Cojinetes de metal-polímero: comparativa

Genoveva de Ros | 19 octubre, 2021

En este artículo examinamos en profundidad los cojinetes de metal-polímero. 

¿Qué son los cojinetes de deslizamiento de metal-polímero?

¿Cómo se diferencian de otros tipos de cojinetes?

¿Para qué son particularmente buenos y cuándo es mejor no usarlos?

Echamos un vistazo literal a los cojinetes de metal-polímero también conocidos como cojinetes DU, y sopesamos las ventajas y desventajas específicas.

El origen de los cojinetes de metal-polímero

Los metales como el acero, bronce, cobre o latón son materiales muy utilizados para cojinetes debido a su alta capacidad de carga y su conductividad térmica. Para mejorar sus propiedades de deslizamiento y resistencia al desgaste, los cojinetes fabricados con estos materiales suelen estar lubricados. 

Problema

Primer problema:

La lubricación externa requiere de sistemas de alimentación en los puntos de apoyo à ranuras de lubricación y engrasadores

Además, los lubricantes a menudo llegan al medio ambiente y contaminan los componentes o productos contiguos. 

Solucion

Solución:

A principios del siglo XX se encontró un plástico especial que tenía excelentes propiedades de deslizamiento: politetrafluouretileno (PTFE)

Problema

Segundo problema:

El teflón ofrece excelentes propiedades de deslizamiento, pero Su capacidad de carga es pequeña

Entonces, si fuera posible combinar la estabilidad del metal con las propiedades deslizantes de un plástico como el PTFE, se podría prescindir de la lubricación. 

Solucion

Solución:

Se desarrolló una carcasa de metal resistente que protege una capa incrustada de PTFE. 

Pero ¿Cómo se consigue que un material que desliza tan bien y tiene mala adherencia, se adhiera al metal?

Tecnología de los cojinetes DU

Su mayor fortaleza es también la mayor debilidad de los cojinetes DU. Su película deslizante está hecha de plásticos deslizantes y blandos. Son plásticos como el PTFE, o también el polioximetileno (POM). 

Con la hábil combinación de diferentes métodos de fabricación y materiales, la fijación de estos plásticos en las fundas metálicas protectoras es un éxito.

cojinete DU metal-polimero, seccion transversal
Vista ampliada de un cojinete de metal-polímero en sección transversal

La capa de PTFE no se aplica directamente sobre el acero sino sobre una capa porosa de bronce sinterizado, que a su vez se adhiere al acero.

Ventajas y desventajas de los cojinetes  de metal-polímero

Las ventajas y desventajas de este tipo de cojinete se derivan de su estructura multicapa. 

Ventajas del uso de cojinetes de metal-polímero

  1. Su principal ventaja es que al tener una capa deslizante de PTFE, funcionan «en seco», es decir, sin lubricación externa. La capa de PTFE asegura un coeficiente de fricción relativamente bajo. 
  2. Debido al alto contenido de metal, la disipación de calor también es mejor en comparación con los cojinetes de deslizamiento totalmente de plástico. 
  3. Por último, la capacidad de carga es muy alta debido a la presencia de acero. Las cargas estáticas en particular se pueden absorber muy bien.

Desventajas del uso de cojinetes de metal-polímero

  1. La principal desventaja de los cojinetes de metal-polímero es el riesgo de corrosión debido a la presencia del acero y el plomo, contenido en algunas variantes, lo que los descalifica de la certificación RoHS. 
  2. El peso es alto en comparación con los cojinetes hechos totalmente de plástico.
  3. Si la capa de PTFE extremadamente delgada se daña o raya debido a una instalación incorrecta o se deteriora debido a un mayor desgaste, el eje friccionará directamente con el metal. 
  4. Los cojinetes desgastados tienen más holgura y a menudo pueden dañar el eje, algo que resulta costoso desde el punto de vista de mantenimiento. 
  5. Además, debido al proceso de fabricación, el diseño de los cojinetes se ve limitado a las formas que se pueden cortar o doblar a partir de chapa laminada.

Ventajas:

  • Posibilidad de cargas estáticas elevadas
  • Disipación de calor buena
  • Bajo coeficiente de fricción (PTFE)

Desventajas:

  • Capa fina y sensible de PTFE
  • Susceptible a la corrosión
  • Algunas variantes no cumplen con RoHS
  • Peso comparativamente alto
  • Diseño restringido

¿Buscas el cojinete óptimo? 

Para cada aplicación concreta estas ventajas y desventajas deben compararse entre sí.  Además de los cojinetes DU de metal-polímero, existen otros tipos de cojinetes que tienen diferentes puntos fuertes y débiles. Con el buscador de productos online, puedes encontrar el más adecuado para ti en pocos minutos.

A menudo hay una superposición de aplicaciones, pero no es raro que haya grandes diferencias en la vida útil y el rendimiento.

Para el cálculo de la vida útil puedes utilizar nuestras herramientas online gratuitas disponibles en nuestra web.

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