A construção da célula de carga começa na oficina mecânica onde chegam as barras de aço inoxidável de 17-4 PH para serem transformadas.
17-4 PH aço inoxidável, devido à sua elasticidade e dureza, é um material particularmente adequado para células de carga.
Quando combinado com os estressímetros adequados, tem um erro muito pequeno no ciclo de histerese.
Esta característica permite-lhe permanecerflexívelmesmo para forças muito elevadas: deforma-se sob uma carga e retorna à sua condição inicial quando a carga deixa de agir.
Todas as barras estãoCertificadoEm seguida, cada barra é marcada com o seu diâmetro e número de fundição, de modo a que o lote seja facilmente rastreável.
A barra é cortada em cilindros, que são então verificados um por um para se certificar de que não há "fissuras".
FissurasA utilização de uma célula de carga é frequentemente caracterizada por fissuras imperceptíveis para o olho humano e podem causar problemas futuros no fabrico ou no funcionamento da célula de carga.
Uma vez superados os controlos, o cilindro é mecanizado em3 fasesDois no torno e um na fresadora.
- Durante a primeira fase de rotação, o operadorcaixinhana célula de carga, onde serão colocados os tensômetros.
- Na segunda fase de transformação, obotão de carga superior, típico das células de carga CBL, é feito no lado oposto do cilindro.
- Na terceira fase, oSoquetepara a glândula do cabo e para oburacoPara que o cabo passe, são também fabricados com uma fresadora.
A mecânica da célula de carga está pronta para passar para a próxima fase de fabricação.
2Primeiras verificações mecânicas e lavagem
Uma vez que o corpo em branco da célula de carga tenha sido recebido pela oficina, é efectuado o primeiro ensaio mecânico.
O operador, utilizando umEsquadra certificada, verifica que as dimensões estão dentro das tolerâncias especificadas no desenho de projecto.
Para remover todos os vestígios de impurezas, a peça é lavada pela primeira vez com umaEmulsão desengrasantea uma temperatura de 50° durante 40 minutos.
Esta é apenas a primeira lavagem que a célula de carga será submetida, na verdade, será limpa pelo menos mais 4 vezes.
Finalmente, todas as partes limpas são secadas à mão, uma por uma.
3Tratamentos térmicos
Tratamento térmico deenvelhecimentoO sistema de tração de carga é um sistema de tração de carga que serve para eliminar e aliviar as tensões no material e para levar a célula de carga à dureza desejada, melhorando a sua elasticidade.
O envelhecimento leva ao núcleo da produção de células de carga.
As células de carga são colocadas em lotes no forno, enquanto o painel de controlo da gestão supervisiona a operação e produz um gráfico e um certificado sobre o tratamento térmico realizado.
Existem dois tipos deFornos industriaisutilizados para este tratamento: fornos a ar e fornos de muffle.
O forno de ar funciona por ventilação, enquanto o forno de muffle usa elementos de aquecimento em espiral para produzir calor.
ParaCélulas de carga especial(como os certificados OIML R 60), o tratamento térmico envolve uma etapa adicional antes do envelhecimento: resolubilização.
Duranteresolubilização, a célula de carga é tratada a 1050°C num forno industrial de alto vácuo e depois arrefecida a -80°C num forno criogénico.
O forno de alto vácuo garante que a célula de carga não se deforme,Enquanto o choque térmico no forno criogênico elimina tensões na estela de aço inoxidável de 17-4 PH para que a célula de carga seja ainda mais precisa e linear.
Esta fase de pré-envelhecimento é realizada na peça em branco antes da usinagem e elimina todas as tensões na célula de carga.
4. Polir e sabotar
Após o tratamento térmico, a célula de carga é polida e arejada.
Poluição
A superfície é esfregada com umpasta abrasivae feito brilhante para reduzir a rugosidade da célula de carga e evitar o acúmulo de material, tornando-o também fácil de limpar.
Arborização
Com a ajuda de umMáquina de sabotar, o operador pulveriza microesferas de vidro na superfície da célula de carga, tornando-a porosa.
Este sensor é polido no exterior e arejado apenas no interior, de modo que os tensômetros aderirão melhor ao corpo da célula de carga devido aoporosidadeA partir daí, o processo de arejamento é efetuado na superfície.
A célula de carga é finalmenteLavadosde novo a 50 °C e completamente limpo dos resíduos arenosos das microsferas e dos resíduos gordurosos da pasta abrasiva.
Quando a lavagem estiver concluída, as células de carga são empilhadas, tendo cuidado para inserir umDisco de siliconeIsto evitará que sejam danificados ou arranhados mais tarde no ciclo de produção.
5Verificação das dimensões e da planosidade
A célula de carga é transportada para o laboratório, onde é submetida a dois controlos: os de dimensão e de plano.
Verificação das dimensões
A verificação dimensional é efectuada com medidores, que por sua vez são calibrados com blocos de Johansson.
O que são os blocos de Johansson?
