Cojinetes: el plástico vence al metal

Cojinetes: el plástico vence al metal

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Los cojinetes plásticos iglidur son la alternativa duradera y económica a los cojinetes metálicos y reducen hasta un 40 % de los costes.

Actualmente los plásticos de alto rendimiento de igus se utilizan en aplicaciones en movimiento de todo el mundo. Muchas se tratan de aplicaciones presentes en el día a día: electrodomésticos de cocina, bicicletas, coches, etc., aunque también se utilizan en el ámbito industrial como en máquinas herramienta, llenadoras o cilindros neumáticos. Las soluciones metálicas cada vez se sustituyen más por cojinetes plásticos iglidur de igus. Esto se debe a las múltiples ventajas que presentan los plásticos triboptimizados exentos de lubricación y mantenimiento.

Los «motion plastics» de igus, el especialista en plásticos, desafían la lluvia, la sal y las temperaturas extremas; resisten a los aceites y productos químicos; y son más económicos, ligeros y dinámicos que otras soluciones metálicas parecidas. Los ingenieros de diseño optan por cojinetes plásticos fabricados por igus en todo el mundo como alternativas duraderas y económicas a los cojinetes metálicos. Su éxito se debe a las propiedades especiales de los materiales, así como el funcionamiento excelente en aplicaciones en movimiento. La capacidad de soportar cargas estáticas no es suficiente para valorar el rendimiento de un cojinete. El grado de resistencia al desgaste de un cojinete y su coeficiente de fricción no se ponen a prueba hasta que no se someten a aplicaciones en movimiento, que es cuando se exponen a un desgaste inevitable. Por eso, los «motion plastics» presentan ventajas en este aspecto, porque se centran en plásticos de alto rendimiento para aplicaciones en movimiento.

La mayor selección para una gran variedad de aplicaciones

igus S. L. U. ha estado desarrollando y produciendo cojinetes plásticos durante más de tres décadas. Bajo el nombre de «iglidur», igus ofrece a sus clientes una gran selección de cojinetes estándar y componentes personalizados diseñados especialmente para aplicaciones en movimiento. Los cojinetes se autolubrican y, de esta manera, no necesitan mantenimiento. Además, soportan cargas extremas y presentan un peso muy reducido. Los materiales se desarrollan y se someten a pruebas en el mayor laboratorio de pruebas del sector. Cada año se realizan más de 135 mil millones de movimientos de pruebas en un espacio de unos 2.750 m². El resultado de más de 30 años de investigación y desarrollo es la mayor gama estándar de cojinetes plásticos autolubricados: alrededor de 50 materiales disponibles, 16 aptos para todas las gamas. Todos los materiales están disponibles directamente desde almacén en un mínimo de 113 tamaños y con un eje de a partir de 50 mm conforme con la DIN ISO3547. El cojinete de mayor tamaño presente en el catálogo tiene un diámetro interno de 195 mm. Los pedidos de igus no exigen una cantidad mínima y se suministran en un plazo de 24 h. Además, están disponibles múltiples materiales en barra, láminas de deslizamiento y filamentos o polvos de SLS para la impresión 3D. Los plásticos permiten mucha libertad de diseño: con poco esfuerzo pueden producirse incluso componentes complejos o alterarse las propiedades de forma significativa mediante aditivos específicos. Esta es precisamente la aptitud fundamental de igus: la optimización de plásticos técnicos para aplicaciones en movimiento.

