braços robóticos precisam de componentes leves para maximizar a velocidade e a eficiência energética, mas a leveza não pode comprometer a resistência. A polia precisava suportar torque e carga constantes sem deformar. Além disso, precisava resistir à corrosão e ao desgaste em ambientes industriais (exposta a óleo, poeira e umidade).
Nossas Soluções Personalizadas: Engenharia para Desempenho
Abordamos cada desafio com soluções práticas e direcionadas, combinando técnicas avançadas de usinagem, ferramentas personalizadas e rigoroso controle de qualidade:
Solução 1: “Torneamento em vez de retificação” + Balanceamento de precisão
Para eliminar vibrações e ruídos, focamos na suavidade da superfície e no equilíbrio dinâmico:
- Superfícies ultralisas com ferramentas de CBN : Adotamos um processo de torneamento de precisão que substitui a retificação por torneamento, utilizando ferramentas importadas de CBN (nitreto cúbico de boro). Essas ferramentas cortam alumínio 6061-T6 com excepcional nitidez, criando superfícies de ranhura com rugosidade Ra < 0,8 μm — muito mais lisas do que a retificação padrão. Isso reduziu o atrito entre a polia e a correia, uma das principais fontes de ruído.
- Balanceamento dinâmico peça por peça : Após a usinagem, cada polia foi testada em uma máquina de balanceamento dinâmico de alta precisão (capaz de detectar desequilíbrios de até 0,1 g·mm). Quaisquer desequilíbrios foram corrigidos por meio de microfuros em locais específicos da parede interna, garantindo que cada polia atendesse ao padrão de balanceamento G6.3. Isso eliminou a vibração na origem, mesmo em velocidades máximas de operação.
Solução 2: Ferramentas de formulário personalizadas + protocolos de inspeção rigorosos
Para obter ranhuras consistentes e precisas, otimizamos o processo de usinagem e adicionamos várias etapas de controle de qualidade:
- Corte de ranhuras em uma única passada com ferramentas personalizadas : Projetamos e fabricamos ferramentas de conformação personalizadas que usinam todas as ranhuras da polia em uma única passada. Isso eliminou as variações causadas por múltiplas trocas de ferramentas ou ajustes de configuração, garantindo que a forma, a profundidade e o espaçamento de cada ranhura correspondessem às especificações exatas do cliente.
- “Tripla Verificação da Primeira Peça + Amostragem por Lote” : Implementamos um sistema de inspeção rigoroso para garantir a consistência. Para cada lote de produção, a primeira polia passou por três verificações: medição dimensional com uma máquina de medição por coordenadas (MMC), verificação do perfil da ranhura com um gabarito de aço específico e inspeção visual por meio de um projetor digital. Em seguida, amostramos 5% de cada lote para as mesmas verificações, detectando quaisquer desvios antes que se tornassem problemas dispendiosos no lote.
Solução 3: Projeto otimizado por FEA + Anodização dura
Para equilibrar leveza e resistência, combinamos engenharia estrutural com tratamento de superfície avançado:
- Redução de peso via FEA : Utilizando análise de elementos finitos (FEA), otimizamos o design dos raios da polia adicionando nervuras de reforço. Isso nos permitiu remover 15% do excesso de material (reduzindo o peso sem comprometer a resistência), mantendo a integridade estrutural sob carga máxima.
- Anodização dura para maior durabilidade : Aplicamos um acabamento de anodização dura, criando uma camada cerâmica de 50 a 80 μm de espessura na superfície da polia. Isso aumentou a dureza da superfície para HV ≥ 350 (superando a exigência do cliente) e adicionou resistência superior à corrosão — perfeito para ambientes de oficina agressivos. O acabamento também reduziu o desgaste da correia, criando uma superfície lisa e de baixo atrito.
Como fabricamos as polias: um fluxo de trabalho rigoroso e rastreável
Consistência e qualidade exigem um processo simplificado — veja como transformamos as polias de matéria-prima em produto acabado:
- Fornecimento e preparação de materiais : Selecionamos barras de alumínio 6061-T6 certificadas e inspecionamos cada peça em busca de defeitos internos (como porosidade) que pudessem enfraquecer a polia. Em seguida, cortamos as barras em peças brutas no comprimento correto.
- Usinagem de desbaste : Utilizando tornos CNC, usinamos o diâmetro externo, o furo interno e a chaveta até as dimensões quase finais, deixando apenas 0,1 mm de material para o acabamento de precisão. Isso reduziu a tensão no material durante o acabamento.
- Usinagem de Precisão : Utilizamos ferramentas CBN importadas para usinar os sulcos da polia e as superfícies de contato, obtendo o acabamento ultrassuave necessário para baixo ruído.
- Balanceamento dinâmico : Cada polia foi montada na máquina de balanceamento dinâmico, girada na velocidade de operação (1.500 RPM) e corrigida por meio de microfuração, se necessário. Um certificado de balanceamento foi gerado para cada peça.
- Anodização dura : As polias foram limpas, gravadas e imersas em um banho de anodização. Controlamos a temperatura (20 ± 2 °C) e a corrente para garantir um revestimento uniforme e, em seguida, curamos o acabamento a 120 °C para maior durabilidade.
- Controle de Qualidade Final : Cada polia passou por uma inspeção final: medição dimensional por máquina de medição por coordenadas (CMM), dureza superficial por durômetro, reavaliação do balanceamento dinâmico e verificação do perfil das ranhuras. Documentamos todos os resultados para garantir a rastreabilidade — um aspecto muito valorizado pelo cliente para seus clientes na UE e nos EUA.
Resultados: Superando as expectativas e garantindo uma parceria de longo prazo.
Entregamos o primeiro lote de 500 polias dentro do prazo — e os testes do cliente revelaram resultados transformadores. Após instalarem nossas polias em seus sistemas de braços robóticos, eles relataram:
- Redução de 40% no ruído operacional (fundamental para o cumprimento das normas de ruído da UE/EUA no chão de fábrica).
- Uma redução de 30% na vibração, o que prolongou a vida útil das correias e rolamentos em 25%.
- A capacidade de operar braços robóticos a velocidades 15% maiores sem comprometer a precisão do posicionamento.
Desde a entrega inicial, o cliente tem feito pedidos anuais recorrentes de mais de 2.000 polias. Eles também expandiram nossa parceria para desenvolver engrenagens e eixos personalizados para a próxima geração de braços robóticos — prova da confiança que construímos por meio do desempenho.
Se você precisa de polias, engrenagens ou outros componentes de transmissão personalizados, temos a experiência necessária para fornecer a precisão que impulsiona o seu sucesso. Entre em contato conosco para discutir o seu projeto. Envie um modelo 3D para ver instantaneamente o preço, o prazo de entrega e o feedback do projeto para fabricação (DFM).
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