Guía de diseño de bujes de bronce: ajustes y tolerancias
Para diseñadores que especifican un buje de bronce fundido, ingenieros de mantenimiento que lo montan y compradores que revisan un plano. Todo está en ajustes ISO, con la regla práctica en pulgadas entre paréntesis. El punto de partida es cómo entregamos: interior E6, exterior s6 (hasta Ø120) o r6, alojamiento H7, eje e7 – e8, según ISO 4379. Cambie cualquiera de ellos y la guía muestra qué se deriva.
Un buje de bronce prensado es una cadena de tres tolerancias —el alojamiento, el Ø exterior del buje y el interior del buje— que cierra el eje. La interferencia entre alojamiento y buje sujeta el buje; esa misma interferencia contrae el interior; lo que queda entre el interior contraído y el eje es el juego de funcionamiento. Si la cadena falla en cualquier eslabón, el buje se mueve, se agarrota o se desgasta antes de tiempo.
Ajustes estándar recomendados (ISO)
ISO 4379 fija el sistema de ajustes para bujes de aleación de cobre y es lo que maquinamos salvo que el plano diga otra cosa. El alojamiento es H7, el Ø exterior del buje s6 hasta Ø120 mm y r6 por encima (a mayor diámetro, menor interferencia relativa), el interior E6 —deliberadamente amplio para que después de prensar quede cerca de H8— y el eje e7 para servicio general o g7 cuando se quiere menos juego. En la práctica en pulgadas el mismo ajuste se describe como «0.0005 – 0.001 in de interferencia por pulgada de diámetro» y «0.001 in de juego por pulgada de eje».
Para su solicitud:Envíe las tolerancias de su alojamiento y de su eje: maquinamos el buje para que se ajuste a ellas, no al revés.
| Elemento | ISO 4379 | Función | Regla práctica en pulgadas |
|---|---|---|---|
| Alojamiento | H7 | referencia; borde achaflanado, Ra ≤ 1.6 µm | nominal +0.0005 … +0.0015 in |
| Ø exterior del buje | s6 (≤ Ø120) · r6 (> Ø120) | ajuste a presión que aguanta con carga y calor | Ø ext. = alojamiento + 0.0005 … 0.001 in por pulgada |
| Interior del buje tal como se entrega | E6 | cierra a ≈ H8 al prensar | interior terminado 0.001 – 0.002 in sobremedida |
| Eje | e7 general · e8 pesado / caliente / sucio · g7 precisión | fija el juego de funcionamiento | 0.001 in por pulgada de eje (0.0015 – 0.002 pesado) |
| Ø de brida | d11 | juego en el rebaje | — |
| Longitud | h13 | caras torneadas | — |
Cuánta interferencia, según el diámetro
La tabla de abajo se calcula a partir de las desviaciones ISO 286-2: buje s6 / r6 en alojamiento H7. Léala como el rango que obtendrá con piezas estándar; un par concreto de piezas medidas cae en algún punto dentro de él. La interferencia relativa baja de 14 – 48 µm en Ø20 (0.07 – 0.24 %) a 31 – 106 µm en Ø200 (0.015 – 0.05 %), que es lo que necesita un buje de bronce: suficiente para quedarse en su sitio con la carga y la dilatación térmica del bronce (18 × 10⁻⁶ /K, un 50 % más que el acero), no tanta que una pared delgada fluya.
Ajuste cuando: la pared es delgada (D/d < 1.15: tome el extremo bajo o p6), el alojamiento es de aluminio (se dilata con el buje: use r6 / s6 al completo y añada un retén para el calor), el alojamiento es un anillo delgado que se estiraría (reduzca), o el punto trabaja por encima de 100 °C (el bronce se dilata más que el alojamiento de acero y aprieta más: el ajuste puede ser más ligero). «¿0.002 in es un buen ajuste a presión?»: para un buje de 1 – 2 in, sí: 0.05 mm está dentro de la banda s6 / H7 en Ø40 (18 – 59 µm); para un buje de 4 in (Ø100: 36 – 93 µm) queda en el extremo bajo; para uno de 1/2 in (Ø12: 10 – 39 µm) es demasiado.
