Un casquillo pequeño puede detener una máquina grande: en cuanto aparece la holgura, el conjunto gana vibración, los asientos se dañan y las piezas contiguas fallan. En la mayoría de los mecanismos los casquillos de apoyo y amortiguación se fabrican de caucho, pero el caucho bajo carga y con helada pierde rápidamente la forma. El casquillo de poliuretano de la fábrica TIMOL proporciona una vida útil 10 veces mayor que el caucho, absorbe la vibración y recupera la forma tras cada compresión. Analizamos en qué el poliuretano supera al caucho, al caprolón y al acero en cifras, cómo elegir la dureza y cómo encargar el casquillo a su medida.
Por qué el casquillo de poliuretano supera al de caucho
El poliuretano es más duradero que el caucho ante todo por la resistencia al desgaste y la elasticidad. El desgaste según DIN 53516 del poliuretano colado es de 38-39 mm³, mientras que en el caucho SBR alcanza 100-200 mm³ y en el NBR se mantiene en 80-150 mm³. Bajo la misma carga el casquillo de poliuretano pierde menos material, por lo que la holgura aparece más tarde.
La segunda ventaja es la elasticidad con recuperación de forma. El casquillo puede comprimirse y torcerse, y recupera inmediatamente la geometría gracias a una elasticidad de rebote del 34-61%. El caucho bajo cargas máximas permanece aplastado y la holgura del par crece. El poliuretano mantiene el ajuste firme incluso tras miles de ciclos de compresión. Precisamente la deformación permanente del caucho, no su desgaste, es la causa más frecuente de aparición de holgura en los conjuntos articulados y de apoyo, y aquí la ventaja del poliuretano se manifiesta con especial claridad.
El tercer factor es la resistencia al medio. El poliuretano no teme los derivados del petróleo, los aceites técnicos, el agua salada y los reactivos de carretera, mientras que el caucho SBR tiene mala resistencia a los aceites y se hincha al contacto con los lubricantes. El rango de trabajo de -60 a +100 °C es más amplio que el del caucho SBR (-40 a +80 °C), por lo que el casquillo de poliuretano no se endurece con la helada ni fluye con el calor.
Existe además un efecto práctico sobre las piezas contiguas. El casquillo de poliuretano que mantiene más tiempo el ajuste preciso sin holgura protege el eje y la carcasa del daño, y los rodamientos de las cargas de impacto. En los conjuntos con vibración el casquillo amortiguador determina a menudo la vida útil de todo el grupo, por lo que el ahorro en él suele convertirse en una reparación prematura de los elementos más caros. Sustituir el caucho por poliuretano en esos puntos actúa como prevención del desgaste de todo el conjunto, no solo del propio casquillo.
Comparación de poliuretano con caucho, caprolón y acero
El poliuretano ocupa la franja entre el caucho blando y el plástico estructural rígido: es más duro y resistente al desgaste que el caucho, pero más elástico y tolerante al impacto que el caprolón. La tabla reúne las características de referencia de los materiales con los que realmente se fabrican los casquillos.
| Material | Desgaste DIN 53516, mm³ | Temperatura, °C | Dureza | Resistencia tracción, MPa | Elasticidad rebote, % |
|---|---|---|---|---|---|
| Poliuretano TIMOL | 38-39 | -60…+100 | 85A-95A | 39-87 | 34-61 |
| Caucho NBR | 80-150 | -30…+100 | 40A-90A | 10-25 | 20-45 |
| Caucho SBR | 100-200 | -40…+80 | 40A-80A | 8-20 | 30-55 |
| Caprolón PA6/PA66 | 30-90 | -40…+100 | 75D-85D | 60-85 | 5-15 |
| Acero estructural | n/d | -40…+500 | 120-250 HB | 370-700 | n/d |
El caprolón tiene un desgaste cercano al del poliuretano (30-90 mm³) y mayor resistencia a la tracción, pero su elasticidad de rebote es de solo 5-15%: bajo impacto se agrieta, y además absorbe humedad hasta el 2-8% y con eso pierde precisión dimensional. El casquillo de acero no absorbe la vibración en absoluto y requiere lubricación del par de fricción. El poliuretano con dureza próxima a 70 Shore D da una rigidez comparable al plástico, pero al mismo tiempo amortigua los impactos y recupera la forma.
