Che cos'è un cuscinetto composito?

I cuscinetti composti da diversi componenti (metalli, plastica, materiali lubrificanti solidi) sono chiamati cuscinetti compositi, che a loro volta sono cuscinetti lisci. I cuscinetti compositi, noti anche come boccole, pattini o cuscinetti a manicotto, sono generalmente cilindrici e non contengono parti mobili.

 

Le configurazioni standard includono cuscinetti cilindrici per carichi radiali, cuscinetti flangiati per carichi radiali e assiali leggeri, distanziali e guarnizioni di ribaltamento per carichi assiali pesanti e piastre di scorrimento di varie forme. Sono disponibili anche progetti personalizzati, comprese forme, caratteristiche speciali (coppa, fori, intagli, linguette, ecc.) e dimensioni.

 

Cuscinetti compositiVengono utilizzati per movimenti di scorrimento, rotazione, oscillazione o moto alternativo. Le applicazioni con superfici piane sono comunemente impiegate come cuscinetti, guarnizioni per cuscinetti e piastre antiusura. Le superfici di scorrimento sono solitamente piane, ma possono anche essere cilindriche e si muovono sempre in linea retta, non con un moto rotatorio. Le applicazioni rotanti coinvolgono superfici cilindriche e una o due direzioni di movimento. Le applicazioni con moto oscillatorio e alternativo coinvolgono superfici piane o cilindriche che si muovono in entrambe le direzioni.

 

La struttura del cuscinetto composito può essere monoblocco o a giunto diviso (cuscinetto avvolto) per facilitare l'installazione. L'abbinamento del cuscinetto all'applicazione è fondamentale. Carichi elevati richiedono cuscinetti con maggiore superficie di contatto e un'elevata capacità di carico. I cuscinetti a lubrificazione solida sono progettati per funzionare a temperature più elevate rispetto ai cuscinetti lubrificati con olio e grasso. Le applicazioni ad alta temperatura richiedono misure di lubrificazione speciali per ridurre al minimo l'accumulo di calore e l'attrito.

 

Cuscinetti compositiSono realizzati con diverse strutture. La scelta del prodotto dipende dalle condizioni operative e dai requisiti di prestazione.

 

Le tipologie di materiali per cuscinetti a basso attrito

 

I cuscinetti in composito metallico sono costituiti da un supporto metallico (solitamente acciaio o rame) su cui viene sinterizzato uno strato intermedio poroso di rame, impregnato con PTFE e additivi per ottenere una superficie di scorrimento con proprietà antifrizione e di elevata resistenza all'usura. Questi cuscinetti possono funzionare a secco o con lubrificazione esterna.

 

I cuscinetti compositi possono essere realizzati anche in tecnopolimeri, che presentano un'eccellente resistenza all'usura e basse proprietà di attrito, e sono ampiamente utilizzati in condizioni operative di attrito secco e lubrificazione. I cuscinetti stampati a iniezione, che possono essere progettati in quasi qualsiasi forma e sono realizzati con una varietà di resine miscelate con fibre di rinforzo e lubrificanti solidi, hanno un'eccellente stabilità dimensionale, un basso coefficiente di attrito e una buona conduttività termica.

 

I cuscinetti in composito rinforzato con fibre sono un'altra tipologia di cuscinetti compositi, costituiti da rivestimenti a basso attrito resistenti all'usura e impregnati di fibra di vetro, realizzati con filamenti avvolti, e da vari tipi di supporto. Questa struttura consente al cuscinetto di sopportare elevati carichi statici e dinamici, e l'inerzia intrinseca del materiale lo rende ideale per l'utilizzo in ambienti corrosivi.

 

I cuscinetti monometallici, bimetallici e in composito di rame sinterizzato sono progettati per l'impiego in applicazioni industriali terrestri e subacquee, dove si muovono lentamente sotto carichi elevati. I cuscinetti in rame massiccio impregnati di lubrificante offrono prestazioni senza manutenzione in applicazioni ad alta temperatura, mentre i cuscinetti monometallici e bimetallici sono progettati per applicazioni che richiedono lubrificazione.

 

La differenza tracuscinetti compositiEcuscinetti a rulli volventi e a aghi

 

Esistono differenze sostanziali tra cuscinetti compositi e cuscinetti volventi, pertanto non sono intercambiabili.

 

1. I cuscinetti volventi, a causa della loro complessa progettazione multicomponente, della struttura di precisione e dell'installazione accurata, sono spesso molto più costosi dei cuscinetti compositi.

2. I cuscinetti volventi sono più adatti per applicazioni che richiedono un posizionamento preciso dell'albero e/o un attrito molto basso.

3. I cuscinetti compositi, grazie alla loro maggiore area di contatto e adattabilità, possono offrire una maggiore capacità di carico e resistenza a carichi d'urto elevati e carichi concentrati alle estremità.

4. I cuscinetti compositi compensano meglio il disallineamento rispetto ad alcuni cuscinetti volventi, riducendo l'impatto del carico concentrato all'estremità.

5. Il cuscinetto composito adotta un design monoblocco ultrasottile, che consente di ridurre le dimensioni dell'involucro, risparmiando spazio e peso in misura considerevole.

6. Il cuscinetto composito offre una maggiore resistenza al movimento alternativo, il che può prolungarne la durata.

7. Il cuscinetto composito non si danneggia a causa dell'usura provocata dallo scorrimento degli elementi volventi durante il funzionamento ad alta velocità e con carico troppo basso, e presenta eccellenti prestazioni di smorzamento.

8. Rispetto ai cuscinetti volventi, i cuscinetti compositi non hanno parti mobili al loro interno, quindi funzionano in modo più silenzioso e non hanno praticamente limiti di velocità se il sistema è adeguatamente lubrificato.

9. L'installazione dei cuscinetti compositi è semplice, è sufficiente la lavorazione del guscio e, rispetto ai cuscinetti volventi, difficilmente causerà danni agli accessori.

10. Rispetto ai cuscinetti volventi standard, i cuscinetti compositi non metallici presentano una maggiore resistenza alla corrosione.

11. Il cuscinetto composito può funzionare a secco senza costi aggiuntivi per sistemi di lubrificazione, lubrificanti o tempi di fermo delle apparecchiature durante la manutenzione.

12. Il cuscinetto composito può funzionare a secco in condizioni di alta temperatura e presenza di contaminanti.