Para su solicitud:Indique el material del alojamiento y la temperatura de trabajo si alguno de los dos es poco habitual.
Escriba el Ø interior para ver solo esa fila; haga clic en una longitud para pedir cotización de ese código.
| Ø interior d | Ø exterior D | Interferencia mín. – máx. | Juego mín. – máx. · e7 | e8 | g7 |
|---|---|---|---|---|---|
| 6 | 10 | 8 – 32 | — | — | — |
| 8 | 12 | 10 – 39 | 25 – 62 | 25 – 69 | 5 – 42 |
| 10 | 14 | 10 – 39 | 25 – 62 | 25 – 69 | 5 – 42 |
| 12 | 16 | 10 – 39 | 32 – 77 | 32 – 86 | 6 – 51 |
| 14 | 18 | 10 – 39 | 32 – 77 | 32 – 86 | 6 – 51 |
| 15 | 19 | 14 – 48 | 32 – 77 | 32 – 86 | 6 – 51 |
| 16 | 20 | 14 – 48 | 32 – 77 | 32 – 86 | 6 – 51 |
| 18 | 22 | 14 – 48 | 32 – 77 | 32 – 86 | 6 – 51 |
| 20 | 24 | 14 – 48 | 40 – 94 | 40 – 106 | 7 – 61 |
| 22 | 26 | 14 – 48 | 40 – 94 | 40 – 106 | 7 – 61 |
| 25 | 30 | 14 – 48 | 40 – 94 | 40 – 106 | 7 – 61 |
| 28 | 34 | 18 – 59 | 40 – 94 | 40 – 106 | 7 – 61 |
| 30 | 36 | 18 – 59 | 40 – 94 | 40 – 106 | 7 – 61 |
| 32 | 38 | 18 – 59 | 50 – 114 | 50 – 128 | 9 – 73 |
| 35 | 41 | 18 – 59 | 50 – 114 | 50 – 128 | 9 – 73 |
| 38 | 45 | 18 – 59 | 50 – 114 | 50 – 128 | 9 – 73 |
| 40 | 48 | 18 – 59 | 50 – 114 | 50 – 128 | 9 – 73 |
| 42 | 50 | 18 – 59 | 50 – 114 | 50 – 128 | 9 – 73 |
| 45 | 53 | 23 – 72 | 50 – 114 | 50 – 128 | 9 – 73 |
| 48 | 56 | 23 – 72 | 50 – 114 | 50 – 128 | 9 – 73 |
| 50 | 58 | 23 – 72 | 50 – 114 | 50 – 128 | 9 – 73 |
| 55 | 63 | 23 – 72 | 60 – 136 | 60 – 152 | 10 – 86 |
| 60 | 70 | 29 – 78 | 60 – 136 | 60 – 152 | 10 – 86 |
| 65 | 75 | 29 – 78 | 60 – 136 | 60 – 152 | 10 – 86 |
| 70 | 80 | 29 – 78 | 60 – 136 | 60 – 152 | 10 – 86 |
| 75 | 85 | 36 – 93 | 60 – 136 | 60 – 152 | 10 – 86 |
| 80 | 90 | 36 – 93 | 60 – 136 | 60 – 152 | 10 – 86 |
| 85 | 95 | 36 – 93 | 72 – 161 | 72 – 180 | 12 – 101 |
| 90 | 105 | 44 – 101 | 72 – 161 | 72 – 180 | 12 – 101 |
| 95 | 110 | 44 – 101 | 72 – 161 | 72 – 180 | 12 – 101 |
| 100 | 115 | 44 – 101 | 72 – 161 | 72 – 180 | 12 – 101 |
| 105 | 120 | 44 – 101 | 72 – 161 | 72 – 180 | 12 – 101 |
| 110 | 125 | 23 – 88 | 72 – 161 | 72 – 180 | 12 – 101 |
| 120 | 135 | 23 – 88 | 72 – 161 | 72 – 180 | 12 – 101 |
| 130 | 145 | 25 – 90 | 85 – 188 | 85 – 211 | 14 – 117 |
| 140 | 155 | 25 – 90 | 85 – 188 | 85 – 211 | 14 – 117 |
| 150 | 165 | 28 – 93 | 85 – 188 | 85 – 211 | 14 – 117 |
| 160 | 180 | 28 – 93 | 85 – 188 | 85 – 211 | 14 – 117 |
| 170 | 190 | 31 – 106 | 85 – 188 | 85 – 211 | 14 – 117 |
| 180 | 200 | 31 – 106 | 85 – 188 | 85 – 211 | 14 – 117 |
