La resistencia mecánica de los diferentes materiales plásticos es evidentemente inferior a la de los materiales metálicos, pero hay que tener en cuenta siempre los numerosos beneficios de los plásticos de ingeniería, como por ejemplo:
PA6.GF Akulon GF
Resina 6 de poliamida extruido más el 20 % de fibra de vidrio y grafito. Gracias a la fibra de vidrio el material es muy resistente a la abrasión, a la comprensión y a la tensión. Akulon GF es altamente recomendado para la construcción de engranajes.
PA6 Akulon 6
Comparado con Akulon 6 + fibra de vidrio, posee menos resistencia a la comprensión y a la tensión, pero tiene una capacidad de amortización más elevada, con lo que se utilizará cuando esta característica se considere prioritaria.
PA 66 Akulon 66 - PA 66.6 Akulon GX
Sus características son muy parecidas a las del PA6, pero con mayor rigidez. Se prefiere el uso de Akulon GX cuando se requiere una mayor resistencia a los rayos UV.
PA6 G - PA6 G HR - PA6 G OIL Omniamid
Los poliamidas colados ofrecen la posibilidad de elaborar productos semiacabados, o tubos de gran tamaño, y se usan principalmente para engranajes de gran diámetro. El nylon relleno de aceite es auto-lubricante y resistente a la abrasión y es especialmente adecuado para grandes engranajes en equipos de movimiento tierra o sistemas de teleféricos.
PET Arnite
Material con la mejor estabilidad dimensional, y es especialmente adecuado para la producción de engranajes de precisión inmergidos en el agua o en otros líquidos. Posee un bajo coeficiente de fricción, mientras que mantiene mantienen una baja resistencia a los choques.
POM - Acetalica
También éste posee una buena estabilidad dimensional y una buena resistencia química. El material es auto-lubricante, pero la resistencia a los golpes es inferior a la de los poliamidas. Normalmente se usa para engranajes pequeños y de precisión.
PP - PE 500 - PE 1000
Los poliolefinos son materiales con baja resistencia mecánica, a la tensión y a la compresión, por lo tanto no se recomiendan para engranajes, pero se usan cuando se requiere una buena resistencia química y baja potencia de transmisión. El PE 500 es más rígido que el PE 1000, pero es menos resistente a los golpes, así que cuando se realice una selección entre los diferentes grados de PE usted tendrá que considerar éstas variables. Entre los poliolefinos, el PP es el material con mayor resistencia a la tensión y por este motivo es el preferido para la construcción de engranajes.
FORMA DE LOS DIENTES
Es preferible usar dentaduras derechas porque la reducción del ruido dado por los dientes helicoidales es insignificante con los materiales plásticos.
ÁNGULO DE PRESIÓN
El ángulo más común para un número de dientes superior a 17 es de 20º; para engranajes con menos de 17 dientes, el ángulo de presión deberá modificarse para obtener dientes más fuertes.
JUEGO
Éste es un factor muy importante para los engranajes de material termoplástico, considerando la expansión que se produce debido a los cambios de la temperatura de funcionamiento y a la presencia de humedad. Muy a menudo los engranajes tienen que trabajar a temperaturas más altas que las del ambiente, también por el calor de rozamiento derivado del movimiento.
MATERIAL DEl ENGRANAJE DE ACOPLAMIENTO
El mejor acoplamiento para los engranajes de material plástico es con el acero. El acoplamiento de dos engranajes de material plástico no es aconsejable por los problemas de disipación del calor del engranaje corona, a pesar de que sea posible con un lento movimiento del engranaje y con una buena lubricación/enfriamiento. Cuando se usen dos engranajes realizados con el mismo material, la mejor solución es Arnite-Arnite. Si el engranaje está acoplado con un engranaje de acero, se aconseja que el acabado de la superficie de los dientes sea lo más suave posible para evitar un excesivo deterioro y alargar la vida del acoplamiento del engranaje.
Para el correcto tamaño del engranaje dependiendo de la carga, POR FAVOR, SOLICITE EL CATÁLOGO ESPECÍFICO EN CD.
La oficina técnica Omnia Plástica se encuentra a su disposición para proporcionarle ulteriores aclaraciones y para solucionar sus problemas. Toda la información y todos los datos se han dado con buena fe y Omnia Plástica spa no se hace responsable.
El uso de plásticos de ingeniería para la producción de cojinetes ha aumentado de forma considerable debido principalmente a las buenas características presentes en estos materiales:
Bajo coeficiente de fricción; incluso en condiciones de funcionamiento no óptimas y sin lubricación, el coeficiente de fricción es bueno. Se puede mejorar ulteriormente añadiendo la lubricación de forma intermitente o de forma continua;
Auto-lubricación, generalmente con una lubricación previa antes del montaje, el cojinete realizado de plástico de ingeniería puede funcionar muy bien en seco o sumergido en el agua o en otros líquidos.
