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Mancais

O Que São Mancais?

O uso de mancais, ainda que em formatos simples, remonta pelo menos aos antigos egípcios, e talvez até tenha sido anterior à invenção da roda. Hoje em dia os mancais podem ser encontrados onde quer que haja movimento relativo entre duas superfícies, o que inclui praticamente tudo, desde eletrodomésticos até máquinas industriais.

O QUE É UM MANCAL?

Os mancais são componentes tribológicos que sustentam uma carga enquanto estão em contato e se deslocam em relação a outra peça. O movimento pode ser deslizante ou rotativo. Existem basicamente dois tipos diferentes de mancais: os lisos e os de rolamento. Outros tipos são os mancais fluidos, que sustentam suas cargas sobre uma fina camada de gás ou líquido; mancais magnéticos, que usam campos magnéticos para sustentar suas cargas; mancais de flexão de dobradiça, nos quais a carga é sustentada por um elemento de flexão; e mancais de joalheria, usados em relógios de pulso e de parede.

TIPOS DE MANCAIS LISOS

Descubra o que é um mancal ou mancal liso no site da GGB

Mancais lisos, também chamados de buchas ou mancais de deslizamento, são geralmente de formato cilíndrico e não contêm peças móveis.

Entre suas configurações padrão estão mancais cilíndricos para cargas radiais, mancais flangeados para cargas radiais e axiais leves, arruelas de pressão e arruelas de pressão flangeadas para cargas axiais pesadas e placas deslizantes de diversas formas. Eles também podem ser feitos sob medida, com formas, características (ranhuras, furos, entalhes, abas, etc.) e dimensões especiais.

Mancais lisos são usados para movimentos deslizantes, rotatórios, oscilatórios ou alternados. Em aplicações deslizantes funcionam como mancais de deslizamento, fitas de mancal e placas de desgaste. Nestas aplicações as superfícies deslizantes são normalmente planas, mas também podem ser cilíndricas, e o movimento é sempre linear em vez de rotatório. As aplicações rotatórias envolvem superfícies cilíndricas e uma ou duas direções de deslocamento. Aplicações oscilatórias e alternadas envolvem superfícies planas ou cilíndricas, mas o movimento é bidirecional.

A estrutura do mancal pode ser sólida ou com uma junta dividida (mancais enrolados) para instalação mais fácil. É importante combinar o mancal com a aplicação. Cargas altas requerem mancais com maior área de contato e alta capacidade de suporte de carga. Os mancais com lubrificantes sólidos são projetados para operar em temperaturas mais altas do que aqueles lubrificados com óleo ou graxa. E aplicações de alta velocidade requerem lubrificantes especiais para minimizar o acúmulo de calor e o atrito.

Os mancais lisos são fabricados com diferentes estruturas e a seleção do produto depende das condições de operação da aplicação e dos requisitos de desempenho.

UMA VARIEDADE DE MATERIAIS DE BAIXA FRICAÇÃO

 

GGB's Low Friction Metal Polymer Bushings

Mancais lisos de metal-polímero consistem num suporte metálico, geralmente de aço ou bronze, sobre o qual é sinterizada uma camada de bronze poroso, que é então impregnada com PTFE e aditivos para obter uma superfície com propriedades antifricção e resistente ao desgaste. Estes mancais podem operar a seco ou com lubrificação externa.

 

GGB's Light weight Engineered Plastic Bushings

 

 

 

 

Mancais lisos também podem ser feitos de plásticos de engenharia, que proporcionam excelente resistência ao desgaste e baixo atrito, tanto em condições de operação a seco como lubrificadas. Moldados por injeção, eles podem ser projetados com praticamente qualquer formato e produzidos a partir de uma variedade de resinas compostas com fibras de reforço e lubrificante sólidos. Esses mancais exibem excelente estabilidade de dimensões, baixos coeficientes de atrito e boa condutividade térmica. 