Resistentes al desgaste, estables y amortiguadores de vibraciones

Con este fin, igus dispone de su propio departamento de desarrollo de materiales que continuamente produce nuevos materiales aptos para áreas de uso específicas. Los componentes individuales de los compuestos se mezclan homogéneamente durante el proceso de inyección. El excelente funcionamiento de los cojinetes plásticos iglidur se debe a su estructura homogénea. Por esta razón, la base de un cojinete iglidur está formada por polímeros termoplásticos que garantizan una buena resistencia al desgaste. Las fibras y los materiales de llenado aumentan la capacidad de carga de los cojinetes. Además, a los materiales también se les añade lubricantes sólidos. Todos los componentes trabajan de forma conjunta, proporcionando unas propiedades de deslizamiento y desgaste excelentes. En cambio, la estructura de los cojinetes metálicos se basa en capas. La capa interior es muy fina y, en caso de altas cargas, presión en los extremos o vibraciones, puede pelarse o deteriorarse por culpa del contacto con partículas de polvo. Además, la capa de deslizamiento tiene un cierto límite de desgaste. La composición homogénea de los componentes plásticos, en cambio, es considerablemente más robusta, ya que el grosor de la capa del cojinete actúa como «zona de desgaste». A diferencia de los cojinetes iglidur hechos de plásticos de alto rendimiento, los cojinetes hechos de aleaciones metálicas necesitan lubricarse de forma permanente, inconveniente que resulta costoso y requiere tiempo. Además, la lubricación con grasa o aceite cada vez es menos frecuente por razones higiénicas y ecológicas. Los cojinetes sinterizados disponibles en el mercado también llevan incorporados un aceite lubricante y, por tanto, no se pueden considerar exentos de lubricación. Lo mismo sucede con los rodamientos de bolas que, especialmente en el caso de los rodamientos de aguja, normalmente se sustituyen por rodamientos plásticos iglidur por razones técnicas y económicas.

La ingeniería agrícola como ejemplo: soporta la tensión y resiste a la suciedad

La industria agrícola es un buen ejemplo del potencial de la tecnología de los cojinetes de igus en muchos mercados diferentes. Los cojinetes iglidur que se utilizan en maquinaria agrícola son extremadamente resistentes al desgaste y pueden soportar grandes presiones en superficies y extremos. Tienen propiedades anticorrosivas y resisten impactos y golpes. Los fertilizantes, el estiércol o los combustibles no afectan a su funcionamiento. Por tanto, la maquinaria puede utilizarse de forma segura incluso tras largos tiempos de parada. Los cojinetes iglidur garantizan una funcionalidad óptima y una larga vida útil especialmente en aquellos entornos agrícolas en que las máquinas están expuestas a mucha suciedad. Igus ha desarrollado materiales especiales como el iglidur Q2 o iglidur Q290 especialmente aptos para aplicaciones con movimientos pivotantes lentos que soportan grandes cargas, muy frecuentes en el sector agrícola. Los cojinetes hechos del material económico iglidur G son resistentes al polvo y a la suciedad y, por tanto, resultan especialmente adecuados para la tecnología agrícola.

La industria alimentaria como ejemplo: resistente a la corrosión y al entorno

En la industria alimentaria y del envasado, la ausencia de lubricación también tiene un papel importante en los estrictos estándares de seguridad presentes en estos sectores. Según las regulaciones de la Agencia de Alimentos y Medicamentos (FDA), es indispensable garantizar que los productos no están contaminados por lubricantes u otras sustancias. Como consecuencia, en estos sectores solo pueden utilizarse aquellos plásticos que cumplen con las normas de la agencia y aptos para el contacto con alimentos. Al contrario que los metales, los plásticos siempre están libres de lubricación gracias a su estructura orgánica. También son resistentes a los entornos inorgánicos, incluyendo ácidos, lejías y soluciones salinas acuosas. Dieter Koller, ingeniero de diseño en Singer & Sohn GmbH afirma: «Tanto en entornos interiores como exteriores tienen que ser capaces de soportar la humedad y los procesos de limpieza con productos químicos. Es necesario asegurarse que mientras funcionan no se producen fallos o paradas no planificadas bajo ninguna circunstancia». La empresa produce maquinaria especial para la industria alimentaria. Con tal de evitar la contaminación y suciedad en esta industria, los productos iglidur se utilizan en una máquina de separación de salchichas en lugar de optar por realizar este trabajo de forma manual. Koller añade: «Solíamos utilizar cojinetes de agujas, pero han demostrado no ser útiles ante la extrema tensión debido a su funcionamiento y a las tareas de limpieza a las que se someten día a día. Los cojinetes tenían que sustituirse en el momento en que se filtraban gotas de agua a través de su carcasa durante las tareas de limpieza, lo que suponía unos costes demasiado elevados a largo plazo. Los elementos plásticos de la maquinaria, en cambio, se caracterizan por su bajo nivel de absorción de agua y son resistentes a los productos químicos».

www.igus.es/iglidur