ELEMENTO DESLIZANTE.

Elemento deslizante compuesto por un cuerpo de base (1), recubierto con una capa deslizante (2,

2'') de un material deslizante, en el que la capa deslizante (2, 2'') está formada al menos en parte por una estructura de soporte (3) que forma espacios intermedios de una espuma metálica de poros abiertos en combinación con un metal deslizante (4), el volumen de los espacios intermedios es mayor que el 70% de la parte del volumen de la estructura de soporte (3), los espacios intermedios de la estructura de soporte (3) están llenos del metal deslizante (4) y el propio material de la estructura de soporte (3) tiene características tribológicas adecuadas y una resistencia mayor que la del metal deslizante (4)

Elemento deslizante.

La invención se refiere a un elemento deslizante compuesto por un cuerpo de base, recubierto con una capa deslizante de un material deslizante.

Tales elementos deslizantes se utilizan por ejemplo como cojinetes de deslizamiento para grandes máquinas, por ejemplo para motores de combustión de marcha lenta. La capa deslizante está compuesta usualmente entonces por un material deslizante, que puede estar compuesto por aleaciones de distinta composición, para asegurar las características tribológicas deseadas. Las características tribológicas en cuestión, para las que se realiza una optimización de la capa deslizante, son por ejemplo capacidad de adaptación, capacidad de alojamiento de cuerpos extraños, buenas características de marcha en emergencia, resistencia al desgaste y elevada resistencia a la fatiga.

Un grupo de metales deslizantes utilizados frecuentemente, compuesto principalmente por estaño, plomo, antimonio y cobre, se designa en su conjunto bajo el concepto metales blancos. Los metales blancos poseen, debido a la composición del material, una resistencia relativamente baja, pero por el contrario una excelente capacidad de adaptación y una muy buena capacidad de alojamiento de partículas cuando existe un espesor de capa suficiente. En las capas de deslizamiento de metal blanco convencionales, el espesor de capa del metal deslizante es usualmente de aprox. 0,5 a 5,0 mm. La muy buena capacidad de adaptación y capacidad de alojamiento de estos metales deslizantes da lugar no obstante, cuando se trata de espesores de capa relativamente gruesos, a una baja cargabilidad dinámica.

En base a los desarrollos en el campo de la construcción de motores de combustión, se realizan potencias de motores cada vez mayores y más elevadas presiones en la cámara de combustión. De ello resulta una exigencia claramente creciente a la cargabilidad de los cojinetes de deslizamiento. El cojinete de deslizamiento determina en gran medida, debido a la limitada cargabilidad dinámica de la capa deslizante y a las dimensiones geométricas que de ello resultan, el tamaño constructivo de una máquina y con ello los costes de fabricación. Por lo tanto el objetivo del desarrollo de los cojinetes de deslizamiento consiste en lograr cojinetes de deslizamiento con elevada cargabilidad dinámica y dimensiones correspondientemente reducidas, que pese a ello presenten elevada capacidad de adaptación y capacidad de alojamiento para partículas. La capacidad de alojamiento es importante para que la capa del cojinete de deslizamiento no quede dañada funcionalmente por las partículas arrastradas en el aceite lubricante.

Es sabido que con la clara reducción del espesor de la capa deslizante por debajo de aprox. 0,2 mm en metales blancos resulta un claro aumento de la cargabilidad dinámica de la capa deslizante. En particular en cojinetes de deslizamiento para los citados grandes motores de combustión y otras máquinas, en los que encuentran aplicación ejes sin templar, y en los que se formulan exigencias relativamente altas a la capacidad de adaptación y a la capacidad de alojamiento de partículas, no es posible no obstante la reducción del espesor de la capa de metal deslizante o la utilización de metales deslizantes con elevada resistencia y dureza y con ello mayor cargabilidad dinámica.

En el documento DE 44 06 191 A está dispuesto en un bloque del motor un cuerpo conformado con forma de cilindro hueco, que está atravesado por espacios huecos y canales unidos entre sí y que está compuesto por un material duro, por ejemplo una aleación de metal con una proporción en volumen del 5 al 50%. Los espacios huecos están llenos de metal ligero como metal deslizante y asumen en un ejemplo de ejecución un volumen de aprox. 75%.

Por el documento GB 664 651 A se conoce un cojinete de deslizamiento en el que sobre una cubierta de soporte está formada una capa deslizante compuesta por una estructura de soporte que forma espacios intermedios de un enrejado de alambre de cobre y un metal deslizante para rellenar los espacios intermedios. La proporción en peso del enrejado de cobre es del 10% al 70% y en una forma constructiva preferente (para motores diesel) está previsto aproximadamente un 30% del enrejado de cobre en una matriz de metal deslizante basada en plomo o estaño.

