I. Posisi Inti dan Tata Nama
Posisi: Rangkaian sekrup bola berbantalan ganda, telah dimuat awal (preloaded), kekakuan tinggi/presisi tinggi. Ini merupakan solusi yang dirancang untuk aplikasi kelas atas yang menuntut tanpa backlash, kekakuan sangat tinggi, kapasitas beban tinggi, dan masa pakai panjang.
Interpretasi Tata Nama:
- D: Bantalan Ganda. Fitur utama, terdiri dari dua bantalan yang digabungkan melalui metode pemuatan awal.
- F: Berflens. Bantalan dilengkapi flens persegi atau bulat untuk memudahkan pemasangan dan fiksasi.
- U: Umumnya mewakili "Ultra Presisi" atau kelas kinerja tinggi tertentu. Terkadang mengacu pada metode pemuatan awal tertentu.
Nilai inti: Struktur bantalan ganda yang telah dimuat awal secara aktif menghilangkan clearance aksial dan memberikan kekakuan serta kapasitas beban jauh lebih unggul dibandingkan sekrup bola bantalan tunggal.
II. Struktur Inti dan Prinsip Kerja
Struktur Preload Dua Mur (Inti):
- DFU terdiri dari dua mur bola yang independen. Elemen penyetel preload (misalnya, spacer preload, pegas, atau selongsong berulir) memberikan gaya aksial yang berlawanan di antara keduanya.
- Prinsip kerja: Preload memaksa lintasan bola pada kedua mur untuk menekan sisi ulir poros sekrup yang berlawanan. Terlepas dari apakah sekrup mengalami beban maju atau mundur, bola pada salah satu mur selalu dalam kondisi terbebani. Hal ini sepenuhnya menghilangkan kebebasan aksial (mencapai zero backlash) dan secara signifikan meningkatkan kekakuan sistem.
Metode Preload:
- Preload Spacer: Spacer presisi dengan ketebalan berbeda dimasukkan di antara kedua mur. Struktur sederhana, kekakuan tertinggi, nilai preload tetap, namun pengaturannya kurang praktis.
- Preload Pegas: Gaya preload diterapkan melalui set pegas cakram. Mengompensasi keausan dan ekspansi termal, sehingga menjaga preload tetap konstan, namun kekakuannya sedikit lebih rendah dibandingkan preload spacer.
- Beban Awal Berulir: Posisi relatif dari dua mur disesuaikan dan dikunci melalui selubung berulir. Dapat disetel, tetapi kekakuan tergantung pada gaya penguncian.
Mur Berkait:
- Mengintegrasikan kait yang kuat dan menyatu, menyediakan permukaan pemasangan yang luas. Dipasang ke meja kerja dengan beberapa sekrup, menawarkan kekakuan sambungan yang sangat baik dan kemudahan pemasangan.
Poros Sekrup Presisi Tinggi:
- Diproduksi menggunakan proses penggerindaan presisi, biasanya mencapai tingkat akurasi ulir yang tinggi seperti C7, C5, atau bahkan C3. Memiliki material unggul dan perlakuan panas yang baik.
III. Keunggulan Kinerja Inti
- Tanpa Backlash dan Akurasi Posisi Sangat Tinggi: Desain mur ganda dengan beban awal sepenuhnya menghilangkan kebebasan aksial, mencapai transmisi benar-benar "tanpa backlash". Ini sangat penting untuk aplikasi yang membutuhkan repetitivitas sangat tinggi, posisi bolak-balik, dan tanpa kejut pembalikan (misalnya, pengukuran presisi, mesin litografi, permesinan presisi tinggi).
- Kekakuan Aksial Luar Biasa: Struktur mur ganda memberikan kekakuan aksial lebih dari dua kali lipat dibandingkan pasangan sekrup mur tunggal. Lenturan minimal di bawah beban aksial tinggi memastikan akurasi gerak dan stabilitas selama pemotongan berat atau kondisi beban tinggi.
- Kapasitas Beban Tinggi dan Usia Pakai Panjang: Kedua mur membagi beban, meningkatkan nilai beban dinamis dan statis secara keseluruhan. Pemuatan awal juga meningkatkan distribusi beban pada bola-bola, sehingga berkontribusi pada usia pakai yang lebih panjang.
- Kelancaran Gerak yang Sangat Baik: Menghilangkan celah menghasilkan perubahan arah yang halus tanpa kejut, serta menghilangkan fenomena stick-slip (gerakan merayap) selama operasi kecepatan rendah, memberikan karakteristik gerak yang unggul.