Buenas características mecánicas, la resistencia a la compresión de los materiales plásticos de ingeniería es de 500 hasta 1000 kg/cm2, y además de esto, la mayoría de ellos tienen una buena amortiguación a los impactos.
Algunos materiales poseen una buena estabilidad dimensional incluso en presencia de varios tipos de elementos químicos. Elevada resistencia al deterioro, también sin lubricación y para cojinetes que funcionan en ambientes polvorientos.
ELECCIÓN DEL MATERIAL
Si usted desea diseñar de forma correcta un cojinete hecho de un material plástico, la elección del mejor material deberá realizarse basándose en las siguientes variables:
Los valores exactos de las características apenas mencionadas se pueden encontrar en nuestro catálogo técnico, mientras que a continuación resumimos las características principales de los plásticos de ingeniería más comúnmente usados para la producción de cojinetes:
PET - Arnite
Es uno de los materiales más adecuados para la producción de cojinetes y de guías de deslizamiento, con una resistencia a la compresión de aproximadamente 850 kg/cm2, con una elevada dureza superficial, con uno de los coeficientes de fricción más bajos, con una buena resistencia al deterioro y con una excelente estabilidad dimensional ante la temperatura y ante la humedad, ésta última debida a su baja absorción de agua; el Arnite posee además unas muy buenas características técnicas, como por ejemplo la elevada resistencia a la compresión y la escasa deformación a causa del peso. Su baja conductividad térmica permite que el calor se disperse con facilidad.
POM - Acetal
El Acetal es un buen material para cojinetes, y actualmente es uno de los más usados debido, principalmente, a sus buenas características en proporción con su coste, a la dureza de la superficie y a su rendimiento óptimo en presencia de una variedad de elementos químicos. Su resistencia a la compresión es de 900 kg/cm 2 . Debido a la facilidad con la que se trabaja con las máquinas, normalmente se escoge para producir elevadas cantidades. Además es apto para un uso en el sector alimentario.
PE 500 - Polietileno 500 - 1000
Los poliolefinos, es decir, el PE 500 o el PE 1000 u otros grados, poseen una resistencia a la compresión de aproximadamente 300 - 400 kg/cm 2 que es notablemente inferior a la de los plásticos de ingenierías, pero se caracterizan por una alta resistencia a los golpes, y por ello se utilizan mucho cuando se requiere un rodamiento con elevada resistencia a los golpes sin cargas elevadas.
PA6 (Akulon 6) - PA 66 (Akulon 66)
Los poliamidas son materiales utilizados principalmente en otras aplicaciones ya que no son ideales para la producción de rodamientos o de cojinetes por la mala estabilidad dimensional provocada por su elevada absorción de la humedad; de todos modos, se usan por su buena resistencia a la abrasión bajo todas las condiciones.
PA6 G - Omniamid G
CAST PA6 es insustituible en la producción de cojinetes de grandes dimensiones (hasta un diámetro de 1500 mm) para usos gravosos tales como con máquinas de movimiento tierra, instalaciones de teleférico o grandes máquinas. Para mejorar la resistencia a la abrasión, el coeficiente de fricción y la estabilidad dimensional, escoger el Omniamid G OIL, relleno de aceite especial, o el Omniamid G HR que posee grafito y relleno de aceite.
PA 66.6 - Akulon GX
Copolímero poliamida, que mantiene la misma buena resistencia a la abrasión que el PA6 extruido pero es más estable en las dimensiones y posee una mayor dureza superficial y resistencia a la compresión. Por su especial estructura molecular, Akulon GX mantiene sus características incluso con el pasar del tiempo. También es muy fácil de trabajar con las máquinas. Se usa para cojinetes en los que se requiere una elevada resistencia al deterioro, tales como la maquinaria de movimiento tierra, instalaciones de teleférico etc.
PA11 - Rilsan
Es un poliamida que no absorbe la humedad, es de calidad muy elevada. Mantiene su resistencia a la abrasión y su bajo coeficiente de fricción también en ambientes húmedos. Se usa en el campo de la aeronáutica y naval. Es fácil de trabajar con máquinas CNC. Se usa para cojinetes en los que se requiere una elevada resistencia al deterioro, tales como maquinarias de movimiento tierra, instalaciones de teleférico, etc.
PESU – Polietersulfonas
Uno de los nuevos materiales superpolímeros con excelente rendimiento a altas temperaturas, y una buena estabilidad dimensional ya sea a altas temperaturas que en condiciones de humedad. Se usa para cojinetes que actúan en medios ambientales químicos altamente corrosivos.
