Cojinetes de casquillo: tipos, funciones y aplicaciones

¿Qué son los cojinetes de casquillo?

Un cojinete de casquillo, también llamado buje o casquillo, es un tipo clásico de cojinete liso independiente. Es un componente mecánico diseñado para proporcionar una superficie de apoyo en aplicaciones rotativas, reduciendo la fricción entre ejes giratorios y elementos de soporte fijos.

Generalmente, los cojinetes de casquillo recurren a plásticos, metales blandos como el metal babbitt o película de aceite para soportar y proteger los ejes en muñones endurecidos. Según el uso y requisitos de carga, pueden fabricarse con diversos materiales. A diferencia de la mayoría que se insertan en la carcasa, los cojinetes lineales de casquillo se aseguran con un elemento radial, como un anillo de retención moldeado en el diámetro exterior que encaja en una ranura de la carcasa, o dobles anillos de retención. Estos arreglos reducen el riesgo de que la fuerza aplicada expulse el cojinete, asegurándolo firmemente.

Cojinete liso

El cojinete de casquillo es el tipo más común de cojinete liso. Estos se usan ampliamente en dispositivos con ejes rotativos o deslizantes. Sin elementos rodantes, también se llaman cojinetes de muñón, de deslizamiento o de manga. Son los más rentables, compactos, ligeros y con buena capacidad de carga, lo que los hace populares en aplicaciones industriales: motores, turbomáquinas (turbinas de vapor, compresores), ejes de hélice de barcos (bajas velocidades), y aplicaciones lineales o de movimiento intermitente.

Materiales y lubricación

A diferencia de los cojinetes con elementos rodantes, los de casquillo dependen de lubricación fluida. Suelen usarse en aplicaciones críticas donde su fallo causaría graves problemas, por lo que la elección del material es crucial. Los materiales van desde bronce sinterizado (requiere aceite) a termoplásticos con lubricantes incrustados para aplicaciones en seco. Los plásticos son comunes en líneas de procesamiento alimentario que no requieren la resistencia de los metálicos. Suelen impregnarse con aceite para reducir fricción y lubricar, prensados en metal pulverizado o fundidos en bronce.

Diferentes tipos de cojinetes lisos

● Cojinetes hidrodinámicos de muñón

Aplicación clásica: soporte del cigüeñal del motor. El cojinete se monta en el cárter; las superficies lisas son el muñón del cojinete y el de biela. Operan en régimen hidrodinámico: el eje y el cojinete se separan por una cuña de aceite creada al girar el eje. Al ser hidrostáticos, el eje sigue soportado por la película aunque no gire. Usados en turbinas y compresores. Las superficies suelen revestirse de babbitt (metal blanco blando) apto para lubricación por película. Contra un eje endurecido, el babbitt proporciona superficies tolerantes.

● Cojinetes de casquillo

Similares a los hidrodinámicos, pero también populares en movimiento lineal. Se llaman bujes, cojinetes de manga o simplemente cojinetes. Son más simples que los de muñón, insertables en aplicaciones huésped (guías, rodamientos de ruedas). Suelen ser de bronce sinterizado o fundido, a menudo con lubricantes como grafito. También son comunes termoplásticos.

Estilos típicos: casquillo de manga (sólido), partido (con corte longitudinal), acordonado (con abrazaderas a lo largo del corte) y con brida (similar a manga pero con brida radial en un extremo). La brida posiciona idealmente el casquillo y proporciona superficie de empuje. Las medidas en pulgadas usan el sistema SAE (formato IIOO-LL): II = diámetro interior en 1/16 pulg., OO = exterior en 1/16 pulg., LL = longitud en 1/8 pulg.

● Cojinetes esféricos

Proporcionan rotación angular entre brazos o eslabones. Sin elementos rodantes, la pista interior gira angularmente dentro de límites mientras los lubricantes crean capa entre superficies. En aplicaciones críticas (aeroespacial), pequeñas bolas ruedan entre pistas, generando fricción mínima. Comunes en terminales de varilla.

● Bujes para plantillas de taladrado

Guían el taladro en aplicaciones de alta precisión. En operaciones de taladrado metálico, se usan como componentes únicos, aptos para prensas o formas renovables (casquillos reemplazables). Guían y soportan. Suelen ser de aceros muy duros con tolerancias ajustadas para mantener la precisión.