| 190 | 210 | 34 – 109 | 100 – 218 | 100 – 244 | 15 – 133 |
| 200 | 220 | 34 – 109 | 100 – 218 | 100 – 244 | 15 – 133 |
µm · s6 / r6 in H7 · bore ≈ H8 after pressing · ISO 286-2
No hay medida ISO 4379 con ese Ø interior: envíenos las cotas y la maquinamos según plano.
El interior cierra después de prensar
Un buje prensado transmite la mayor parte de su interferencia al interior: con pared delgada (D/d ≈ 1.1 – 1.2) cuente con 80 – 100 % de la interferencia diametral, con pared gruesa (D/d > 1.5) con 50 – 70 %. Ejemplo: buje Ø40 × Ø48 × 40, s6 en H7: interferencia 18 – 59 µm, así que el interior cierra aproximadamente 15 – 55 µm. Entregado en E6 (Ø40: +50 … +66 µm) queda en unos 0 … +50 µm, cerca de H8 (0 … +39), y por eso ISO 4379 tolera el interior en E6.
Para un punto donde varios bujes deben quedar alineados, o el juego debe ser menor de lo que permite la suma de estas bandas, pida el interior con 0.1 – 0.3 mm de sobremedida y escaríelo o mandrínelo en sitio después de prensar. Maquinar en sitio un buje de bronce macizo es rutina; un buje con revestimiento o sinterizado no admite este tratamiento.
Juego de funcionamiento
El bronce fundido con grasa quiere más juego del que espera un ingeniero de rodamientos: 0.1 – 0.3 % del diámetro del eje, es decir, 40 – 90 µm en Ø30 y 100 – 250 µm en Ø100. Con poco juego la película de grasa no puede formarse, el calor no tiene por dónde salir y el buje se agarrota cuando el bronce se dilata; con demasiado, la carga se concentra en una franja estrecha y el eje golpea. La tabla de abajo da el juego de un interior a aprox. H8 después del montaje frente a un eje e7; tome e8 (aprox. 50 % más) en puntos calientes, con desalineación y grasa sucia, y g7 para husillos de precisión lubricados con aceite.
«¿Cuánto juego para un buje de bronce?»: empiece en 0.001 in por pulgada de eje (0.1 %), añada 50 % por calor, suciedad o un buje de bronce al aluminio / C86300, que no se acomodan. Nunca haga trabajar un buje de bronce con juego cero.
Calculadora de ajuste a presión
Introduzca el Ø interior y el Ø exterior (cualquier medida de 6 a 250 mm) y elija la tolerancia del eje. La calculadora lee las desviaciones ISO 286-2 de s6 / r6 en H7, E6, H8 y e7 / e8 / g7 e imprime la interferencia, el interior esperado después de prensar y el juego de funcionamiento. Usa tolerancias estándar, no piezas medidas; para un punto crítico mida el alojamiento y el eje y envíe las cifras.
