Che cos’è una boccola DU?
DU è il nome commerciale che ha reso famosa la boccola in PTFE con supporto in acciaio, ed è ancora la parola che la maggior parte dei tecnici usa per indicare il tipo. Questa nota spiega che cosa c’è dentro, che carichi porta, dove si usa, in che cosa differisce dalla boccola DX e come specificare un equivalente nella gamma JBM-10 di Bushing MFG.
La boccola DU è un cuscinetto a strisciamento autolubrificante a parete sottile, formato da tre strati uniti fra loro: un supporto in acciaio per la resistenza, uno strato di bronzo sinterizzato poroso per la conduzione del calore e l’ancoraggio, e uno strato di scorrimento a base di PTFE spesso 0,01–0,03 mm che provvede alla lubrificazione. Lavora a secco, non richiede manutenzione e si usa a milioni di pezzi in cilindri idraulici, componenti automotive, pompe e macchine, ovunque un albero lento od oscillante debba essere sostenuto senza grasso.
- Costruzione: dorso in acciaio a basso carbonio (circa 0,7–2,0 mm), bronzo sinterizzato 0,2–0,35 mm, PTFE + cariche 0,01–0,03 mm.
- Dati (serie principale JBM-10): 250 N/mm² statici; 60 N/mm² in rotazione; PV a secco 1,8 N/mm²·m/s in continuo, 3,6 intermittente; 2 m/s a secco; da −195 a +280 °C; attrito 0,02–0,20.
- Forme: cilindrica (avvolta, con giunto), flangiata, ralle reggispinta e nastro; misure metriche standard secondo ISO 3547, misure in pollici a disegno.
- DU è un marchio registrato (in origine Glacier, oggi GGB). I nomi generici sono boccola in PTFE con supporto in acciaio, boccola composita in PTFE, SF-1; l’equivalente Bushing MFG è la JBM-10.
Com’è fatta una boccola DU
La boccola nasce da un nastro. Un nastro di acciaio a basso carbonio viene ramato e su di esso si sinterizza uno strato di polvere di bronzo, che forma una matrice porosa spessa circa 0,2–0,35 mm. Una miscela di PTFE con cariche (piombo nella DU originale; grafite, MoS₂, fibre polimeriche o ceramica nelle versioni moderne senza piombo) viene laminata dentro e sopra i pori, così che il bronzo risulti impregnato e coperto da una pelle sottile di PTFE. Il nastro viene poi tagliato, avvolto a cilindro con giunto di testa o a incastro e calibrato. È il giunto a distinguere a colpo d’occhio una boccola tipo DU da una lavorata da pieno.
Ogni strato ha il suo compito. L’acciaio dà resistenza alla parete sottile e tenuta al montaggio con interferenza; poiché la boccola è sottile e assume la forma della sede, viene fornita con una tolleranza riferita al foro dopo il montaggio in una sede H7. Il bronzo porta via dal PTFE il calore d’attrito, ancora meccanicamente il PTFE e fa da indicatore di usura: quando il bronzo affiora, la boccola è finita. Lo strato di PTFE è il cuscinetto vero e proprio: alle prime corse trasferisce all’albero un film molecolare, dopo di che l’albero lavora PTFE su PTFE con un coefficiente d’attrito che scende fino a 0,02.
Che carichi porta una boccola DU
Lo strato di PTFE è sottile: la boccola è quindi robusta sotto carico, ma ha poco materiale da consumare. Per questo le boccole tipo DU si dimensionano con il fattore PV, il prodotto fra carico specifico e velocità di scorrimento: il film si usura in proporzione al lavoro compiuto sulla superficie. I valori qui sotto sono i dati di catalogo della serie principale JBM-10 di Bushing MFG, che è la costruzione di tipo DU; misure e gradi specifici vengono confermati in fase di offerta.
