Comparação de materiais de buchas: buchas de bronze versus buchas de polímero

Rebeca Tarragô | 13th junho 2022

As buchas de bronze, como muitas outras buchas puramente metálicas, são baseadas em uma ‘liga’. Nesse processo, “misturas” metálicas são criadas pela fusão de diferentes tipos de metal, que por sua vez possuem especificações diferentes. Uma comparação direta dessas diferentes ligas com os compostos poliméricos diferentes, que são comuns em buchas de polímeros, é difícil. No entanto, essa postagem no blog deve ajudar a distinguir melhor as duas tecnologias e facilitar a decisão a favor ou contra de uma ou outra.

O princípio de funcionamento de buchas de bronze e outras buchas sólidas

As buchas de bronze pertencem ao grupo de buchas sólidas ou buchas sólidas. Eles consistem em um único material ou liga. Semelhante às buchas de plástico sólido, não há camada deslizante ou de suporte aqui. O que todas as ligas metálicas têm em comum é sua limitada adequação como materiais deslizantes. A operação em conjunto com eixos metálicos é importante para todas as buchas sólidas que são regularmente submetidas a estresse. Para fornecer resfriamento e reduzir o atrito, fornecendo lubrificantes.

O problema: sem lubrificação fornecida externamente, as buchas sólidas de metal são adequados apenas para as chamadas operações de emergência. Na prática, fala-se de recursos de operação de emergência quando a bucha ainda pode continuar operando por tempo suficiente no caso de uma interrupção no fornecimento de energia para permitir que a unidade seja desligada imediatamente. Um exemplo dessas funções de funcionamento de emergência são as bombas cujas buchas são frequentemente projetados para serem lubrificados e resfriados pelo meio que está sendo bombeado.

Essa necessidade de lubrificação permanente resulta em requisitos de design correspondentes para os componentes. É por isso que as buchas de bronze e outras buchas maciças possuem as chamadas ranhuras de lubrificação. São canais fresados ​​ou torneados ao longo do diâmetro interno e/ou externo, através dos quais o lubrificante pode ser distribuído até o ponto de apoio. No entanto, a produção dessas buchas é bastante cara, principalmente para quantidades maiores, pois as ranhuras de lubrificação devem ser feitas individualmente em fresadoras ou tornos apropriados.

Especificações técnicas de buchas de bronze e mancais maciços

As combinações possíveis dos diferentes metais são múltiplas, o que não se deve apenas aos metais básicos disponíveis para seleção e suas combinações, mas também porque esses metais podem ser usados ​​em diferentes proporções. Diante dessa diversidade e sem detalhes metalúrgicos, uma comparação detalhada foge ao escopo dessa postagem aqui no blog. No entanto, aqui está uma visão geral de algumas ligas comuns e suas especificações:

CuSn7Zn4Pb7-Bronze DIN EN 1982 (CC493K)

• A liga de bronze vermelho (metal de bronze) mais comum e econômica para mancais de deslizamento.
• Boas especificações de operação de emergência, bem como resistência ao desgaste suficiente sob cargas médias.
• Também para eixos não temperados e leve pressão de borda.

CuSn12-C

• Material de bucha resistente com boas propriedades de deslizamento e boa resistência ao desgaste
• Especialmente para altas pressões de superfície e impactos que ocorrem simultaneamente

CuSn8

• Muito boas propriedades de deslizamento, alta resistência ao desgaste e boa resistência ao calor.
• Adequado para altas velocidades e altas cargas se suficientemente lubrificado e com eixos temperados
• Particularmente adequado para buchas de paredes finas

Existem muitas outras variantes que são adequadas para uma ampla gama de aplicações, dependendo de suas especificações.

Buchas de bronze em comparação com buchas de plástico

Pelos valores técnicos individuais, os dois grupos de materiais são difíceis de se comparar de forma significativa. Como a maioria das buchas metálicas, as buchas feitas de bronze ou ligas semelhantes oferecem valores de resistência mecânica mais altos e – pelo menos quando lubrificados – melhores valores de PV. A consideração deve, portanto, incidir sobretudo no que diz respeito às condições no escopo macro. As buchas de polímero, por exemplo, geralmente oferecem economia de custos devido à possível eliminação da lubrificação e produção mais econômica. Além disso, dependendo do composto de polímero, os custos do material puro também podem ser significativamente mais econômicos. A eliminação da necessidade de lubrificação fornecida externamente também resulta em vantagens adicionais em termos de confiabilidade e manutenção das buchas. Além desses pontos, confira abaixo:

Vantagens e desvantagens de buchas de bronze e buchas metálicas versus buchas de plástico

Benefícios

• Valores de força mais altos
• Melhores valores de pv (se lubrificado)
• Velocidade de superfície mais alta possível (se lubrificado)

Desvantagens

• Precisa ser lubrificado
• Mais complexo e, portanto, mais caro de fabricar (ranhuras ou furos de lubrificação)
• Peso aumentado
• Suscetível à corrosão (dependendo da liga)
• Não compatível com RoHS (dependendo da liga)

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Em todas as aplicações de buchas deslizantes, essas vantagens e desvantagens devem ser comparadas umas com as outras. No entanto, nem todos esses aspectos desempenham um papel em todas as aplicações. Além de buchas de bronze, buchas metálicas ou outras buchas sólidas, existem outros tipos de buchas que, por sua vez, têm outros pontos fortes e fracos.

Os diferentes tipos de buchas de deslizamento são adequados para diferentes aplicações em diferentes especificações. Muitas vezes há uma sobreposição de aplicações – mas não raramente há grandes diferenças na vida útil e no desempenho.

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