Também conhecidos como "blocos de calibre paralelo plano", são paralelepípedos magnéticos de aço de espessura variável (0,01 a 10 mm) usinados para obter 2 faces perfeitamente paralelas.
Ao esfregar e unir vários blocos de diferentes valores nominais,os medidorescom um diâmetro de diâmetro não superior a 50 mm,podem ser verificados.
Os blocos Johansson têm um prazo de validade, pelo que devem ser periodicamente revistos para obter uma nova certificação ou substituídos por novos blocos.
Verificação da planície
Para verificar a aplanura, a célula de carga é colocada numa superfície perfeitamente plana e uma força é exercida sobre ela com os dedos.
Se a célula de carga se move, o suporteCoroanão é perfeitoplanoÉ essencial que permaneça imóvel, caso contrário não poderá funcionar adequadamente.
Após o polimento e as verificações mecânicas, verifica-se a dureza da célula de carga.
Aproximadamente 10% das peças são verificadas aleatoriamente, o que é suficiente para garantir que todo o lote cumpre os parâmetros exigidos.
Para este ensaio, o operador utiliza umDurômetro, isto é, uma máquina com um penetrador que mede o grau de dureza adquirido pelo metal após o tratamento térmico de envelhecimento e confirma que o parâmetro medido é correto.
Para a realização da verificação podem ser utilizados diferentes métodos e escalas, sendo que o mais adequado é escolhido em função da forma e do material do penetrador e das forças de pré-carga e carga aplicadas.
Neste caso, a escala escolhida éHRC(Dureza Cone Rockwell), que é o usado para peças de aço endurecido.
A célula de carga está agora pronta para rastreamento e marcação do eixo.
7. Rastreamento e marcação a laser
Tanto o rastreamento como a marcação são feitos com um marcador a laser que pode gravar qualquer material, para um resultado extremamente limpo e preciso.
Rastreamento
A fase de rastreamento é crítica: é precisamente aqui que, seguindo as instruções do desenho fornecido pelo engenheiro mecânico, oeixossão gravados no interior da fenda da célula de carga, que durante a fase de colagem indicará ao operador onde colocar com precisão os tensômetros.
Marcação
O marcador move-se de uma célula de carga para outra e em cada uma grava oetiquetacom os dados da placa de identificação para garantir a plena rastreabilidade.
Uma vez concluídas todas as verificações mecânicas, a célula de carga é lavada novamente.
Desta vez, uma máquina de lavar a ultrassom industrial é usada para garantir que seja completamente desengordada.
O operador coloca cerca de 10 kg de células de carga numa cesta e baixa-as na água a uma temperatura de 70°C.ultra-soma 70 Hz durante 2 a 5 minutos e depois enxaguado.
Após a lavagem, a diferença entre polir e arejar é clara e perceptível.
A superfície da célula de carga polida é lisa e faz com que a água escorra imediatamente; a superfície da célula de carga de areia é porosa e retém a água, que leva mais tempo para evaporar.
9O que é?Um tensômetro e como funciona?
O tensômetro é uma pequena grelha constituída por:fios constantes(uma liga binária de cobre e níquel) e é o componente de medição sensível da célula de carga.
Coligado dentro da fenda da célula de carga, segue a deformação da sua superfície.
Quando deformado, causa umalteração da resistência,e, portanto, em sinal eléctrico, proporcional à força aplicada à célula de carga.
Estas variações são medidas através de umaPonte WheatstoneCircuito.
A ponte conecta múltiplos tensômetros uns com os outros através de fios eléctricos e de uma placa de circuito impresso (PCB), que, em conjunto, detectam a magnitude da deformação como uma alteração do sinal elétrico expressa em mV/V (millivolts por volt).
10. Limpeza com condicionador e neutralizar
A célula de carga chega agora ao departamento mais delicado, onde são selecionados, posicionados e colados de forma especializada pelos técnicos qualificados e especializados.
Tudo neste departamento é mantido sob o máximo controlo:temperaturaO nível de oxigénio é sempre entre 20°C e 24°C.humidadeé mantidoconstantee háSem pó- Não sei.
Tudo é cuidadosamente monitorizado, nada deve afetar o tensômetro e o seu isolamento.
No entanto, a célula de carga deve ser limpa novamente antes da colagem.
O técnicoLimpe-o à mão.com dois produtos: o condicionador e o neutralizador.
Condicionador
O condicionador é um composto deÁcido fosfóricoque corrói ligeiramente a superfície da célula de carga e permite que seja completamente desengrasada.
O técnico despeja uma gota de condicionador na fenda para limpá-la bem, depois seca os resíduos com gaze.
Neutralizador
O neutralizador é utilizado para bloquear a reacção química iniciada pelo condicionador e para criar as condições ótimas de limpeza para colar os estensímetros.
Aplica-se após o condicionador e ajuda a assegurar que a célula de carga éperfeitamente limpo.Se o condicionador tiver sido eficaz, a gota de neutralizador expandir-se-á imediatamente na superfície da fenda.
O técnico pode agora proceder à colagem.
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