Espesor de pared, chaflanes y entrada
ISO 4379 da tres paredes por Ø interior: en Ø25 los Ø exteriores son 28, 30 y 32 (paredes de 1.5, 2.5 y 3.5 mm), en Ø100 son 110, 115 y 120 (5, 7.5 y 10 mm), en Ø200 son 210, 220 y 230. La pared delgada va bien en alojamientos con poco espacio y en prensado de pared delgada; las paredes media y gruesa soportan alojamientos más pesados, carga en el borde, ranuras y margen para remaquinar. Por debajo de unos 1.5 mm un buje de bronce fundido es difícil de prensar sin que colapse; por encima de unos 0.15 × d el buje deja de acomodarse y el alojamiento tiene que ser preciso.
Chaflanes: 45° × 0.3 – 2 mm en el exterior para la entrada, 15° × 1 – 5 mm en el interior para guiar el eje y evitar que barra la grasa (valores según ISO 4379). Achaflane también el borde del alojamiento: un borde vivo arranca material del buje e inicia una grieta. Prense desde el extremo achaflanado, y en los bujes con brida con el lado de la brida por delante.
Métodos de montaje: prensado, contracción, adhesivo
Ajuste a presión: una prensa hidráulica o de husillo con un mandril escalonado que se guía en el interior y empuja sobre la cara frontal; alinee el buje a escuadra antes de que entre; prense de forma continua, nunca golpee el bronce con martillo (abre el extremo y agrieta la pared). Estimación de la fuerza de prensado: F ≈ μ × p × π × D × L, con μ ≈ 0.15 para bronce seco sobre acero y p la presión de contacto derivada de la interferencia; la calculamos para sus medidas bajo pedido; un poco de aceite en el Ø exterior reduce la fuerza a la mitad y no afloja el ajuste.
Montaje por contracción: caliente el alojamiento (acero: hasta 150 °C es inofensivo; 100 °C en Ø100 abre el alojamiento 0.12 mm) o enfríe el buje en hielo seco (−78 °C contrae un buje de bronce de Ø100 unos 0.18 mm) y déjelo caer en su sitio; el ajuste queda entonces con toda la interferencia y sin daños de prensado: es el método habitual por encima de Ø150 mm. No caliente un buje de bronce por encima de 250 °C.
Adhesivo: un fijador anaeróbico puede sustituir parte de la interferencia (ajuste deslizante más adhesivo) en alojamientos delgados, alojamientos de aluminio o reparaciones de alojamientos sobredimensionados; no aguanta por encima de unos 150 °C ni impactos repetidos, y no sustituye a un ajuste a presión correcto en un perno muy cargado. Antigiro: la brida, un pasador o un tornillo prisionero en un punto taladrado cuando el ajuste por sí solo ofrece dudas.
Eje: dureza y acabado superficial
El eje debe ser el más duro del par. El bronce al estaño con plomo y el bronce rojo (55 – 75 HB) trabajan sobre acero sin templar o bonificado de 150 – 200 HB; los bronces al estaño y fosforosos (90 HB) quieren 250 HB o más; el bronce al aluminio y el C86300 (150 – 225 HB) necesitan un eje templado y rectificado de 300 HB mínimo, típicamente 45 – 55 HRC, o cromo duro. Acabado superficial Ra 0.8 µm o mejor, Ra 0.4 para las aleaciones duras a mayor velocidad; un eje rugoso actúa como una lima sobre el bronce, un eje pulido sostiene la película de grasa. Los ejes inoxidables trabajan bien sobre bronce rojo y bronce al estaño; sobre bronce al aluminio se agarrotan si no están templados.
Bujes de gran diámetro por encima de Ø200 mm
Por encima de la serie ISO la interferencia relativa sigue bajando (r6 en H7 da 0.015 – 0.05 %) y el montaje por contracción sustituye al prensado. Los bujes grandes se maquinan con una pared del 5 – 10 % del interior, el exterior en r6 o con ajuste deslizante y retén, y el interior a menudo terminado en sitio después de mandrinar el alojamiento. Las paredes flexan durante el transporte: mida el buje y el alojamiento antes del montaje, y cuente con que un buje de Ø500 esté 0.1 – 0.2 mm fuera de redondez cuando está libre; se redondea en el alojamiento. Los medios cojinetes y los anillos segmentados se fabrican donde un buje de una pieza no puede montarse.
