¿Has leído ya nuestro capítulo sobre estructura y modo de funcionamiento? Tal vez te hayas preguntado de qué están hechos los rodamientos. Aquí encontrarás algunas respuestas a estas preguntas y más información sobre la producción de rodamientos.
Materiales: los cuerpos rodantes y anillos de rodamientos
En la mayoría de los casos, tanto los cuerpos rodantes como los anillos del rodamiento se fabrican con acero para rodamientos, normalizado según la designación 100Cr6. El acero utilizado debe ser de gran pureza y contener sólo las inclusiones metálicas más pequeñas. Otro requisito importante es que el material debe ser capaz de soportar cargas elevadas. Sólo así se puede garantizar que los rodamientos se caractericen posteriormente por su elevada precisión y exactitud de giro. Los materiales con los que se fabrican los anillos y los cuerpos rodantes también deben tener una elevada dureza después del mecanizado, para poder garantizar una buena resistencia a la fatiga, resistencia al desgaste y suficiente precisión dimensional. NTN, utiliza el acero japonés para rodamientos denominado SUJ2, que corresponde al material 100Cr6.
Hoy en día, los cuerpos rodantes también pueden ser de cerámica. Esto ofrece varias ventajas. Por ejemplo, los cuerpos de cerámica son más ligeros que los de acero, lo que reduce las fuerzas centrífugas y mejora la eficiencia energética. Por lo tanto, la cerámica se utiliza a velocidades muy altas y también es adecuados para temperaturas de funcionamiento bajas y extremadamente altas al tener menor coeficiente de dilatación. Otra ventaja de los cuerpos rodantes cerámicos es que impiden el paso de la corriente a través del rodamiento, ya que no son conductores de la electricidad. Mientras tanto, los anillos del rodamiento también pueden ser de cerámica, pero esto es muy poco frecuente y sólo es necesario para aplicaciones especiales con temperaturas extremas.
Materiales: Jaula
En cuanto a las jaulas, hay que señalar en primer lugar que deben tener una gran resistencia para poder absorber las vibraciones y las cargas de impacto. Además, los materiales de las jaulas deben tener un bajo coeficiente de rozamiento, un peso reducido y ser capaces de soportar las temperaturas predominantes en el rodamiento. Los rodamientos pequeños y medianos suelen llevar jaulas de chapa de acero, mientras que los grandes suelen llevar jaulas macizas, que suelen ser de bronce. Las jaulas de bronce son adecuadas para fuertes vibraciones y pueden soportar mayores cargas durante la aceleración y desaceleración de los cuerpos rodantes en comparación con las jaulas de chapa de acero. También se utilizan jaulas de poliamida. Estas jaulas pueden utilizarse para vibraciones fuertes y se caracterizan porque tienen bajo rozamiento, bajo nivel de ruido en funcionamiento.
| Material de la jaula | Ventajas e inconvenientes |
| Chapa | Ventajas: no limita la temperatura de funcionamiento del rodamiento Inconvenientes: limitada para las vibraciones |
| Bronce | Ventajas: sin restricción de temperatura, apto para vibraciones, buena resistencia a aceleraciones extremas Inconvenientes: precio elevado |
| Poliamida | Ventajas: adecuado para fuertes vibraciones, baja temperatura y desarrollo de ruido, baja fricción Inconvenientes: temperatura de funcionamiento limitada |
Aquí encontrarás un resumen de las ventajas e inconvenientes de los tres materiales de las jaulas: chapa, bronce y poliamida.
Fabricación de los anillos del rodamiento
No sólo es interesante el material utilizado, sino también la producción de los componentes de un rodamiento. Para los anillos de los rodamientos se utiliza materia prima en forma de tubos o barras. Inicialmente se mecanizan o se moldean. En el mecanizado, los anillos, que se encuentran en estado frío, se tornean brusca y finamente con una herramienta de corte. El moldeado tiene dos fases: forjado y laminado. En la forja, se deforma una pieza en bruto previamente calentada. El material, que permanece caliente, se sigue doblando en el proceso de laminado con la ayuda de una herramienta de conformado. Una vez que el acero se ha transformado en forma de anillo, los anillos se calientan primero a su temperatura de austenización. A continuación, los anillos del rodamiento se templan. El objetivo es que éstos alcancen la dureza deseada. En el tercer paso, durante el revenido, el acero se calienta de nuevo para reducir las tensiones residuales que se han desarrollado en el material. Para obtener la forma final, los anillos del rodamiento se rectifican aún más (superacabado), de modo que los diámetros de los mismos se ajustan al tamaño y las pistas de rodadura del rodamiento se mecanizan por completo.
Fabricación de los elementos rodantes
El acero en forma de barras redondas se utiliza como materia prima para los elementos de laminación. La pieza en bruto, cortada a medida, se prensa, y se embute antes de darle forma redonda con la ayuda de un tambor. Los cuerpos rodantes también se someten al mismo tratamiento térmico que el anillo interior y el anillo exterior. A continuación, se mejora la geometría de las bolas rectificándolas en varias fases de mecanizado. En la última fase de mecanizado, los elementos rodantes son finalmente inspeccionados, clasificados y conservados.
Fabricación de la jaula
El proceso de fabricación de jaulas utilizando el ejemplo de la jaula de chapa de acero puede describirse del siguiente modo: En primer lugar, se troquela una tira de chapa de acero y se le da forma de manera que se cree en ella espacio para los elementos rodantes. En este caso, la jaula consta de dos mitades, que posteriormente se unen mediante soldadura por puntos o remachado. Una vez insertadas las bolas y colocadas entre los anillos del rodamiento, se puede insertar la jaula y unir ambas mitades.
| Material | Elemento | Ventajas e inconvenientes |
| Acero | Anillos de rodamientos, cuerpos rodantes | Ventajas: soporta cargas elevadas y movimientos de impacto, no es susceptible de romperse, es más silencioso que la cerámica Desventajas: peso elevado y velocidades límite bastante bajas, no apto para temperaturas superiores a 120°C sin tratamiento térmico de serie para rodamientos NTN |
| Cerámica | Anillos de rodamientos, cuerpos rodantes | Ventajas: menor peso que el acero y mayor velocidad límite, uso a temperaturas altas y bajas Desventajas: susceptible a cargas e impactos elevados, mayor generación de ruido que el acero, con un precio más elevado |
Aquí encontrarás los campos de aplicación, así como las ventajas y desventajas del acero y la cerámica.
Aquí puedes ver un resumen de los pasos del proceso de producción de rodamientos estándar.
Más información en launiversidaddelrodamiento.es
Ahora ha quedado claro de qué están hechos los rodamientos y cómo se fabrican. Si deseas saber más, en launiversidaddelrodamiento.es también puedes informarte sobre los distintos tipos de rodamientos, la selección del rodamiento correcto o el diseño de la disposición de los rodamientos.
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