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Usos industriales del bronce: cojinetes o rodamientos
Los cojinetes de bronce, también conocidos como rodamientos, pueden funcionar a la perfección durante décadas y en las condiciones más duras. Tanta es su durabilidad, que su vida útil puede ser incluso mayor que la del equipo del que forma parte. Para lograrlo es necesario un buen diseño, una fabricación muy precisa y un mantenimiento correcto. Elegir la composición más adecuada para cada uso también es clave para su buen desempeño.
La importancia del diseño de los rodamientos
La fase de diseño exige conocer bien el entorno en el que se van usar los cojinetes y la selección del material más adecuado. En esta línea también es relevante identificar la mejor forma de lubricación, si bien en ocasiones serán las condiciones de funcionamiento las que la definan. Las propiedades de los distintos tipos de bronce para rodamientos facilitan esta selección del material, a la vez que garantizan un rendimiento óptimo.
Para conocer las condiciones en las que va a trabajar el rodamiento hay que valorar varios parámetros, si bien es complicado tenerlos en cuenta todos para el diseño de los cojinetes:
La carga, la constancia y el impacto.
La velocidad de carga.
El movimiento oscilante.
Si se van a usar en ambientes corrosivos, con suciedad y con lubricante.
La temperatura del entorno.
Si el suministro de lubricante ha de ser regular y sin interrupciones.
Si la maquinaria va a arrancar y detenerse con frecuencia.
Si se produce desalineación del eje.
La diferencia de dureza entre el cojinete y el eje.
Tras la definición de las condiciones de funcionamiento, es necesario establecer cómo va a ser la lubricación. Dependerá de si estamos ante cojinetes de fricción para marcha en seco, lubricados con grasa o de accionamiento hidrodinámico. Hay que tener en cuenta que el momento más exigente para el material es cuando el cojinete y el eje entran en contacto o bien están separados por una película lubricante muy fina. Por eso es recomendable que la aleación de bronce que se elija tenga una fricción inherente baja, que sea resistente a la soldadura y que tenga una alta conductividad térmica, haciéndolo capaz de eliminar con eficacia el calor por fricción de la superficie.
¿Cómo debe ser la aleación de bronce para cojinetes?
La aleación de bronce para cojinetes que ofrezca mejores resultados debe destacar en estos indicadores:
Buena capacidad para absorber y eliminar partículas contaminantes.
Conformabilidad, para adaptarse y ajustarse a los cambios en el eje.
Resistencia a la compresión.
Resistencia a la fatiga.
Baja resistencia al corte.
Uniformidad en la estructura.
No hay ninguna aleación capaz de sobresalir en todos estos puntos, por esta razón la fase del diseño de los rodamientos es especialmente importante.
Tipos de aleaciones de bronce para cojinetes
Los bronces al estaño dependen de la cantidad de estaño para su resistencia. Si se le agrega una pequeña cantidad de plomo, ven mejoradas sus prestaciones antifricción, si bien a costa de perder cierta resistencia. En el caso de un alto contenido en plomo, mejora la lubricidad, pero la resistencia es menor. Eso sí, ningún metal para cojinetes tiene una mejor maquinabilidad que los bronces con plomo. Por su parte, los bronces al aluminio y al manganeso se emplean para aplicaciones que exigen una fuerza extremadamente alta y una gran resistencia a la corrosión.
En resumen, los bronces para cojinetes ofrecen resistencia, ductilidad, dureza, resistencia al desgaste, baja fricción, propiedades antiadherentes y capacidad para adaptarse a superficies irregulares, tolerar entornos con suciedad y lubricantes contaminados. Asimismo, su resistencia a la corrosión suele ser superior a la de otros materiales para rodamientos, permitiendo además una fabricación fácil y económica. Esto permite fabricar rodamientos para aplicaciones especiales y únicas sin suponer un gasto elevado.
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