PTFE (Teflon)
El PTFE se puede usar hasta 230ºC; no absorbe el agua y posee un bajo coeficiente de fricción, pero bajo presión el material tiende a deformarse, a causa de su deslizamiento molecular. Tiene unas características mecánicas relativamente escasas, la carga de deformación es de sólo 80kg/ cm 2 .
PVDF
El PVDF mantiene las excelentes características de los fluoropolímeros, mientras que posee, comparado con el PTFE, unas resistencias mecánicas más elevadas que quieren decir que la carga de resistencia de compresión es de aproximadamente 500 kg/ cm 2 . La temperatura de funcionamiento máxima es de 160ºC y mantiene un bajo coeficiente de fricción. Su peso específico es inferior al del PTFE, por este motivo es más barato.
Ejes:
Los ejes mecánicos que trabajan en contacto con los cojinetes de material plástico deben ser lo más duros posibles y lisos. Los normales ejes de acero rectificados se pueden usar con buenos resultados, pero cuanto mejor sea su Elaboración, más se aumentará la duración del cojinete. No se aconseja el uso de ejes de aluminio, de cinc o de bronce sin lubricación, ya que estos materiales blandos pueden deteriorarse con rapidez.
Lubricación:
La lubricación, aunque no es necesaria, aumenta el límite de PV dependiendo del tipo y de la cantidad de lubricación. Este hecho reduce el coeficiente de fricción, permite una dispersión del calor más elevada y quita los fragmentos que derivan del deterioro. Es importante que los aceites no sean ácidos o que se descompongan en residuos ácidos con la temperatura de funcionamiento. Los cojinetes que no están lubrificados pueden proporcionar buenos resultados con tal de que la velocidad periférica no sea alta. Se pueden mejorar las condiciones de funcionamiento realizando algunas muescas superficiales en modo que se permita que las partículas resultantes del deterioro sean eliminadas del área de deslizamiento. Además de la acción de enfriamiento del lubricante, un sistema de circulación del aire alrededor del cojinete actúa como refrigerante y aumenta la duración del mismo.
Espesores:
Se aconseja proyectar cojinetes para movimientos de alta velocidad con un espesor relativamente delgado, de acuerdo con las necesidades de construcción para facilitar la disipación del calor presente en las adyacencias de la superficie deslizante. Un espesor de aproximadamente el 20% del diámetro del eje en la mayoría de los casos está muy próximo del tamaño óptimo. Para movimientos lentos o con golpes, aumentar el tamaño.
Tolerancias:
Para el ensamblaje del cojinete en su sede, no se deberá realizar excesivos esfuerzos; se deberá tener una tolerancia de un máximo de 0,1 mm. Se aconseja ensamblar los cojinetes con una buena lubricación incluso aunque se hayan proyectado para un funcionamiento en seco.
Presión en la Superficie :
Es la carga admitida en la superficie de contacto entre el eje y el cojinete. En particular, la presión máxima superficial admitida (kg/cm 2) para los diferentes materiales se puede calcular mediante la división de su resistencia de compresión de 3 a 5 haciendo referencia al tipo de uso del rodamiento. Determinando el área de contacto entre el eje y el cojinete es posible verificar la presión permitida del cojinete para un buen uso.
Temperatura:
Las temperaturas de funcionamiento de los cojinetes de materiales plásticos cambian dependiendo de la presencia de lubricación y de los diferentes métodos de montaje. En particular, el agente lubricante (aceite, aceite lubricante) actúa dispersando calor de los cojinetes, aumentando por lo tanto su duración. Los valores de las características no disminuyen de forma considerable hasta las siguientes temperaturas:
Las temperaturas máximas de funcionamiento con cargas bajas son más elevadas y dependen de diferentes factores.
Juego:
El juego de los cojinetes es esencial para permitir la expansión térmica y la contracción. Para evitar un
alargamiento axial, los rodamientos se tienen que producir con una longitud ligeramente inferior a su alojamiento. Para el cálculo del juego radial de los rodamientos hechos de Arnite (PET) y de Acetal (POM) que trabajan con ejes de acero, usar la siguiente regla:
G= 0,012 mm + 0,025S + 0,001D donde:
Para los otros cojinetes, usar un juego de diámetro de 0,5 - 0,7 %.
Para el correcto cálculo del tamaño del engranaje de acuerdo con la carga, SOLICITE EL CATÁLOGO ESPECÍFICO EN CD de Omnia Plástica.
La oficina técnica se encuentra a su disposición para ulteriores explicaciones y para solucionar sus problemas. Las noticias y los datos de este prospecto se ofrecen como una simple información sin que ello implique alguna responsabilidad por nuestra parte.