Tuercas de plástico y la influencia de la temperatura

Genoveva de Ros | 16 julio, 2021

Los conjuntos de tuerca y husillo se utilizan en máquinas de una gran variedad de sectores. Por ello, los requisitos que se exigen a este tipo de sistemas pueden ser muy variados. Deben estar preparados para soportar cargas altas o bajas, velocidades elevadas o reducidas, grandes rangos de temperatura o, incluso, aguantar temperaturas permanentes elevadas de en torno a los 200 °C. Sin embargo, los sistemas deben funcionar a la perfección en todos estos casos.

¿Qué tipos de tuercas existen?


1 – Recirculación de bolas
2 – Plástico
3 – Metal
tuerca de recirculación de bolas vs. plástico

Tanto las de recirculación de bolas como las de metal requieren de lubricación.

En este artículo nos centraremos en las tuercas de plástico fabricadas con materiales iglidur que no necesitan lubricación.

Qué temperatura soportan las tuercas de plástico

igus ofrece tuercas fabricadas en plástico que pueden utilizarse a temperaturas de aplicación más altas. Por ejemplo, las tuercas fabricadas con el polímero de alto rendimiento iglidur J350 pueden utilizarse por períodos prolongados en rangos de temperatura de hasta 150° C.

Sin embargo, las tuercas no solo deben poder utilizarse a altas temperaturas, sino también a bajas. El material de las tuercas dryspin está diseñado para aplicaciones en entornos de temperatura más baja (hasta -20 °C como estándar).

Para temperaturas inferiores a -20 °C o superiores a 150° C, siempre es necesario un análisis detallado de la aplicación.

Tuercas de plástico con distintas propiedades

Los conjuntos de husillo y tuerca igus dryspin ofrecen tuercas en 6 materiales estándar diferentes, cada uno con sus propias aplicaciones óptimas. Las tuercas iglidur J se han desarrollado para casi todas las aplicaciones. Sin embargo, este material también está limitado en la aplicación de la temperatura. Para una mejor visión de conjunto, hemos resumido en una tabla las diferencias de cada uno de los materiales estándar:

tabla comparativa materiales iglidur

Si la temperatura de tu aplicación está por encima de estos límites o necesita ayuda con la selección del material, contáctanos. Probaremos tu aplicación.

Definir la temperatura de aplicación

La temperatura mínima de aplicación es la temperatura por debajo de la cual el material se vuelve tan rígido y duro que es demasiado frágil para las aplicaciones normales.

La temperatura máxima de aplicación continua es la temperatura que el material puede soportar durante un largo periodo de tiempo sin que sus propiedades cambien significativamente.

La temperatura máxima de aplicación a corto plazo es la temperatura por encima de la cual el material se vuelve tan blando que solo puede soportar tensiones externas muy leves. En este contexto, se tratan de periodos de aplicación de unos minutos.

tuercas de plástico y la influencia de la temperatura

Cómo afecta la temperatura a la holgura axial

Además de la holgura axial causada por las tolerancias de fabricación, también hay que tener en cuenta las influencias específicas de la aplicación. La holgura mínima a tener en cuenta en la aplicación debe incluir no solo las influencias ambientales térmicas e higroscópicas, sino también el calor por fricción generado en la aplicación. Esto juega un papel decisivo en relación con el comportamiento de expansión del material plástico utilizado, lo que indica que la holgura axial puede variar con las fluctuaciones de temperatura.

Además, dependiendo del tipo de aplicación, también se puede requerir la conductividad térmica y el coeficiente de expansión térmica del material de la tuerca.

¿Qué es la conductividad térmica?

La conductividad térmica del material determina el flujo de calor de un material basado en la conducción térmica. Esto significa que la conductividad térmica indica lo adecuado que es un material para el aislamiento térmico y lo bien que conduce el calor. La regla básica es: cuanto menor sea la conductividad térmica, mejor será el aislamiento térmico.
La unidad dada es la conductividad térmica [W/m x K].
Nuestros materiales para tuercas tienen conductividades térmicas de 0,24 – 0,25 [W/m x K].temperaturas extremas en aplicaciones industriales

¿Qué es el coeficiente de expansión térmica?

También se conoce como el coeficiente de dilatación térmica del material, este describe el comportamiento de un material cuando se producen cambios en sus dimensiones como consecuencia de las diferencias de temperatura. Este valor describe directamente el comportamiento de la expansión térmica del material, hecho que depende del material utilizado y no se produce por igual en todos los rangos de temperatura, lo que significa que el coeficiente de dilatación térmica depende de la temperatura y, por lo tanto, se da para una temperatura de referencia específica. Damos el coeficiente de dilatación térmica a 23° C.

También hemos proporcionado un resumen de los valores de conductividad térmica y coeficiente de expansión térmica de nuestras tuercas:

Si necesitas ayuda para seleccionar el material adecuado para tu sistema, nuestros expertos estarán encantados de ayudarte. Solo debes rellenar el formulario de contacto y nos pondremos en contacto rápidamente. Sin embargo, para una primera impresión, el siguiente gráfico puede ayudarte:

Nuestro material de alta temperatura también debe utilizarse con temperaturas elevadas. En caso contrario, se recomienda utilizar un material estándar como el iglidur J, ya que el iglidur J350 solo desarrolla su verdadero rendimiento a las temperaturas correspondientes.

Shadi Lara, Product Manager drylin de igus

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