A utilização de um material de rolamento incorreto pode provocar um desgaste rápido, uma falha prematura e um tempo de inatividade dispendioso. A escolha do material correto assegura o desempenho, a durabilidade e a fiabilidade em aplicações exigentes.
Os rolamentos são fabricados a partir de uma variedade de materiais, incluindo metais, não-metais e metais porosos, cada um oferecendo propriedades mecânicas únicas, resistência ao desgaste e vantagens específicas da aplicação. A seleção do material certo é fundamental.
Vamos explorar os materiais de rolamentos mais comuns e as suas utilizações ideais.
Materiais metálicos
Os materiais metálicos dominam o fabrico de rolamentos devido à sua capacidade superior de suportar cargas, resistência térmica e maquinabilidade de precisão. Entre os metais, aços para rolamentos como o SAE 52100 e o aço cromado são amplamente utilizados para aplicações de alta carga e alta velocidade. Estes aços são submetidos a um processo de endurecimento e a uma retificação de precisão para proporcionar um movimento de rolamento suave e uma vida útil prolongada.
Rolamentos de aço inoxidável oferecem a vantagem adicional da resistência à corrosão, tornando-os adequados para o processamento de alimentos, equipamento médico e aplicações marítimas. Graus como o AISI 440C proporcionam uma excelente dureza e resistência ao desgaste, ao mesmo tempo que suportam a exposição à humidade ou a produtos químicos.
Para trabalhos pesados e ambientes extremos, rolamentos de bronze (frequentemente fabricados em bronze de estanho ou bronze de alumínio) proporcionam uma excelente resistência ao desgaste, uma boa capacidade de carga e um desempenho superior em condições de sujidade ou abrasão. São normalmente utilizados em máquinas industriais onde a lubrificação pode ser inconsistente.
Em operações a alta temperatura, aços para ferramentas ou ligas especiais como o Inconel, assegurando a estabilidade dimensional sob ação do calor. No entanto, os metais requerem uma lubrificação adequada para evitar danos por fricção e corrosão.
Materiais não metálicos
Os materiais não metálicos são escolhidos para aplicações em que a redução do peso, a resistência química e a redução do ruído são prioritárias. Plásticos de engenharia como o PTFE (politetrafluoroetileno), o PEEK (poliéter-éter-cetona) e o nylon são escolhas populares. Oferecem propriedades auto-lubrificantes, baixa fricção e resistência a muitos produtos químicos agressivos.
Rolamentos de cerâmicaOs materiais de revestimento, em particular os fabricados em nitreto de silício (Si3N4) ou zircónio (ZrO2), são preferidos em ambientes de alta velocidade e alta precisão. A sua dureza excede a maioria dos metais e têm um desempenho excecional sem lubrificação. Os rolamentos de cerâmica também apresentam uma excelente resistência à corrosão e uma expansão térmica mínima.
Em aplicações eléctricas, rolamentos à base de polímeros fornecem isolamento elétrico, mantendo uma boa resistência ao desgaste. Estes materiais são comuns no equipamento de fabrico de eletrónica, onde mesmo pequenas descargas estáticas podem danificar os componentes.
Embora os rolamentos não metálicos tenham frequentemente capacidades de carga inferiores às dos metais, são excelentes em ambientes leves, propensos à corrosão ou em salas limpas.
Materiais metálicos porosos
As chumaceiras de metal poroso combinam a resistência dos metais com capacidades de auto-lubrificação. Normalmente feitas de bronze sinterizado ou ferro sinterizado, estas chumaceiras são impregnadas com lubrificantes durante o fabrico. Os poros microscópicos do material armazenam óleo, que é libertado durante o funcionamento através de ação capilar.
Rolamentos de bronze sinterizado são amplamente utilizados em aplicações que requerem pouca manutenção, tais como electrodomésticos, pequenos motores eléctricos e maquinaria agrícola. Funcionam silenciosamente, reduzem a fricção e eliminam a necessidade de lubrificação manual frequente.
Rolamentos de ferro sinterizado são mais robustos e são preferidos em aplicações onde são esperadas cargas mais elevadas. Mantêm a propriedade de auto-lubrificação, mas têm maior resistência mecânica do que o bronze.
Os metais porosos são ideais para ambientes onde os intervalos de lubrificação são longos ou onde a relubrificação é impraticável. No entanto, o seu desempenho pode degradar-se se os contaminantes obstruírem os poros ou se funcionarem em condições de velocidade muito elevada sem arrefecimento suficiente.
Tabela de comparação de materiais de rolamentos
| Tipo de material | Vantagens | Desvantagens | Aplicações comuns |
|---|---|---|---|
| Metal (aço, bronze, aço inoxidável) | Elevada capacidade de carga, resistência ao desgaste, longa vida útil, tolerância ao calor | Requer lubrificação, pode corroer sem revestimento | Automóvel, maquinaria pesada, equipamento marítimo |
| Não metálico (cerâmica, plástico, polímero) | Leve, resistente à corrosão, auto-lubrificante, resistência química | Menor capacidade de carga, maior custo para a cerâmica | Processamento de alimentos, dispositivos médicos, eletrónica |
| Metal poroso (bronze sinterizado/ferro) | Autolubrificação, baixa manutenção, funcionamento silencioso | Capacidade limitada de alta velocidade, sensível à contaminação | Electrodomésticos, pequenos motores, máquinas agrícolas |
Conclusão
A seleção do material de rolamento correto garante um desempenho ótimo, longevidade e adequação específica da aplicação.Para mais informações, contactar [email protected]