Dati prestazionali JBM-10 (tipo DU)
| Proprietà | Valore |
|---|---|
| Carico statico massimo | 250 N/mm² |
| Carico massimo, bassa velocità / oscillante | 140 N/mm² |
| Carico massimo, in rotazione | 60 N/mm² |
| PV massimo, a secco, in continuo | 1,8 N/mm²·m/s |
| PV massimo, a secco, intermittente | 3,6 N/mm²·m/s |
| Velocità di scorrimento massima, a secco | 2 m/s |
| Velocità di scorrimento massima, lubrificata a olio | > 3 m/s |
| Campo di temperatura | da −195 a +280 °C |
| Coefficiente d’attrito | 0,02–0,20 |
| Conduttività termica | 42 W/(m·K) |
| Dilatazione lineare | 11 × 10⁻⁶ /K |
Carico, velocità, PV e temperatura sono limiti distinti e non si raggiungono contemporaneamente. Albero: temprato e rettificato a Ra 0,2–0,4 µm per la massima durata.
Dove si usano le boccole DU
Ovunque un albero si muova lentamente od oscilli, non possa essere ingrassato e debba costare poco e occupare poco spazio.
- Cilindri idraulici: boccole per occhio dello stelo e forcella, anelli guida-stelo nelle testate.
- Automotive: fusi a snodo e piantoni dello sterzo, pedaliere, meccanismi dei sedili, steli degli ammortizzatori, cerniere delle portiere, cambi.
- Pompe e motori a ingranaggi: boccole dietro gli ingranaggi, che lavorano nell’olio pompato.
- Leveraggi di macchine agricole, movimento terra e per la movimentazione, dove gli ingrassatori non sono graditi.
- Macchine tessili, per il confezionamento, la stampa e l’alimentare: a secco, pulite, silenziose.
- Mobili per ufficio, attrezzature per il fitness, elettrodomestici, valvole e serrande.
Boccole DU e DX: le differenze
La DX (nome generico: composito in POM o SF-2) usa la stessa base di acciaio e bronzo, ma uno strato di scorrimento in POM (resina acetalica) spesso circa 0,3–0,5 mm, con tasche per il grasso ricavate sulla superficie. È progettata per lavorare ingrassata: le tasche trattengono una riserva, lo strato più spesso tollera sporco e carichi di bordo e la capacità di carico a bassa velocità è più alta. La DU è per il funzionamento a secco e le velocità più alte; la DX per gli snodi ingrassati, lenti, sporchi e molto caricati. Usare una boccola DU con il grasso non fa danni, ma spreca la sua capacità di lavorare a secco; usare una DX a secco consuma il POM in fretta.
| Tipo DU (JBM-10) | Tipo DX (JBM-20) | |
|---|---|---|
| Strato di scorrimento | PTFE + cariche, 0,01–0,03 mm | POM con tasche per il grasso, 0,3–0,5 mm |
| Lubrificazione | A secco (oppure olio, acqua, fluidi di processo) | Grasso applicato al montaggio e trattenuto nelle tasche |
| Carico statico massimo | 250 N/mm² | 250 N/mm² |
| Carico dinamico massimo | 140 N/mm² a bassa velocità; 60 N/mm² in rotazione | 140 N/mm²; 60 N/mm² in oscillazione |
| Limite PV | 1,8 N/mm²·m/s a secco in continuo; 3,6 intermittente | 2,8 N/mm²·m/s a secco; 22 lubrificata a olio |
| Velocità massima | 2 m/s a secco; > 3 m/s con olio | 2,5 m/s lubrificata a olio |
| Coefficiente d’attrito | 0,02–0,20 | 0,05–0,25 |
| Temperatura | da −195 a +280 °C | da −40 a +130 °C |
| Tolleranza allo sporco | Moderata | Buona; le tasche intrappolano le particelle |
| Gamma standard di alberi | Serie metrica ISO 3547 (vedi tabella dimensionale) | 10–280 mm |
| Impiego tipico | Oleodinamica, automotive, pompe, macchine a secco | Articolazioni di macchine movimento terra e agricole, leveraggi ingrassati |
Come specificare una boccola tipo DU
Le boccole tipo DU metriche seguono la ISO 3547 per le dimensioni: la boccola si designa con foro × diametro esterno × lunghezza, per esempio 20 × 23 × 20 per un albero da 20 mm, con parete da 1,5 mm. Le boccole cilindriche JBM-10 di Bushing MFG sono prodotte secondo la serie metrica ISO 3547; le boccole flangiate (JBM-10F), le ralle reggispinta (JBM-10WC) e il nastro (JBM-10SP) seguono le proprie tabelle di catalogo, e le misure in pollici si producono a disegno. Per sostituire un codice DU esistente inviateci il codice e le dimensioni: l’equivalente JBM-10 viene confermato pezzo per pezzo.
