O que é uma bucha DU?
DU é o nome comercial que tornou famosa a bucha de PTFE com base de aço, e continua sendo a palavra que a maioria dos engenheiros usa para o tipo. Esta nota explica o que há dentro de uma, quanto ela suporta, onde é usada, em que difere de uma bucha DX e como especificar uma equivalente na linha JBM-10 da Bushing MFG.
A bucha DU é um mancal de deslizamento autolubrificante de parede fina, formado por três camadas unidas: uma base de aço para resistência, uma camada de bronze poroso sinterizado para condução de calor e adesão, e uma camada de deslizamento à base de PTFE, de 0,01 a 0,03 mm, que fornece a lubrificação. Trabalha a seco, não precisa de manutenção e é usada aos milhões em cilindros hidráulicos, componentes automotivos, bombas e máquinas, onde quer que um eixo lento ou oscilante precise ser apoiado sem graxa.
- Construção: base de aço de baixo carbono (cerca de 0,7 a 2,0 mm), bronze sinterizado 0,2–0,35 mm, PTFE + cargas 0,01–0,03 mm.
- Limites (série principal JBM-10): estática 250 N/mm²; 60 N/mm² em rotação; PV a seco 1,8 N/mm²·m/s contínuo, 3,6 intermitente; 2 m/s a seco; de −195 a +280 °C; atrito 0,02–0,20.
- Formatos: cilíndrica (com emenda, enrolada), com flange, arruelas de encosto e tira; medidas métricas padrão conforme ISO 3547, medidas em polegadas sob desenho.
- DU é marca registrada (originalmente Glacier, hoje GGB). Os nomes genéricos são bucha de PTFE com base de aço, bucha composta de PTFE, SF-1; a equivalente da Bushing MFG é a JBM-10.
Como a bucha DU é construída
A bucha nasce como tira. Uma tira de aço de baixo carbono recebe um revestimento de cobre e, sobre ele, uma camada de pó de bronze sinterizado, que forma uma matriz porosa de cerca de 0,2 a 0,35 mm. Uma mistura de PTFE, com cargas como chumbo (na DU original) ou alternativas sem chumbo como grafite, MoS₂, fibras poliméricas ou cerâmica nos graus modernos, é laminada para dentro e por cima dos poros, de modo que o bronze fica impregnado e coberto por uma pele fina de PTFE. A tira é então cortada, enrolada em cilindro com emenda de topo ou engatada, e calibrada. A emenda é o que distingue uma bucha tipo DU de uma bucha usinada.
Cada camada tem uma função. O aço dá resistência à parede fina e aderência à montagem por interferência; como a bucha é fina e assume a forma do alojamento, ela é vendida com tolerância de furo válida após a montagem em um alojamento H7. O bronze conduz o calor do atrito para longe do PTFE, ancora o PTFE mecanicamente e funciona como indicador de desgaste: quando o bronze aparece, a bucha acabou. A camada de PTFE é o mancal propriamente dito. Ela transfere um filme molecular ao eixo nos primeiros cursos e, a partir daí, o eixo trabalha PTFE contra PTFE, com coeficiente de atrito que chega a 0,02.
Quanto uma bucha DU suporta
A camada de PTFE é fina, por isso a bucha é forte sob carga, mas tem pouco material para desgastar. É por isso que as buchas tipo DU são especificadas pelo fator PV, o produto da carga específica pela velocidade de deslizamento: o filme desgasta na proporção do trabalho realizado na superfície. Os valores abaixo são os limites de catálogo da série principal JBM-10 da Bushing MFG, que é a construção tipo DU; medidas e graus específicos são confirmados na cotação.
Dados de desempenho da JBM-10 (tipo DU)
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Carga estática máxima | 250 N/mm² |
| Carga máxima, baixa velocidade / oscilação | 140 N/mm² |
| Carga máxima, rotação | 60 N/mm² |
| PV máximo, a seco, contínuo | 1,8 N/mm²·m/s |
| PV máximo, a seco, intermitente | 3,6 N/mm²·m/s |
| Velocidade de deslizamento máxima, a seco | 2 m/s |
| Velocidade de deslizamento máxima, com óleo | > 3 m/s |
| Faixa de temperatura | −195 a +280 °C |
| Coeficiente de atrito | 0,02–0,20 |
| Condutividade térmica | 42 W/(m·K) |
| Dilatação linear | 11 × 10⁻⁶ /K |
Carga, velocidade, PV e temperatura são limites separados e não podem ser atingidos ao mesmo tempo. Eixo: temperado e retificado com Ra 0,2–0,4 µm para a melhor vida.
Onde as buchas DU são usadas
Em qualquer lugar em que um eixo se mova devagar ou oscile, não possa ser engraxado e precise ser barato e fino.
- Cilindros hidráulicos: buchas de olhal da haste e de garfo, anéis-guia do cabeçote.
- Automotivo: mangas de eixo e colunas de direção, conjuntos de pedais, mecanismos de bancos, hastes de amortecedores, dobradiças de portas, transmissões.
- Bombas e motores de engrenagens: buchas atrás das engrenagens, trabalhando no próprio óleo bombeado.
- Articulações de máquinas agrícolas, de construção e de movimentação de materiais em que não se querem pontos de engraxamento.
- Máquinas têxteis, de embalagem, gráficas e alimentícias: a seco, limpas, silenciosas.
- Móveis de escritório, equipamentos de ginástica, eletrodomésticos, válvulas e amortecedores.
