Cojinetes de deslizamiento de MAHLE: robustos y duraderos

Muchos prestigiosos fabricantes desarrollan y ensayan sus motores junto con MAHLE para aprovechar sus décadas de experiencia en el ámbito de los cojinetes. Estos cojinetes se utilizan p. ej. en ejes de palanca basculante, árboles de levas, bielas, cigüeñales y ejes de compensación de motores de combustión. MAHLE desarrolla continuamente los materiales y tecnologías de fabricación y fábrica semicojinetes y arandelas de tope con diámetros de entre 27 y 140 mm, así como casquillos de cojinete de entre 6 y 105 mm. Naturalmente, con la máxima calidad, también para el mercado del recambio libre.

Nuestros cojinetes se someten a las máximas exigencias

Los motores de combustión se siguen desarrollando, y sus prestaciones específicas aumentan continuamente. Los motores diésel alcanzan ya presiones de encendido muy por encima de los 200 bar. Los inyectores directos de diésel lo introducen en los cojinetes a presiones superficiales de hasta 120 N/mm2Al mismo tiempo, los espacios constructivos son cada vez más restringidos y, por tanto, también lo son las dimensiones de los puntos de cojinete. Además, los intervalos de cambio de aceite son cada vez más largos en las nuevas construcciones de motor. Dado que los cojinetes también deben extraer las partículas de abrasión más pequeñas del aceite del motor, esto supone una carga adicional. Es comprensible que los materiales tradicionales sean incapaces de cumplir las exigencias en este sentido. Los motores modernos necesitan materiales de cojinete con una resistencia a la fatiga considerablemente mayor y menores tasas de desgaste, especialmente en zona de fricción mixta. Al mismo tiempo, se debe garantizar una buena resistencia a la corrosión también con temperaturas elevadas.

El material del que están hechos los cojinetes

Materiales: para la seguridad de las personas, los motores y el medio ambiente... solo lo mejor

Resistencia, buena estabilidad, buenas propiedades de rodadura: estos son requisitos contradictorios desde el punto de vista de la técnica de materiales. La solución: cojinetes con varias capas estructurados según el principio de la división de tareas.

En principio, hay tres tipos constructivos de cojinete: cojinetes macizos de un único metal, cojinetes de dos componentes compuestos por dos materiales y cojinetes de tres componentes que –como se puede suponer– combinan tres metales. Los cojinetes con varios materiales constan casi siempre de una camisa de apoyo de acero altamente resistente recubierta con diversos metales para cojinete. Los materiales se seleccionan de forma que se complementen sus propiedades positivas y que su combinación resulte óptima para el correspondiente caso de aplicación. Por tanto, el desarrollo de los materiales desempeña un papel fundamental. Además, la estructura y el grosor de las capas metálicas también influyen sobre todas las propiedades del cojinete. Gracias a sus largos años de experiencia, MAHLE cuenta con muchas aleaciones de alta calidad (entre otras, de aluminio y bronce).


Cojinetes macizos
Están hechos de un metal para cojinetes fabricado a partir de aleaciones especiales.


Cojinetes de dos componentes
La camisa de apoyo de acero se complementa con una capa intermedia y una capa de metal para cojinetes en motores expuestos a cargas entre bajas y medias.


Cojinetes de tres componentes
Estructurados en camisa de apoyo de acero, capa de rodamiento, capa de bloqueo y capa de deslizamiento (a modo de capa con revestimiento especial por pulverización catódica), se usan por ejemplo en motores con carga alta.


Superresistente: el cojinete con revestimiento por pulverización catódica

En motores diésel y de gasolina muy potentes se usan desde hace algunos años cojinetes con revestimiento por pulverización catódica. ¿Pero en qué consiste el revestimiento por pulverización catódica?

En este proceso, los semicojinetes, compuestos de la camisa de apoyo de acero, la capa de rodamiento y la capa de bloqueo, se introducen en la cámara de pulverización catódica en condiciones de vacío. Mediante pulverización catódica, el material de la capa de deslizamiento se aplica sobre los semicojinetes. De esta forma surge la capa de deslizamiento de los semicojinetes, extremadamente dura y resistente al desgaste.

1 Cátodo
2 Suministro de argón (gas plasma)
3 Flujo de iones
4 Flujo de material atómico (dispersión)
5 Plasma
6 Semicojinetes
7 Bomba de vacío
8 Suministro de corriente

En un recipiente con vacío y con una escasa cantidad de gas noble se encuentran tres cosas: un ánodo con carga positiva, uno con carga negativa, un cátodo provisto de una capa metálica... y el cojinete de tres componentes a revestir con pulverización catódica. Entre el ánodo y el cátodo se aplica entonces una alta tensión. Los electrones son arrancados por el cátodo y acelerados hasta el ánodo, e ionizan así los átomos del gas noble. Dichos átomos del gas noble, que ahora ya tienen carga positiva, vuelan hasta el cátodo y arrancan allí átomos de la capa metálica que envuelve el cátodo. Así se liberan también electrones secundarios que ionizan por su parte otros átomos del gas noble. De esta forma se genera una mezcla entre electrones libres, iones positivos y partículas neutrales del gas noble, lo que se denomina un «plasma estacionario». Los átomos neutrales arrancados de la capa metálica del cátodo se condensan a continuación en forma de recubrimiento metálico fino y extremadamente resistente sobre la capa de rodamiento del cojinete. Gracias al pequeño tamaño de grano, la capa creada de esta forma presenta una dureza considerable, un límite de elasticidad alto y excelentes propiedades de cara al desgaste.

La extrema dureza del revestimiento por pulverización catódica impide la absorción de suciedad procedente del aceite de motor. Por eso siempre se combina un semicojinete con revestimiento por pulverización catódica con un cojinete de tres componentes más blando. Este engloba las partículas de suciedad en su capa de rodamiento galvanizada, con lo que las hace inocuas para el motor. Para identificar los semicojinetes revestidos por pulverización catódica, MAHLE los rotula con la palabra «SPUTTER» en su parte posterior. Así se garantiza un montaje correcto, ya que una posición de montaje adecuada del semicojinete revestido por pulverización catódica es decisiva para el funcionamiento fiable y la vida útil de los cojinetes.

Cojinete con revestimiento por pulverización catódica de MAHLE con marca de identificación

Investigación y desarrollo para el taller: para que usted instale productos seguros también en el futuro

Desarrollo innovador: recubrimiento de polímero

No es algo totalmente nuevo, pero sí están de absoluta actualidad los semicojinetes y las arandelas de tope con recubrimiento de polímero: son 15 veces más resistentes al desgaste que la variante que carece de dicho revestimiento. Del recubrimiento de polímero se benefician sobre todo las nuevas medidas para la reducción de CO2, como la hibridación, el funcionamiento con arranque-parada o en navegación de bajo consumo y la turboalimentación, ya que los polímeros evitan el elevado desgaste interno del motor que conllevarían estas tecnologías de por sí.

La capa de polímero incluye partículas metálicas distribuidas de forma homogénea y orientadas en la dirección de marcha. MAHLE aplica este tipo de capa a un sustrato de aluminio, a aleaciones de bronce fundidas o sinterizadas y a capas con revestimiento por pulverización catódica de aluminio-estaño. El resultado son semicojinetes y arandelas de tope que están a la altura de los requisitos también con bombas de aceite pequeñas y un aceite de motor de viscosidad baja.

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Semicojinetes con recubrimiento de polímero