Lo importante que hay que recordar
Ocho puntos que cubren la mayoría de los fallos de montaje:
- Alojamiento H7, buje s6 / r6, interior E6 tal como se entrega, eje e7 / e8, o díganos qué usa en su lugar
- Achaflane el borde del alojamiento y prense desde el extremo achaflanado / con brida con un mandril; nunca con martillo
- Cuente con que el interior cierre 50 – 100 % de la interferencia; mídalo después de prensar en puntos de precisión o pídalo para terminar en sitio
- Juego de funcionamiento 0.1 – 0.3 % del diámetro; más con calor, suciedad y aleaciones duras
- Eje más duro que el buje: acero común para 660 y LG2, templado 300 HB+ para bronce al aluminio y C86300
- Ra del eje 0.8 µm o mejor; un eje rugoso destruye cualquier bronce
- Orificio de engrase y ranuras fuera de la zona de carga; reengrase antes de que se acabe la grasa anterior
- Por encima de Ø150 monte por contracción en lugar de prensar; por encima de Ø200 considere terminar el interior en sitio
Preguntas frecuentes
¿0.002 in es un buen ajuste a presión para un buje de bronce?
Para bujes de 1 – 2 in de Ø exterior, sí: 0.05 mm cae dentro de la banda ISO s6 / H7 (18 – 59 µm en Ø40). Para un buje de 4 in queda en el extremo bajo (s6 / H7 da 36 – 93 µm en Ø100); para uno de 1/2 in es demasiado (Ø12: 10 – 39 µm). Escale la interferencia con el diámetro, no como un número fijo.
¿Cuánto juego debe tener un buje de bronce?
Empiece en 0.1 % del diámetro del eje (0.001 in por pulgada) —30 µm en Ø30— y añada 50 % por calor, grasa sucia, desalineación o una aleación dura. Con piezas ISO, un interior H8 después del montaje frente a un eje e7 da 40 – 94 µm en Ø30, que es el rango correcto para grasa.
¿Hay que escariar después de prensar?
No en un punto de servicio general con eje e7: el interior E6 cierra a aprox. H8 y ese es el juego que se busca. Escaríe o mandrine en sitio cuando varios bujes deban quedar alineados, cuando el ajuste deba ser más estrecho o cuando el alojamiento esté sobredimensionado u ovalado; para eso pida el interior con sobremedida de acabado.
Alojamiento H7: ¿qué Ø exterior de buje?
s6 hasta Ø120 mm y r6 por encima, según ISO 4379; ambos están en la tabla de medidas y son lo que entregamos. Para un buje de pared delgada o un anillo de alojamiento delgado, p6; para un alojamiento de aluminio, mantenga s6 y añada un retén para el calor.
¿Puedo usar adhesivo en lugar de ajuste a presión?
Para alojamientos delgados o de aluminio, reparaciones de alojamientos sobredimensionados y puntos poco cargados por debajo de 150 °C, funciona un ajuste deslizante con fijador anaeróbico. Para pernos muy cargados, impactos o calor, no: use el ajuste a presión o por contracción y, en caso de duda, un pasador o un tornillo prisionero.
¿Clases de tolerancia métricas o en pulgadas en mi plano?
Cualquiera de las dos. Maquinamos por defecto según las clases ISO y según límites en pulgadas cuando el plano los da; la correspondencia está arriba. Para planos en pulgadas sin tolerancias aplicamos las clases ISO 4379 al nominal en pulgadas y lo anotamos en la cotización.
Cotizar bujes con estas medidas
Envíe las medidas del alojamiento y del eje con tolerancias, la longitud, la aleación y la cantidad; maquinamos el buje para que ajuste y le confirmamos el juego que obtendrá.