Progettate la sede in H7 e l’albero con il gioco di funzionamento indicato nella tabella dimensionale, temprato e rettificato dove la durata conta. Sono disponibili strati di scorrimento senza piombo; per il servizio corrosivo o bagnato esistono le versioni con supporto in bronzo (JBM-1B) e in acciaio inox (JBM-1S).
Nella richiesta indicate: foro, diametro esterno, lunghezza, quantità, l’eventuale codice esistente, il tipo di moto (rotazione od oscillazione), carico, velocità, temperatura e se lo snodo lavora a secco, in olio o bagnato.
Domande frequenti
Che cosa significa DU?
È una designazione di prodotto, non una sigla. DU fu introdotta dalla Glacier Metal negli anni Cinquanta per il suo cuscinetto in PTFE con supporto in acciaio ed è oggi un marchio di GGB. Il tipo si chiama genericamente boccola in PTFE con supporto in acciaio, boccola composita in PTFE o SF-1.
Le boccole DU sono autolubrificanti?
Sì. Lo strato di scorrimento in PTFE trasferisce un film sull’albero e da quel momento la boccola lavora a secco per tutta la sua vita utile. Non servono grasso né olio, anche se olio e fluidi di processo non la danneggiano e ne allungano la durata.
Che differenza c’è tra boccole DU e DX?
La DU ha uno strato sottile di PTFE e lavora a secco fino a 2 m/s; la DX ha uno strato più spesso di POM con tasche per il grasso ed è progettata per snodi ingrassati, lenti, molto caricati e sporchi. Stessa base di acciaio e bronzo, diverso strato di scorrimento e diverso piano di lubrificazione.
Quanto dura una boccola DU?
Finché lo strato di PTFE non si consuma fino al bronzo, e questo dipende da carico, velocità, temperatura, finitura dell’albero e contaminazione. Il calcolo di durata usa il fattore PV: a 1,8 N/mm²·m/s a secco in continuo la durata di progetto è di migliaia di ore; in servizio intermittente molto di più.
Le boccole DU possono lavorare in acqua o in olio?
Sì. Il PTFE è chimicamente inerte: la boccola lavora in olio, fluido idraulico, acqua e in molti fluidi di processo, e con lubrificazione liquida la velocità può superare i 3 m/s. In acqua specificate la versione con supporto in bronzo (JBM-1B) o in acciaio inox (JBM-1S) per proteggere il dorso dalla corrosione.
Bushing MFG produce boccole DU?
Produciamo la costruzione equivalente, la JBM-10, in forma cilindrica, flangiata, di ralla reggispinta e di nastro, secondo la serie metrica ISO 3547 e a disegno, su linee automatiche a Jiaxing. Non usiamo il nome DU, che appartiene a GGB; l’equivalenza viene confermata quota per quota rispetto al vostro codice.
Dovete sostituire un codice DU?
Inviateci il codice o le dimensioni. Confermiamo l’equivalente JBM-10, quotiamo entro 12 ore e forniamo campioni gratuiti per le vostre prove.
Risposta al preventivo: 12 h · Campioni gratuiti · Nessun minimo d’ordine