Materiais da gaiola

Gaiolas em aço laminado

A maioria das gaiolas em aço laminado estampado é feita de aço laminado com baixo conteúdo de carbono enrolado a quente continuamente, de acordo com (DIN) EN 10111:1998. Essas gaiolas leves possuem uma resistência relativamente alta, podendo receber tratamento de superfície para reduzir, ainda mais, o atrito e o desgaste.
As gaiolas estampadas normalmente empregadas em rolamentos de aço inoxidável são feitas de aço inoxidável X5CrNi18-10 de acordo com a norma EN 10088-1:1995.

Gaiolas em aço usinado

As gaiolas em aço usinado são normalmente feitas de aço estrutural sem ligas do tipo S355GT (St 52), de acordo com EN 10 025:1990 + A:1993. Para melhorar as propriedades de resistência ao desgaste e deslizamento, algumas gaiolas de aço usinado recebem tratamento de superfície.
As gaiolas de aço usinado são utilizadas em rolamentos grandes ou em aplicações onde há o risco de ocorrer trincas sazonais, causadas por uma reação química, caso uma gaiola em latão fosse utilizada. As gaiolas de aço podem ser usadas em temperaturas de funcionamento de até 300 °C. Elas não são afetadas pelos lubrificantes à base de óleo sintético ou mineral normalmente utilizados em rolamentos ou pelos solventes orgânicos utilizados para limpar os rolamentos.

Gaiolas em latão laminado

As gaiolas em latão laminado estampado são utilizadas em alguns rolamentos pequenos e médios. O latão utilizado nessas gaiolas está de acordo com EN 1652:1997. Em aplicações, tais como compressores para refrigeração utilizando amônia, trincas sazonais podem ocorrer em latão laminado, portanto, gaiolas de aço ou latão usinado devem ser utilizadas.

Gaiolas em latão usinado

A maioria das gaiolas em latão são usinadas a partir de um molde CW612N ou forjadas em bronze, de acordo com EN 1652:1997. Elas não são afetadas pela maioria dos lubrificantes de rolamentos comuns, incluindo graxas e óleos sintéticos, podendo ser limpas, utilizando-se solventes orgânicos normais. As gaiolas em latão não devem ser utilizadas em temperaturas acima de 250 °C.

Gaiolas de polímero

Poliamida 66

Para a maioria das gaiolas moldadas por injeção, utiliza-se poliamida 66. Esse material, com ou sem reforço de fibra de vidro, caracteriza-se por uma combinação favorável de resistência e elasticidade. As propriedades mecânicas, como resistência e elasticidade, dos materiais poliméricos dependem da temperatura e estão sujeitas a alterações permanentes sob condições operacionais, o que se chama de envelhecimento. Os fatores mais importantes que desempenham algum papel nesse comportamento de envelhecimento são temperatura, tempo e o agente (lubrificante) ao qual o polímero é exposto. O relacionamento entre esses fatores para poliamida 66 reforçada com fibra de vidro é ilustrado no diagrama 1. Percebe-se que a vida da gaiola diminui com o aumento de temperatura e com a agressividade do lubrificante.
Portanto, a adequação das gaiolas de poliamida a uma aplicação específica depende das condições operacionais e dos requisitos de vida. Na tabela, a classificação dos lubrificantes em "agressivo" e "moderado" é refletida pela "temperatura de funcionamento permitida" para o uso de gaiolas feitas de poliamida 66 reforçada com fibra de vidro em vários lubrificantes. A temperatura operacional permitida nessa tabela é definida como a temperatura que proporciona uma vida de envelhecimento da gaiola de pelo menos 10 mil horas de funcionamento.
Alguns agentes são ainda mais "agressivos" que os listados na tabela. Um exemplo típico é a amônia aplicada como refrigerante em compressores. Nesses casos, gaiolas feitas de poliamida 66 reforçada com fibra de vidro não devem ser usadas em temperaturas operacionais acima de 70 °C.
Quanto ao extremo inferior da temperatura operacional, um limite também pode ser definido, uma vez que a poliamida perde a sua elasticidade, o que pode resultar em falhas na gaiola. Por esse motivo, gaiolas feitas de poliamida 66 reforçada com fibra de vidro não devem ser aplicadas em uma temperatura operacional contínua abaixo de - 40 °C.
Quando um alto grau de resistência for um fator dominante, como em caixas de mancal de eixo ferroviário, uma modificação super-resistente da poliamida 66 é aplicada. Consulte o serviço de engenharia de aplicação da SKF quanto à disponibilidade de gaiolas em implementações específicas de rolamentos.

Poliamida 4,6

A poliamida 4,6 reforçada com fibra de vidro é utilizada em alguns rolamentos de rolos toroidais CARB pequenos e médios como padrão. Essas gaiolas possuem uma temperatura operacional permitida 15 °C maior do que aquelas feitas de poliamida 66 reforçada com fibra de vidro.

Polieteretercetona (PEEK)

O uso da PEEK reforçada com fibra de vidro em gaiolas tornou-se comum na SKF para condições exigentes em relação a altas velocidades, ataque químico ou altas temperaturas. As propriedades excepcionais do PEEK são uma combinação superior de resistência e flexibilidade, alta faixa de temperatura operacional, grande resistência química e a desgaste e boa processabilidade. Devido a essas notáveis características, as gaiolas em PEEK estão disponíveis como padrão para alguns rolamentos de rolos cilíndricos e de esferas, como rolamentos híbridos e/ou de alta precisão. O material não mostra sinais de desgaste por temperatura e aditivos de óleo de até 200 °C. No entanto, a temperatura máxima para uso em alta velocidade é limitada a +150 °C, pois esta é a temperatura de amolecimento do polímero.

Resina fenólica

Gaiolas leves em resina fenólica reforçada podem suportar altas forças centrífugas, assim como forças de aceleração, mas não são capazes de acomodar temperaturas operacionais altas. Na maioria dos casos, essas gaiolas são utilizadas como padrão em rolamentos de esferas de contato angular de alta precisão.

Outros materiais

Além dos materiais descritos acima, os rolamentos SKF para aplicações especiais podem ser dotados de gaiolas feitas de outros polímeros de engenharia, ligas leves ou ferro fundido especial. Para obter informações sobre gaiolas feitas de materiais alternativos, consulte o serviço de engenharia de aplicação da SKF.
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