IV. Perbandingan dengan Sekrup Bola Mur Tunggal (misalnya, SFU)
| Fitur |
DFU (Tipe Preload Mur Ganda) |
Tipe Mur Tunggal (misalnya, SFU) |
| Celak axial |
Tanpa backlash (dihilangkan melalui preload). |
Mungkin memiliki celah dalam orde mikron, atau penghilangan terbatas melalui preload internal mur tunggal (bola berukuran lebih besar). |
| Kekakuan Aksial |
Sangat tinggi (2x atau lebih). |
Tinggi, tetapi memiliki batas atas teoritis. |
| Kapasitas Beban |
Lebih tinggi (beban dibagi oleh dua mur). |
Tinggi. |
| Karakteristik Gerakan |
Identik pada gerakan maju/mundur, tidak ada kejutan saat pembalikan arah, kelancaran sangat baik. |
Mungkin memiliki zona mati saat pembalikan arah, sedikit kejutan saat pembalikan. |
| Kompleksitas Struktural & Biaya |
Struktur kompleks, biaya tinggi. |
Struktur sederhana, biaya lebih rendah. |
| Skenario yang Berlaku |
Peralatan mutakhir dengan presisi ultra-tinggi, kekakuan tinggi, dan persyaratan tanpa backlash. |
Sebagian besar besar peralatan industri umum yang membutuhkan presisi tinggi dan kecepatan tinggi. |
| Gesekan & Kenaikan Suhu |
Pemuatan awal meningkatkan gesekan dan kenaikan suhu operasional dalam batas tertentu. |
Gesekan dan kenaikan suhu yang relatif lebih rendah. |
V. Bidang Aplikasi Khas
Baut cakram DFU dirancang khusus untuk peralatan kelas atas dengan tuntutan kinerja ekstrem:
- Peralatan Mesin CNC Ultra-Presisi: Sumbu umpan untuk pusat permesinan presisi, penggiling jig, bubut ultra-presisi.
- Peralatan manufaktur semikonduktor: Tahap positioning nanometer pada mesin litografi, peralatan inspeksi wafer, die bonder.
- Perangkat pengukur presisi: Sumbu penggerak utama untuk Mesin Ukur Koordinat (CMM), interferometer laser, sistem pengukuran visual.
- Peralatan Manufaktur Aditif Kelas Atas: Penggerak penyebar serbuk dan silinder pembentukan pada printer 3D logam industri.
- Peralatan Manufaktur Dirgantara: Mesin peletakan serat komposit, pusat permesinan 5-sumbu presisi tinggi.
- Peralatan Optik dan Elektro-Optik Presisi: Sistem penunjuk teleskop, sumbu penggerak presisi untuk mesin pemotong/pengukir laser.
VI. Panduan Pemilihan dan Penggunaan
- Penilaian Kebutuhan: Pertimbangkan solusi mur ganda hanya jika sekrup mur tunggal (bahkan dengan preload internal) tidak dapat memenuhi persyaratan kekakuan, backlash, atau umur pakai. Biaya dan kompleksitas yang lebih tinggi memerlukan justifikasi menyeluruh.
- Pemilihan Metode Preload:
- Preload Spacer: Cocok untuk beban stabil, aplikasi dengan persyaratan kekakuan ekstrem, dan di mana perubahan preload tidak diinginkan (misalnya, permesinan tugas berat).
- Preload Pegas: Cocok untuk kondisi kompleks yang melibatkan keausan atau ekspansi termal di mana preload konstan diperlukan (misalnya, peralatan pengukur presisi tinggi dengan langkah panjang)
- Pencocokan Kelas Akurasi: Poros sekrup harus dipilih dengan kelas akurasi C7 atau lebih tinggi yang sesuai dengan presisi target sistem.
- Manajemen Termal Sistem: Preload mur ganda menghasilkan gesekan yang lebih tinggi dan potensi panas lebih banyak. Untuk aplikasi kecepatan tinggi atau langkah panjang, pertimbangkan pendinginan sekrup (misalnya, pendingin melalui sekrup berongga) atau langkah pendinginan paksa.
- Pemasangan Profesional: Penyesuaian preload yang tepat pada kedua mur dan penyelarasan presisi poros sekrup dengan motor penggerak serta bantalan penyangga sangat penting selama pemasangan.
Sekrup bola DFU (dan sekrup bola preload mur ganda serupa) merupakan solusi canggih dalam teknologi sekrup bola untuk mencapai "tanpa backlash" dan "kekakuan ekstrem". Melalui struktur preload mur ganda yang cerdas namun kompleks, komponen ini mengorbankan sebagian biaya dan efisiensi operasional (gesekan meningkat) demi lompatan kualitatif dalam akurasi posisi dua arah, kekakuan sistem, serta kapasitas beban. Sekrup DFU adalah salah satu komponen transmisi mekanis inti paling andal dan kuat yang tersedia bagi perancang peralatan presisi yang menghadapi tuntutan kinerja kontrol gerak paling ketat. Memilih DFU berarti meletakkan fondasi yang kokoh dan andal bagi kinerja unggulan suatu mesin.
EN
