Un rodamiento compuesto es un rodamiento hecho de una combinación de materiales, como una resina reforzada con fibra, y esto también puede incluir lubricantes e ingredientes que reducen la fricción.
Un rodamiento compuesto no es un rodamiento de politetrafluoroetileno (PTFE) en un soporte de otro material, sino un rodamiento de PTFE en un soporte. El rodamiento compuesto simple puede ser más liviano que un rodamiento con elementos rodantes, pero esto no siempre es una característica, ya que algunos compuestos son extremadamente densos, lo que resulta en una menor porosidad. Otra característica distintiva del rodamiento compuesto es su diseño liviano: puede pesar una décima parte del rodamiento tradicional. [1] En su fabricación no se utilizan metales pesados. [2]
Los rodamientos compuestos se pueden personalizar para satisfacer los requisitos individuales de muchas aplicaciones, como la resistencia al desgaste o a las altas temperaturas. El peso del rodamiento compuesto puede variar dependiendo de su respaldo. El revestimiento de PTFE se puede aplicar sobre soporte de acero o aluminio. Mediante compuestos de relleno se pueden optimizar diversas propiedades del rodamiento compuesto, como la resistencia a la fluencia, el desgaste y la conductividad eléctrica.
Un rodamiento compuesto es un rodamiento hecho de un material compuesto, como resina reforzada con fibra o plástico. Estos suelen contener ingredientes que reducen la fricción, como PTFE, pero este no es el único material para reducir la fricción y el desgaste y lubricar cuando el rodamiento está funcionando en seco (sin lubricantes externos). El PTFE en sí mismo no es un buen material para cojinetes, ya que es inherentemente blando y se deforma bajo presión, por lo que el uso de PTFE como revestimiento no es tan beneficioso como tener PTFE combinado en una matriz sólida y resistente de resina y fibra. [3] Un rodamiento compuesto es un rodamiento con un revestimiento de compuesto de PTFE y un respaldo de metal. El PTFE es un sólido fluorocarbonado , ya que es un compuesto de alto peso molecular compuesto íntegramente de carbono y flúor. El PTFE es hidrofóbico: ni el agua ni las sustancias que contienen agua mojan el PTFE. Los componentes diseñados con PTFE ofrecen una fricción constante y controlada durante su vida útil. [4]
El PTFE se utiliza a menudo como revestimiento antiadherente para sartenes y otros utensilios de cocina. Es muy no reactivo, en parte debido a la fuerza de los enlaces carbono-flúor, por lo que a menudo se usa en contenedores y tuberías para productos químicos reactivos y corrosivos. El PTFE también se puede utilizar como lubricante de maquinaria para reducir la fricción, el desgaste y el consumo de energía.
El PTFE es autolubricante, por lo que no es necesaria la lubricación húmeda ni el reabastecimiento de lubricación, pero se puede agregar si se requiere una reducción del coeficiente de fricción o desgaste dependiendo de la aplicación.
Los fabricantes de automóviles se esfuerzan por satisfacer la creciente demanda de vehículos más ligeros y de menor consumo de combustible [5] y evalúan los componentes y materiales utilizados en diversas aplicaciones de automóviles. Los rodamientos compuestos son componentes útiles en el diseño de automóviles y se utilizan en una variedad de aplicaciones en todo el automóvil, desde el tren motriz hasta el interior del automóvil. Además de mejorar el rendimiento del automóvil, el diseño de anillo dividido de los rodamientos compuestos permite que se instalen a presión, sin necesidad de adhesivo ni fuerza excesiva de montaje.
La cremallera de dirección tiene un cojinete situado en el yugo, la interfaz entre la cremallera de dirección y la columna de dirección. El yugo está diseñado para evitar la separación de la cremallera de dirección de la columna de dirección, al tiempo que permite que la cremallera de dirección se mueva libremente en dirección transversal. El yugo determina la capacidad del conductor para sentir la superficie de la carretera y la maniobrabilidad del vehículo. Con su revestimiento de PTFE, los rodamientos compuestos reducen la fricción en el yugo de dirección. [6]
Un tensor de correa es un dispositivo diseñado para mantener la tensión en la correa de distribución del motor. Hay un dispositivo de resorte en el tensor de la correa donde se encuentra el cojinete. El dispositivo de resorte oscila hacia adelante y hacia atrás a 2° durante aproximadamente 60 ciclos por minuto.
Los cojinetes compuestos garantizan un nivel adecuado y constante de torsión y amortiguación para mantener la tensión correcta en la correa de transmisión mientras el motor está en funcionamiento.