Por el documento JP 06 141 514 A se conoce un material para cojinetes de deslizamiento en el que como estructura de soporte está prevista una espuma metálica con una porosidad de al menos un 90%. Para la estructura de soporte se proponen cobre, níquel, plomo y estaño. Como material deslizante se prevé plástico, por ejemplo a base de fenol, pudiendo añadirse dado el caso plomo como sustancia de relleno.

La presente invención tiene como base la problemática de perfeccionar un elemento deslizante, que en particular puede utilizarse como cojinete de deslizamiento para grandes máquinas, tal que quede asegurada una buena capacidad de alojamiento de partículas y también se logre una mejor cargabilidad dinámica.

Partiendo de esta problemática, se prevé en el marco de la invención un elemento deslizante compuesto por un cuerpo de base que está recubierto con una capa deslizante de un material deslizante, en el que

La capa deslizante correspondiente a la invención está compuesta así por dos componentes, de los cuales uno es un metal deslizante y el otro es una estructura de soporte que forma espacios intermedios de una espuma metálica de poros abiertos. El metal deslizante llena entonces los espacios intermedios de la estructura de soporte. Complementariamente, puede estar cubierta la estructura de soporte mediante una capa de rodadura. El material deslizante puede presentar las propiedades tribológicas favorables deseadas, mejorando la cargabilidad dinámica de la capa deslizante mediante la estructura de soporte que estabiliza la resistencia. Juntamente con la capa de rodadura que cubre la estructura de soporte, posibilita la estructura de soporte la formación de una capa delgada del material deslizante, con lo que ya mediante un delgado espesor de la capa de rodadura puede lograrse una mejora de la cargabilidad dinámica. La elevada resistencia de la estructura de soporte puede darse en el aspecto mecánico estático, pero también en el aspecto dinámico, térmico y/o químico.

El llenado de los espacios intermedios de la estructura de soporte mediante el material deslizante puede realizarse con diversos procedimientos, por ejemplo con el procedimiento de fundición o con el procedimiento de inyección. Al respecto es conveniente que el material de la estructura de soporte presente un punto de fusión más elevado que el del material deslizante alojado en los espacios intermedios.

La configuración correspondiente a la invención de la capa deslizante con una estructura de soporte puede estar limitada dado el caso de manera razonable a una o varias zonas, por ejemplo una o varias zonas especialmente cargadas, de la capa deslizante.

La proporción en volumen del material de la estructura de soporte es en la capa deslizante preferiblemente de menos del 10%, con lo que la proporción en volumen de los espacios intermedios de la estructura de soporte respecto a la parte del volumen del material es mayor que el 90%. Cuando los espacios intermedios están entonces llenos con el material deslizante, predomina el material deslizante en la superficie de la capa deslizante y determina así, de la manera deseada, las propiedades tribológicas de la superficie de la capa deslizante.

Cuando la estructura de soporte queda cubierta por una capa de rodadura de material deslizante, puede estar formada esta capa de rodadura preferiblemente por un material que se combina bien con el material del que están llenos los espacios intermedios de la estructura de soporte. Preferiblemente es éste el caso cuando la capa de rodadura está formada por el mismo material que el material deslizante...

1. Elemento deslizante compuesto por un cuerpo de base (1), recubierto con una capa deslizante (2, 2') de un material deslizante, en el que la capa deslizante (2, 2') está formada al menos en parte por una estructura de soporte (3) que forma espacios intermedios de una espuma metálica de poros abiertos en combinación con un metal deslizante (4), el volumen de los espacios intermedios es mayor que el 70% de la parte del volumen de la estructura de soporte (3), los espacios intermedios de la estructura de soporte (3) están llenos del metal deslizante (4) y el propio material de la estructura de soporte (3) tiene características tribológicas adecuadas y una resistencia mayor que la del metal deslizante (4).

2. Elemento deslizante según la reivindicación 1,

caracterizado porque la proporción en volumen de los espacios intermedios respecto a la proporción en volumen del material de la estructura de soporte (3) es superior al 90%.

3. Elemento deslizante según la reivindicación 1 ó 2,

caracterizado porque el material de la estructura de soporte (3) presenta un recubrimiento intermedio que mejora la unión con el material deslizante (4).

4. Elemento deslizante según una de la reivindicaciones 1 a 3,

caracterizado porque la estructura de soporte (3) está recubierta por una capa de rodadura (6) de material deslizante.

5. Elemento deslizante según la reivindicación 4,

caracterizado porque la capa de rodadura (6) está formada por metal deslizante.

6. Elemento deslizante según la reivindicación 5,

caracterizado porque la capa de rodadura (6) está formada por el metal deslizante con el que están llenos los espacios intermedios de la estructura de soporte (3).

7. Elemento deslizante según una de las reivindicaciones 4 a 6,

caracterizado porque la capa de rodadura presenta un espesor de < 0,2 mm.