Bucha DU ou DX
A DX (e o nome genérico composto de POM, ou SF-2) usa a mesma base de aço e bronze, mas uma camada de deslizamento de POM (acetal) com cerca de 0,3 a 0,5 mm e bolsões de graxa na superfície. Foi projetada para trabalhar com graxa: os bolsões guardam uma reserva, a camada mais espessa tolera sujeira e carga de borda, e a capacidade de carga em baixa velocidade é maior. A DU é para trabalho a seco e velocidade maior; a DX, para articulações engraxadas, lentas, sujas e muito carregadas. Usar uma bucha DU com graxa não faz mal, mas desperdiça sua capacidade de trabalhar a seco; usar uma bucha DX a seco desgasta o POM rapidamente.
| Tipo DU (JBM-10) | Tipo DX (JBM-20) | |
|---|---|---|
| Camada de deslizamento | PTFE + cargas, 0,01–0,03 mm | POM com bolsões de graxa, 0,3–0,5 mm |
| Lubrificação | A seco (ou óleo, água, fluidos de processo) | Graxa aplicada na montagem e retida nos bolsões |
| Carga estática máxima | 250 N/mm² | 250 N/mm² |
| Carga dinâmica máxima | 140 N/mm² em baixa velocidade; 60 N/mm² em rotação | 140 N/mm²; 60 N/mm² em oscilação |
| Limite de PV | 1,8 N/mm²·m/s a seco contínuo; 3,6 intermitente | 2,8 N/mm²·m/s a seco; 22 com óleo |
| Velocidade máxima | 2 m/s a seco; > 3 m/s com óleo | 2,5 m/s com óleo |
| Coeficiente de atrito | 0,02–0,20 | 0,05–0,25 |
| Temperatura | −195 a +280 °C | −40 a +130 °C |
| Tolerância a sujeira | Moderada | Boa; os bolsões retêm partículas |
| Faixa padrão de eixo | Série métrica ISO 3547 (ver tabela de dimensões) | 10–280 mm |
| Uso típico | Hidráulica, automotivo, bombas, máquinas a seco | Pivôs de máquinas de construção e agrícolas, articulações engraxadas |
Como especificar uma bucha tipo DU
As buchas métricas tipo DU seguem a ISO 3547 nas dimensões: a bucha é designada por furo × diâmetro externo × comprimento, por exemplo 20 × 23 × 20 para um eixo de 20 mm, com parede de 1,5 mm. As buchas cilíndricas JBM-10 da Bushing MFG são feitas na série métrica ISO 3547, com buchas com flange (JBM-10F), arruelas de encosto (JBM-10WC) e tiras (JBM-10SP) em suas próprias tabelas de catálogo, e medidas em polegadas sob desenho. Ao substituir um código DU existente, envie o código e as dimensões; a equivalente JBM-10 é confirmada peça por peça.
Projete o alojamento em H7 e o eixo com a folga de trabalho indicada na tabela de dimensões, temperado e retificado onde a vida importar. Há camadas de deslizamento sem chumbo disponíveis; as versões com base de bronze (JBM-1B) e de aço inoxidável (JBM-1S) existem para serviço corrosivo ou úmido.
Informe na solicitação: furo, diâmetro externo, comprimento, quantidade, o código atual se houver, o movimento (rotação ou oscilação), carga, velocidade, temperatura e se a articulação trabalha a seco, com óleo ou molhada.
Perguntas frequentes
O que significa DU?
É uma designação de produto, não uma abreviação. A DU foi lançada pela Glacier Metal nos anos 1950 para o seu mancal de PTFE com base de aço e hoje é marca da GGB. O tipo é chamado genericamente de bucha de PTFE com base de aço, bucha composta de PTFE ou SF-1.
A bucha DU é autolubrificante?
Sim. A camada de deslizamento de PTFE transfere um filme ao eixo, e a partir daí a bucha trabalha a seco por toda a vida útil. Não precisa de graxa nem de óleo, embora óleo e fluidos de processo não a prejudiquem e prolonguem a vida.
Qual é a diferença entre bucha DU e DX?
A DU tem uma camada fina de PTFE e trabalha a seco até 2 m/s; a DX tem uma camada mais espessa de POM com bolsões de graxa e foi projetada para articulações engraxadas, lentas, muito carregadas e sujas. Mesma base de aço e bronze, camada de deslizamento e plano de lubrificação diferentes.
Quanto dura uma bucha DU?
Até a camada de PTFE desgastar e chegar ao bronze, o que depende de carga, velocidade, temperatura, acabamento do eixo e contaminação. O cálculo de vida usa o PV: a 1,8 N/mm²·m/s contínuo a seco, a vida de projeto fica na casa dos milhares de horas; em serviço intermitente, muito mais.
Bucha DU pode trabalhar em água ou óleo?
Sim. O PTFE é quimicamente inerte; a bucha trabalha em óleo, fluido hidráulico, água e muitos fluidos de processo, e a velocidade pode passar de 3 m/s com lubrificação líquida. Para água, especifique a versão com base de bronze (JBM-1B) ou de aço inoxidável (JBM-1S), para proteger a base contra corrosão.
A Bushing MFG fabrica buchas DU?
Fabricamos a construção equivalente, a JBM-10, nos formatos cilíndrico, com flange, arruela de encosto e tira, na série métrica ISO 3547 e sob desenho, em linhas automatizadas em Jiaxing. Não usamos o nome DU, que pertence à GGB; a equivalência é confirmada dimensão por dimensão a partir do seu código de peça.
Substituindo um código DU?
Envie o código ou as dimensões. Confirmamos a equivalente JBM-10, cotamos em até 12 horas e fornecemos amostras grátis para o seu teste.
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