Bujes de latón o de bronce: cómo elegir

¿Cuál es la diferencia entre latón y bronce?

El latón es una aleación de cobre y zinc. El bronce fue en su origen cobre y estaño, y hoy el nombre abarca las aleaciones de cobre cuyo elemento principal de aleación es cualquiera menos el zinc o el níquel: bronce al estaño, bronce al estaño con plomo, bronce al aluminio, bronce al silicio, bronce fosforado. Para bujes, los que importan son los bronces al estaño y los bronces al aluminio.

El elemento de aleación fija el comportamiento de la superficie de deslizamiento. El estaño endurece la matriz de cobre y forma una estructura que resiste el desgaste adhesivo contra el acero; el plomo, cuando lo hay, se embarra en una película blanda que ayuda al cojinete a sobrevivir un momento sin aceite. El zinc, sobre todo, hace al cobre más barato, más resistente y más fácil de maquinar; no aporta nada al desempeño como cojinete y, por encima de un 15 % aproximadamente, expone la aleación a la descincificación en servicio húmedo.

Por qué el bronce es el material de cojinete y el latón no

Un buje vive o muere por tres propiedades: cómo se desgasta contra el eje, cómo se comporta cuando la película de lubricante se adelgaza y cómo maneja las partículas duras que siempre acaban dentro de una articulación. El bronce al estaño sale bien en las tres. Es lo bastante blando para incrustar la arenilla en lugar de rayar el eje, lo bastante duro para conservar su diámetro interior, y su estructura cobre-estaño tiene poca afinidad con el acero, así que no se suelda al eje en lubricación límite. Los grados con plomo añaden una película de emergencia; los bronces al aluminio cambian parte de esa tolerancia por una capacidad de carga mucho mayor.

El latón no tiene ninguno de estos mecanismos, por diseño. El latón de fácil maquinado es duro para ser una aleación de cobre, pero su dureza viene del zinc y no va acompañada de resistencia al desgaste: contra un eje de acero bajo carga se agarrota y se desgasta más rápido que el SAE 660, y sus partículas de desgaste son abrasivas. Las normas de bronces no publican para él ningún valor nominal de carga ni de velocidad como cojinete. Donde sí funciona es donde la carga es ligera, el movimiento es ocasional y el precio de la pieza importa: pivotes de puertas y portones, herramentales y dispositivos de sujeción, separadores, bujes guía para movimientos lineales de poca fuerza, y herrajes decorativos o eléctricos.

Cuándo el buje de latón es la elección correcta

El latón se gana su lugar cuando la pieza es una guía o un separador, no un cojinete que soporta carga de forma continua.

• Carga radial ligera, movimiento lento u ocasional: bisagras, pivotes de puertas y portones, palancas de accionamiento manual, mecanismos de ajuste.
• Bujes guía para movimiento lineal de poca fuerza, donde un diámetro interior limpio importa más que la vida de desgaste.
• Piezas que se maquinan por miles a partir de barra y en las que el tiempo de ciclo domina el costo.
• Herrajes eléctricos o térmicos donde se busca conductividad y un acabado brillante.
• Servicio en interior, en seco o con un ligero aceitado; no en húmedo, no en ambiente marino, no en atmósferas con amoniaco.

Si el plano dice «latón» para un buje con carga, pregunte por qué. Muchas veces quiere decir «metal amarillo» y la pieza original era de bronce.

Cuándo el buje de bronce es la elección correcta

El bronce es la opción por defecto para cualquier buje que soporte carga mientras se mueve. La construcción se elige después, según la lubricación disponible.

• Bronce fundido y maquinado (C93200, C90500, C95400): pivotes, cilindros hidráulicos, reductores y bombas con grasa o aceite; cualquier medida, cualquier plano.
• Bronce enrollado (tira de CuSn8 con bolsillos u orificios): pernos de pared delgada y alta carga en maquinaria de construcción y agrícola, engrasados.
• Bronce con insertos de grafito: donde no se puede reengrasar o la temperatura acaba con la grasa, a baja velocidad.
• Bronce sinterizado impregnado en aceite: motores pequeños, electrodomésticos y transportadores que nunca ven una pistola de grasa.
• Bimetálico con respaldo de acero y capa de bronce: componentes automotrices e hidráulicos con alojamiento delgado y alto volumen.

¿Se distingue el latón del bronce por el color?

No de manera confiable. El latón recién maquinado es amarillo brillante, el bronce al estaño es más cálido y tira a café, el bronce al aluminio es dorado y el «bronce al manganeso» C86300 es café oscuro aunque sea un latón. El aceite, la oxidación, los recubrimientos y la luz lo borran todo. Si la aleación importa, léala en el plano o en el certificado de material; cuando no hay papeles, un analizador XRF portátil la identifica en segundos. Un imán no dice nada: ninguna de las dos aleaciones es magnética.

La trampa está en los nombres. «Bronce para cojinetes» (C93200), «bronce comercial» (C22000, un latón con 10 % de zinc), «bronce arquitectónico» (C38500, un latón con plomo) y «bronce al manganeso» (C86300, un latón con 25 % de zinc) se venden todos bajo la palabra bronce. Solo el número UNS, EN o GB es una especificación.

¿Puede el latón sustituir al bronce en un buje?

Solo hacia abajo en exigencia. Un buje de latón puede reemplazar a uno de bronce en un pivote poco cargado si el cliente acepta una vida más corta; un buje de bronce siempre puede reemplazar a uno de latón, a mayor costo. Sustituir SAE 660 por latón de fácil maquinado en una articulación cargada y lubricada se nota en cuestión de meses: el eje aparece rayado.

Cuando la pregunta es en realidad de costo, hay mejores caminos que cambiar de grupo de aleación: un buje enrollado de CuSn8 usa una fracción del bronce de una camisa maquinada; un buje bimetálico con respaldo de acero pone una capa delgada de bronce sobre una carcasa de acero barata; un buje de bronce sinterizado se prensa a medida sin maquinado. Cuando el plano lo permite, cotizamos estas opciones junto con la pieza maquinada.

Indique en la solicitud el número de aleación, el material y la dureza del eje, el método de lubricación y la carga. Esos cinco datos deciden el material.