Cómo elegir la dureza del casquillo de poliuretano
La dureza es el parámetro principal del casquillo, pues es ella la que determina el equilibrio entre la rigidez del apoyo y la suavidad de marcha. Las marcas más blandas en el rango de 80-90 Shore A absorben mejor la vibración y el ruido, y son adecuadas para silentblocks y amortiguadores. Las más duras, próximas a la escala D, mantienen la carga estática grande y el ajuste preciso en los apoyos deslizantes.
Consejo del ingeniero: no instale en el conjunto el poliuretano más duro bajo el principio de “cuanto más duro mejor”. Un casquillo demasiado duro transmite los golpes directamente al asiento y la carcasa, chirría y daña el alojamiento. Primero determine qué importa más en el conjunto concreto: la amortiguación o la rigidez del apoyo, y solo entonces seleccione la dureza. La precisión del diámetro interior bajo el eje es crítica: prevea la holgura de trabajo para la dilatación térmica, de lo contrario el casquillo queda apretado.
El color del poliuretano no influye en la dureza ni en la vida útil: el colorante se añade a la base transparente solo para el marcado de lotes y no actúa sobre la estructura del material. Para el montaje lo que importa son las dimensiones, la dureza y la limpieza de las superficies de asiento. Una visión más amplia de las propiedades del material para distintos conjuntos está en la sección información de referencia.
Dónde se usan los casquillos de poliuretano
Los casquillos y anillos de poliuretano trabajan en 12 sectores industriales y de transporte. En construcción de maquinaria se instalan como apoyos deslizantes, guías y amortiguadores en máquinas-herramienta y equipos que trabajan bajo carga y en medios agresivos. En la automoción son los casquillos de estabilizadores y brazos, los silentblocks que mejoran la precisión de la dirección.
La minería y la metalurgia usan casquillos de poliuretano en conjuntos con carga abrasiva e impacto, donde el caucho dura semanas. La maquinaria agrícola los instala en articulaciones y apoyos del equipo colgante que trabaja en barro y con helada. Los anillos de poliuretano sirven también como juntas en mecanismos con bloques deslizantes y giratorios. La lista completa de tamaños está en el catálogo de artículos.
Vale la pena mencionar por separado los apoyos deslizantes donde el casquillo de poliuretano trabaja en par con el eje sin rodamiento metálico. Aquí son importantes no solo la resistencia al desgaste sino también el bajo coeficiente de fricción y la precisión del diámetro interior. El poliuretano mantiene la geometría del orificio, por lo que el par trabaja uniformemente sin gripados ni traqueteos. En muchos mecanismos este casquillo permite prescindir de la lubricación del par de fricción, simplificando el mantenimiento en condiciones de polvo y humedad donde el lubricante se contamina y se elimina rápidamente.
Cómo encargar casquillos a medida en la fábrica TIMOL
Para el pedido envíe el plano o la muestra desgastada con el diámetro interior y exterior, la altura y el tipo de ajuste. Describa las condiciones de trabajo: carácter de la carga (estática, de impacto, cíclica), medio (aceites, agua, química), régimen de temperatura. Con esos datos el tecnólogo seleccionará la dureza y la formulación del poliuretano, tendrá en cuenta la holgura de trabajo y reproducirá la pieza por el método de colada libre.
La fabricación es posible desde una unidad hasta lotes en serie para líneas de montaje. La amplia selección de formulaciones permite fabricar el casquillo de la rigidez necesaria, que no chirría ni daña el asiento. Las quejas sobre casquillos de poliuretano demasiado duros o chirriantes se refieren casi siempre a piezas no certificadas de materia prima no controlada, donde la dureza se ha elegido al azar y se ha violado la tecnología. Cuando el casquillo se fabrica para un conjunto concreto con la dureza seleccionada, esos problemas desaparecen. Para obtener el cálculo según su plano y formalizar el pedido, contacte a través de los contactos de la fábrica TIMOL. Los ingenieros ayudarán a seleccionar el material y organizarán la producción para su conjunto.