Mangas Cerámicas de Silicon Nitride asumen el desgaste entre un eje y su caja. Se especifican donde un buje de bronce o polímero se desgastaría, se agarrotaría o contaminaría el producto.
Las mangas de nitruro de silicio convienen a rodamientos y bujes sometidos a cargas de choque y lubricación marginal. La baja densidad de 3.2 g/cm³ reduce la carga centrífuga a velocidad, y la tenacidad tolera la vibración que agrieta un buje de cerámica en una máquina de funcionamiento brusco.
El nitruro de silicio combina una alta resistencia de 700-900 MPa con una tenacidad de 6-8 MPa·m½ a solo 3.2 g/cm³. Sobrevive al choque térmico que agrieta la mayoría de las cerámicas, resiste metales fundidos no férreos, y su grano fino permite acabados de grado rodamiento.
Es una de las opciones más costosas, y a diferencia de SiC su conductividad térmica es modesta, 25-35 W/m·K, por lo que se especifica por su fiabilidad mecánica más que por la disipación de calor.
Especificaciones
| Diámetro interior | 5-120 mm |
| Diámetro exterior | 8-150 mm |
| Longitud | hasta 200 mm |
| Cilindricidad del taladro | 0.005 mm |
| Acabado del taladro | Ra 0.4 µm, honrado Ra 0.2 µm |
| Tolerancia de diámetro exterior | ±0.01 mm |
| Ajuste | juego apareado al material del eje y al servicio |
Especificaciones deSilicon Nitride
| Composición | Gas-pressure sintered silicon nitride |
| Densidad | 3.20-3.25 g/cm³ |
| Dureza Vickers | 1500-1600 HV |
| Resistencia a la flexión | 700-900 MPa |
| Tenacidad de fractura | 6-8 MPa·m½ |
| Temperatura máxima de servicio | 1000°C (1200°C corto plazo) |
| Conductividad térmica | 25-35 W/m·K |
| Dilatación térmica (20-1000°C) | 3.2 ×10⁻⁶/K |
Mecanizado y tolerancias
Las mangas se rectifican por fuera y se honran o rectifican por dentro hasta el taladro. Dimensionamos el taladro al eje que usted emplea y no a una dimensión nominal, porque la cerámica y el acero se dilatan a distinto ritmo y el juego a temperatura ambiente no es el juego a temperatura de trabajo.
Dónde se utiliza
- Mangas de eje de bomba y bujes de desgaste en servicio químico y de agua
- Bujes aislantes a través de paredes de horno y platos calientes
- Bujes de guía en maquinaria alimentaria, farmacéutica y textil
- Bujes para transportadores de alta temperatura y vagones de horno
- Mangas de aislamiento eléctrico en conjuntos de motores y generadores
Preguntas frecuentes
¿Cómo dimensionan el taladro para un eje metálico?
Partimos de su diámetro de eje y la temperatura máxima de trabajo, y luego calculamos el juego a partir de los coeficientes de dilatación de ambos materiales. Un taladro que encaja a 20°C puede agarrotarse a 300°C si se dimensiona puramente de forma nominal.
¿Puede retenerse la manga sin adhesivo?
El ajuste a presión funciona cuando la caja es de acero y la interferencia es modesta. Cuando la caja también es de cerámica o el servicio implica ciclos térmicos, preferimos una retención mecánica o una capa intermedia flexible para que la dilatación diferencial no agriete la manga.