Buchas de bronze grafite versus bronze impregnado com óleo: guia completo de seleção

Como funcionam as buchas de bronze grafite

Uma bucha de bronze de grafite é uma matriz de liga de bronze com tampões de grafite sólidos pressionados em orifícios perfurados na parede; conforme o eixo se move, o grafite é transferido para a superfície do eixo e forma uma película lubrificante sólida.

O corpo de bronze suporta a carga mecânica enquanto os tampões de grafite, normalmente cobrindo 20 a 35 por cento da área do furo, atuam como um reservatório de lubrificante incorporado. Como o grafite é um sólido, o filme não evapora, drena ou se espreme sob alta pressão de contato. É por isso que as buchas de bronze grafite são especificadas em conjuntos de matrizes, guias de moldes e máquinas de construção onde o reabastecimento de óleo é impraticável. O Rolamento de grafite de bronze fundido JDB600 da Zhejiang Shuangnuo Bearing Technology Co., Ltd. é uma configuração representativa, combinando um corpo de bronze fundido contínuo com plugues de grafite projetados para deslizamento em alta carga.

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Como funcionam as buchas de bronze impregnadas com óleo

Uma bucha de bronze impregnada de óleo é uma peça de bronze poroso sinterizado que armazena de 15 a 25% de óleo em volume; quando o eixo gira, o óleo é puxado dos poros para a superfície deslizante e, quando o eixo para, a ação capilar o puxa de volta para dentro.

Os fabricantes compactam e sinterizam o pó de bronze para criar uma rede de poros interconectados e, em seguida, impregnam a peça a vácuo com um óleo lubrificante selecionado. As versões bimetálicas sinterizam a camada porosa de bronze sobre um suporte de aço para maior resistência ao esmagamento e maior retenção de ajuste por pressão. O Rolamento bimetálico de retenção de óleo 200-B é um produto representativo de aço e sinterização de cobre desta família.

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Bronze Grafite vs Bronze Impregnado com Óleo: Comparação Direta

Em uma comparação direta, as buchas de bronze grafite vencem onde a carga é alta e a relubrificação é impossível, enquanto as buchas impregnadas de óleo vencem onde a velocidade é alta o suficiente para reconstruir uma película de óleo no eixo.

A estrutura material impulsiona todas as outras diferenças. Uma matriz fundida de bronze grafite tolera pressão estática e temperatura mais altas, enquanto uma estrutura porosa sinterizada limita a bucha impregnada de óleo à faixa de trabalho de seu óleo, normalmente abaixo de 150°C.

Limites de carga, velocidade e PV

O limite PV, o produto da pressão do rolamento e da velocidade de deslizamento, é o número mais útil ao comparar esses dois tipos de buchas, porque reúne carga e velocidade em um envelope operacional.

O gráfico mostra por que as duas tecnologias coexistem. Uma bucha impregnada de óleo devidamente lubrificada tem o envelope mais largo, mas uma ignorada fica abaixo do bronze fundido simples. O bronze grafite ocupa o meio sem dependência externa, que é exatamente o seu valor em posições de difícil acesso. Para o método de cálculo e exemplos trabalhados, veja nossa análise de limites fotovoltaicos de bucha de bronze autolubrificante .

Diferenças de lubrificação e manutenção

As buchas de bronze grafite eliminam a lubrificação programada; buchas impregnadas de óleo apenas adiam isso.

Na prática a diferença aparece nos cronogramas de manutenção. Uma ferramenta de prensagem funcionando 24 horas por dia dentro de um conjunto de matrizes fechado raramente é lubrificada a tempo; uma bucha impregnada de óleo representa o risco errado, enquanto uma bucha de bronze grafite sobrevive até a próxima revisão da ferramenta.

Custo e vida útil

As buchas de bronze impregnadas de óleo custam menos por peça, mas as buchas de bronze de grafite geralmente oferecem menor custo por hora de operação, uma vez que a mão de obra, o tempo de inatividade e o risco de falha são contabilizados.

No nível de compra, as buchas sinterizadas impregnadas de óleo produzidas em massa são normalmente de 10 a 20 por cento mais baratas do que as buchas equivalentes de bronze fundido incorporadas em grafite. A diferença se inverte no custo total de propriedade. Alcançar uma bucha dentro de uma máquina, parar uma linha e relubrificá-la várias vezes por ano custa mais do que a diferença no preço da peça. Em aplicações de matrizes e moldes, uma bucha de bronze grafite normalmente dura duas a quatro vezes mais que uma bucha impregnada de óleo não lubrificada, de duas a quatro vezes antes do primeiro evento de manutenção, consistente com nossa comparação de longevidade do bronze sinterizado versus fundido .

Como selecionar a bucha certa

Escolha o bronze grafite quando o trabalho for lento, muito carregado, contaminado ou de difícil acesso; escolha bronze impregnado de óleo quando a velocidade for moderada a alta, o serviço for previsível e a relubrificação fizer parte do plano de manutenção.

1. Meça a velocidade de deslizamento; abaixo de 0,5 metros por segundo aponta para bronze grafite.
2. Calcule a pressão aplicada e compare-a com as classificações estática e fotovoltaica de ambos os tipos.
3. Confirme a faixa de temperatura operacional; longas excursões acima de 150°C eliminam o bronze impregnado de óleo.
4. Avaliar o acesso para manutenção; se ninguém conseguir alcançar a bucha, o bronze grafite elimina o risco.
5. Compare as evidências de teste do fornecedor quanto ao grau de grafite, área do tampão e composição da liga.

Para posições de carga média onde uma matriz de latão reduz o custo do componente, o Bucha de latão com lubrificação sólida JDB650 é uma alternativa amplamente selecionada às buchas de grafite estanho-bronze. Um método mais amplo para outras posições da máquina é abordado em nosso guia para seleção de rolamentos de luva para máquinas industriais .

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Perguntas frequentes

O que é melhor, buchas de bronze grafite ou bronze impregnado de óleo?

Nenhum dos dois é universalmente melhor. O bronze grafite é melhor para cargas altas, baixas velocidades, contaminação e posições inacessíveis. O bronze impregnado de óleo é melhor para velocidades moderadas a altas, com serviço previsível e relubrificação disciplinada.

As buchas de bronze impregnadas de óleo podem funcionar sem lubrificação?

Eles funcionam inicialmente com o óleo armazenado em seus poros, mas o filme se degrada à medida que a reserva se esgota. O limite PV efetivo cai de cerca de 4,0 para aproximadamente 2,0 N/mm2 m/s sem relubrificação. Para uma operação a seco verdadeiramente livre de manutenção, selecione bronze de grafite.

Quanto tempo duram as buchas de bronze grafite?

A vida útil depende da carga, velocidade, dureza do eixo, alinhamento e área do tampão de grafite. Em aplicações típicas de guia de matriz, as buchas de bronze grafite duram de duas a quatro vezes mais do que as buchas impregnadas de óleo que não recebem lubrificação programada.

As buchas de bronze grafite precisam de óleo ou graxa?

Não. Os tampões de grafite fornecem lubrificante durante toda a vida útil. O óleo pode ser adicionado sem danificar a bucha, mas não é obrigatório, o que é a principal vantagem em instalações sensíveis à contaminação ou inacessíveis.