En las bisagras de las puertas, los cojinetes se colocan entre el pasador de la bisagra y la carcasa para garantizar un movimiento suave de la puerta cuando los pasajeros la abren y cierran. Los rodamientos compuestos se utilizan en varios sistemas de bisagras de automóviles debido a su durabilidad bajo cargas elevadas y su resistencia a la corrosión. [6]
Los rodamientos también desempeñan un papel a la hora de obtener un acabado de pintura de calidad en el coche. Los revestimientos compuestos de PTFE de los rodamientos compuestos son conductores y pueden transferir electricidad a las bisagras para facilitar el proceso de pintura electrostática.
También son hidrofóbicos y repelen la pintura, minimizando el riesgo de que el exceso de gotas afecte el acabado de la pintura.
En los asientos ajustables, los mecanismos del asiento facilitan el movimiento. Un cojinete encaja entre el varillaje y el pasador y está diseñado para proporcionar niveles correctos de torsión. Se pueden usar cojinetes compuestos en los puntos de pivote de los componentes del asiento para mantener la torsión, lo que permite a los pasajeros ajustar su asiento con facilidad y suavidad para una experiencia cómoda.
Los diseñadores de bicicletas se esfuerzan por reducir el peso y aumentar el rendimiento de sus bicicletas sin sacrificar la calidad y la resistencia. La industria de la bicicleta exige productos ligeros, de alto rendimiento y con componentes que no requieran mantenimiento. [7]
La horquilla de bicicleta mejora la comodidad del ciclista en terrenos accidentados al permitir que el eje unido al cuadro de la bicicleta se deslice dentro de la carcasa unida a las ruedas. El rodamiento se encuentra entre el eje y la carcasa. El revestimiento de PTFE dentro de los rodamientos compuestos mejora la absorción de impactos ya que actúa como un cojín, mientras que el respaldo de metal liviano ayuda a reducir el peso de la bicicleta. [8]
Los amortiguadores delanteros, componentes clave en las bicicletas con suspensión, están diseñados para reducir el impacto de golpes y sacudidas para una conducción más suave. El rodamiento se encuentra entre el eje interior y la carcasa exterior para facilitar un movimiento suave en el mecanismo para un rendimiento óptimo. Los rodamientos compuestos con un revestimiento de PTFE actúan como un cojín, absorbiendo el exceso de vibraciones para mejorar aún más el movimiento.
Se pueden utilizar rodamientos compuestos en los auriculares. [8] [9] Los rodamientos compuestos pueden ser livianos para respaldar los esfuerzos de reducción de peso en toda la bicicleta. [8]
La baja fricción que pueden proporcionar los rodamientos ayuda a reducir el "deslizamiento del bastón", evitando cualquier movimiento brusco indeseable. Los pedales giran sobre cojinetes que conectan el eje con el extremo de la manivela y el cuerpo del pedal. [8]
El desviador se utiliza en el sistema de cambios de la bicicleta. El cambio en la tensión del cable para cambiar de marcha mueve una cadena de un lado a otro, "descarrilando" la cadena hacia diferentes ruedas dentadas y, por lo tanto, diferentes engranajes. [8] [10]
La energía solar se ha convertido en una fuente viable de energía. Según la Agencia Internacional de Energía, la energía solar concentrada (CSP) podría ser responsable de hasta el 11,5 % de la producción mundial de electricidad en 2050. [11] La esperanza de vida de la planta CSP podría ser de hasta 40 años (13) y las empresas energéticas están buscando componentes que duren toda la vida útil de la planta CSP.
Las plantas de energía solar de concentración (CSP) utilizan la radiación solar concentrada como fuente de energía de alta temperatura para producir energía eléctrica. Un seguidor solar es un dispositivo para concentrar reflectores solares hacia el sol. Se utilizan cojinetes en los puntos de pivote tanto para soportar la estructura en un cilindro parabólico como para girar los espejos en los helióstatos (torre solar).
Se pueden utilizar cojinetes compuestos en la torre de energía solar y cilindroparabólica para girar los espejos. Pueden soportar las cargas en aplicaciones CSP, son resistentes a la intemperie y a la corrosión y también ofrecen una fricción baja y constante (sin efecto stick-slip) durante el ciclo de vida del mecanismo.
Los equipos de construcción fuera de carretera, desde excavadoras hasta cargadoras simples, emplean sistemas de transmisión hidráulica como fuente principal de movimiento. Las bombas de pistón hidráulico, dispositivos mecánicos utilizados para convertir energía mecánica en energía hidráulica, se utilizan normalmente en equipos de construcción fuera de carretera y son accionadas por un motor eléctrico o un motor de combustión.
Los cojinetes están montados en el eje de la bomba de pistón, que transfiere el par motor al bloque de cilindros. La función del rodamiento es garantizar un movimiento suave y reducir el uso de energía. La capa de PTFE autolubricante de los rodamientos compuestos permite una fricción baja y constante en los mecanismos de la bomba para un uso mínimo de energía y requisitos de mantenimiento reducidos.