 

 

GGB's Self-Lubricating Fiber Reinforced Composite Bushings

 

 

 

Mancais de compósito reforçado com fibra são outra forma de mancal liso que consiste de um suporte de epóxi impregnado com fibra de vidro e com filamentos bobinados, com diversos revestimentos de baixo atrito e resistentes ao desgaste. Esta estrutura permite que os mancais suportem altas cargas estáticas e dinâmicas, enquanto sua natureza inerte os torna adequados para ambientes corrosivos.

 

 

 

GGB's Metal and Bimetal Bushings for high loads

Mancais lisos monometálicos, bimetálicos e de bronze sinterizado são projetados para uso tanto em aplicações industriais terrestres quanto submersas sob alta carga com movimentos lentos. Mancais de bronze sólido impregnados com lubrificante proporcionam um desempenho livre de manutenção em aplicações a altas temperaturas, enquanto os mancais monometálicos e bimetálicos são projetados para aplicações lubrificadas.

 

MANCAIS DE ROLAMENTO

 

Mancais de rolamento utilizam esferas (mancais de esferas) ou rolos cilíndricos (mancais de rolamento ou de "agulhas"). Estes elementos estão contidos com anéis de mancais ou "pistas", facilitando o movimento com pouca resistência ao deslizamento. Os mancais de esferas, tipo mais comum, podem suportar tanto cargas radiais como axiais.

No entanto, os mancais de rolamento estão sujeitos a falhas como brinelamento, quando a pista é deformada pelo elemento de rolamento devido à carga ou as esferas se deformam se estiverem sobrecarregadas, falso brinelamento, devido a cargas repetidas sob condições estáticas, bem como desgaste devido a lubrificação insuficiente com movimentos oscilatórios. Projetados para cargas mais pesadas, os mancais de rolos cilíndricos têm maior contato com as pistas, espalhando a carga por uma área maior. Entretanto, eles não são adequados para aplicações que envolvem cargas axiais.

MANCAIS LISOS VERSUS MANCAIS DE ROLAMENTO E DE AGULHA

Existem diferenças significativas entre mancais lisos e mancais de rolamento, impedindo que sejam utilizados de modo intercambiável 

  • Devido ao seu design complexo e multicomponente, estrutura precisa e instalação exata, os mancais de rolamento tendem a ser consideravelmente mais caros do que os lisos
  • Mancais de rolamento são mais adequados para aplicações que requerem localização precisa do eixo e/ou atrito extremamente baixo
  • Por causa de sua maior área de contato e adaptabilidade, os mancais lisos proporcionam maior capacidade de carga e resistência a altas cargas de impacto e cargas de borda
  • Mancais lisos compensam desalinhamento melhor do que alguns mancais de rolamento, reduzindo o impacto da carga de borda
  • O design fino e compacto dos mancais lisos permite reduzir o tamanho da caixa e proporcionar substanciais economias de espaço e peso 
  • Os mancais lisos oferecem maior resistência a danos causados por movimentos oscilatórios, apresentando uma maior vida útil
  • Os mancais lisos não estão sujeitos a danos por desgaste resultantes da derrapagem dos rolamentos quando operam em alta velocidade e carga muito baixa e apresentam propriedades de amortecimento superiores
  • A ausência de peças móveis internas nos mancais lisos resulta em uma operação mais silenciosa e sob velocidades quase ilimitadas em sistemas devidamente lubrificados se comparada àquela de mancais de rolamento 
  • A instalação simples dos mancais lisos em caixas usinadas praticamente elimina os danos de encaixe em comparação com os mancais de rolamento
  • Os mancais lisos não metálicos oferecem resistência à corrosão melhorada em comparação com os mancais de rolamento padrão
  • Os mancais lisos podem operar a seco, eliminando o custo adicional dos sistemas de lubrificação e o tempo de inatividade para manutenção do lubrificante e do equipamento
  • Os mancais lisos podem operar a seco sob altas temperaturas e com a presença de contaminantes

Links relacionados:

  • Wikipedia: para saber mais sobre os diferentes usos dos mancais mecânicos

O Que São Mancais Lisos?

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