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Materiales para las jaulas

Jaulas de chapa de acero

La mayoría de las jaulas embutidas de chapa de acero están hechas de chapa de acero con un bajo contenido de carbono, laminado en caliente según la normativa (DIN) EN 10111:1998. Estas jaulas ligeras tienen una resistencia relativamente alta, y su superficie puede ser tratada para reducir en mayor medida la fricción y el desgaste.
Las jaulas embutidas normalmente utilizadas en los rodamientos de acero inoxidable están hechas de acero inoxidable X5CrNi18-10 según la normativa EN 10088-1:1995.

Jaulas mecanizadas de acero

Normalmente, las jaulas mecanizadas de acero están fabricadas con acero para construcciones sin aleación del tipo S355GT (St 52) según la normativa EN 10 025:1990 + A:1993. Con el fin de mejorar las propiedades de deslizamiento y de resistencia al desgaste, la superficie de algunas jaulas mecanizadas de acero lleva un tratamiento.
Las jaulas mecanizadas de acero se usan para los rodamientos de gran tamaño, o en aplicaciones en las que existe el riesgo de que se produzca una rotura por corrosión intergranular, causada por una reacción química si se usara una jaula de latón. Las jaulas de acero se pueden utilizar a temperaturas de funcionamiento de hasta 300 ºC. Estas jaulas no se ven afectadas por los lubricantes con base de aceite mineral o sintético que normalmente se utilizan en los rodamientos, ni por los disolventes orgánicos usados para limpiar los mismos.

Jaulas de chapa de latón

Las jaulas de chapa de latón se usan en algunos rodamientos pequeños y medianos. El latón utilizado en estas jaulas cumple con la normativa EN 1652:1997. En las aplicaciones en las que se pueda producir una rotura por corrosión intergranular en la chapa de latón, como por ejemplo en los compresores para refrigeración que utilizan amoniaco, se deben utilizar en su lugar jaulas mecanizadas de latón o de acero.

Jaulas mecanizadas de latón

La mayoría de las jaulas de latón están mecanizadas de latón moldeado o forjado CW612N según la normativa EN 1652:1997. Estas jaulas no se ven afectadas por los lubricantes más comunes para rodamientos, incluyendo los aceites y grasas sintéticos, y se pueden limpiar usando disolventes orgánicos normales. Las jaulas de latón no se deben utilizar a temperaturas superiores a 250 ºC.

Jaulas de polímero

Poliamida 6,6

Para la mayoría de las jaulas moldeadas por inyección, se utiliza la poliamida 6,6. Este material, con o sin refuerzo de fibra de vidrio, se caracteriza por una combinación favorable de resistencia y elasticidad. Las propiedades mecánicas de los materiales poliméricos, como la resistencia y la elasticidad, dependen de la temperatura y están sometidas a cambios permanentes bajo las condiciones de funcionamiento, a lo que se denomina envejecimiento. Los factores más importantes que contribuyen al envejecimiento son la temperatura, el tiempo y el medio (lubricante) al que se ve expuesto el polímero. En el diagrama 1 se ilustra la relación entre estos factores para la poliamida 6,6 reforzada con fibra de vidrio. Parece ser que la vida de la jaula se reduce al aumentar la temperatura y la agresividad del lubricante.
Por lo tanto, la adecuación de las jaulas de poliamida para una aplicación específica depende de las condiciones de funcionamiento y los requisitos de duración. En la tabla la clasificación de los lubricantes en “agresivos” y “suaves” se refleja por la “temperatura de funcionamiento admisible” para el uso de jaulas fabricadas de poliamida 6,6 reforzada con fibra de vidrio con varios lubricantes. La temperatura de funcionamiento admisible en esta tabla se define como la temperatura que ofrece una vida de envejecimiento de la jaula de al menos 10.000 horas de funcionamiento.
Algunos medios son incluso más "agresivos" que los que aparecen en la tabla. Un ejemplo típico es el amoniaco que se aplica como refrigerante en los compresores. En dichos casos, las jaulas hechas de poliamida 6,6 reforzada con fibra de vidrio no se deben utilizar a temperaturas de funcionamiento superiores a +70º C.
También se puede establecer una temperatura de funcionamiento mínima, ya que la poliamida pierde su elasticidad lo que puede producir fallos en la jaula. Por este motivo, las jaulas hechas de poliamida 6,6 reforzada con fibra de vidrio no deben funcionar a una temperatura continua inferior a –40 °C.
Cuando se requiere una alta resistencia, como en las cajas de grasa para ferrocarriles, se aplica una poliamida 6,6 modificada de gran resistencia. Consulte al departamento de ingeniería de aplicaciones de SKF para ver la disponibilidad de las jaulas para ejecuciones específicas de rodamientos.

Poliamida 4,6

La poliamida 4,6 reforzada con fibra de vidrio se usa, como estándar, para algunos rodamientos CARB®. Estas jaulas tienen un margen de temperatura de funcionamiento 15 ºC superior al de las jaulas fabricadas con poliamida 6,6 reforzada con fibra de vidrio.

Poliéter-éter-cetona (PEEK)

El uso de poliéter-éter-cetona (PEEK) reforzado con fibra de vidrio para las jaulas, se ha convertido en algo habitual para SKF, debido a los requisitos de altas velocidades, el uso de agentes químicos o las altas temperaturas. Las excepcionales propiedades del PEEK son una combinación de resistencia y flexibilidad, altas temperaturas de funcionamiento, una gran resistencia a los productos químicos y al desgaste, y un buen funcionamiento. Debido a estas destacadas características, las jaulas de PEEK están disponibles como estándar, para algunos rodamientos de bolas y de rodillos cilíndricos, como los rodamientos híbridos y/o de alta precisión. Este material no muestra síntomas de envejecimiento causado por temperaturas y los aditivos del aceite hasta los +200 °C. Sin embargo, la temperatura máxima para el uso a alta velocidad está limitada a +150 ℃, ya que ésta es la temperatura de reblandecimiento del polímero.

Resina fenólica

Las jaulas de resina fenólica ligeras, reforzadas con tejido, pueden resistir grandes fuerzas centrífugas y de aceleración, pero no pueden soportar altas temperaturas de funcionamiento. En la mayoría de los casos, estas jaulas se usan como estándar en los rodamientos de bolas de contacto angular de alta precisión.

Otros materiales

Además de los materiales anteriormente descritos, los rodamientos SKF para aplicaciones especiales pueden estar equipados con jaulas hechas de otros materiales de polímero, aleaciones ligeras o de fundición especial. Para más información sobre las jaulas fabricadas con materiales alternativos, consulte al departamento de ingeniería de aplicaciones de SKF.
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