Bronce o fundición gris: cuándo cada uno

La fundición gris (el hierro colado de color gris oscuro) y el bronce casi nunca pelean por la misma pieza. En una bomba, un reductor o una máquina herramienta, la fundición hace el cuerpo grande que carga y sostiene, y el bronce va adentro, en lo que gira, roza o trabaja mojado: el buje, el anillo de desgaste, la corona, el patín. La duda aparece cuando una pieza de fundición se rompe o se oxida y hay que decidir de qué hacer la nueva, y ahí deciden tres cosas: si recibe golpes, si trabaja con agua y si roza contra un eje de acero.

Qué tiene la fundición gris

En la fundición gris el carbono queda suelto en hojuelas de grafito, y de ahí salen sus virtudes y su defecto. El grafito lubrica la herramienta al maquinar y le da buena resistencia al desgaste, porque las hojuelas trabajan como un lubricante sólido. Además es barata, y por eso de fundición suelen ser las bancadas, las carcasas y los cuerpos de mucha maquinaria pesada.

El defecto es que es frágil. Llega a su punto de rotura sin deformarse antes, así que el golpe que a un metal dúctil lo dobla, a ella la parte, y su resistencia al impacto es casi nula (la ficha de la fundición gris ↗ (se abre en una pestaña nueva) lo resume en su apartado de ventajas y desventajas). Y es hierro: en agua se oxida, y el óxido crece justo en la holgura donde una pieza tiene que girar.

Qué tiene el bronce

Las seis aleaciones del catálogo responden justo donde la fundición falla. Se estiran antes de romperse: la ficha del SAE 40 marca 20 % de alargamiento, la del SAE 660 12 % y la del SAE 64 de 8 a 26 %, así que un golpe las marca o las deforma sin partirlas. Y trabajan bien mojadas: el perfil del SAE 40 lo describe como especialmente bueno en aplicaciones hidráulicas, y su lista de usos trae válvulas para agua y vapor y cuerpos e impulsores de bomba.

Frente a una flecha de acero, el bronce es el que se gasta, y eso es a propósito: cambiar un buje cuesta mucho menos que cambiar una flecha. Es la misma lógica de la corona de un reductor, que se gasta antes que el sinfín y así debe ser. Cuando la grasa escasea, el plomo de las aleaciones para buje ayuda a que la pieza siga deslizando: el SAE 64 trae de 6 a 11 % de plomo.

Tiene un costo, claro. El bronce es cobre en su mayor parte y se paga a precio de cobre, un precio que se mueve cada semana (aquí está por qué). Por eso nadie hace de bronce lo que la fundición resuelve bien.

Cómo se reparten en una misma máquina

• Bomba vertical. En la bomba de turbina vertical de Ruhrpumpen los tazones (las cámaras donde giran los impulsores) son de fundición, y los bujes son de bronce en su construcción estándar, según su lista de materiales ↗ (se abre en una pestaña nueva). Esos bujes los puede lubricar el mismo líquido que se bombea.
• Reductor de tornillo sinfín. La carcasa suele ser de fundición y la corona, de bronce. Qué aleación trae cada pieza está en qué bronce lleva un reductor.
• Máquina herramienta. La bancada es de fundición y sobre ella corren patines y guías planas que muchas veces son de bronce, como se ve en guías y patines de bronce.
• Chumacera. El soporte suele ser de fundición y el casquillo donde gira la flecha, de bronce (qué bronce lleva una chumacera).

La fundición pone el volumen, donde cuentan la rigidez y el precio. El bronce pone la superficie que trabaja.

Cuándo cambiar una pieza de fundición por bronce

La pregunta llega casi siempre con una pieza rota en la mano: un buje de fundición que se partió, un anillo que se oxidó hasta pegarse, una guía que se despostilló. Antes de pedir la nueva, revisa en qué condición trabajaba:

• Recibe golpes o cargas que van y vienen. Ahí falla la fragilidad de la fundición, y el bronce se deforma antes de romperse.
• Trabaja mojada, en agua o en vapor. El hierro se oxida en la holgura, y las fichas del bronce hablan de agua y vapor.
• Gira contra una flecha de acero que no quieres cambiar. El bronce se gasta en su lugar.
• Es un cuerpo grande que solo sostiene, sin golpes y en seco. Ahí la fundición cumple y cuesta menos.

¿Y si la pieza de fundición duró años sin problema? Entonces algo cambió en cómo trabaja (más carga, agua donde no había, menos grasa), y conviene encontrarlo antes de cambiar de material, porque una pieza nueva en las mismas condiciones va a fallar igual.

Si tu pieza cae en alguno de los tres primeros casos, las fichas de SAE 64, SAE 660 y SAE 40 dicen para qué carga y qué medio está hecha cada una, y la elección es tuya, que conoces la máquina. Las dos de buje se comparan renglón por renglón en SAE 64 o SAE 660, y el bronce contra otros materiales de buje en bronce, acero o nylon.

Cómo se pide la de bronce

La medida sale de la pieza vieja o del plano. En el catálogo hay bujes desde 1 hasta 7 pulgadas por fuera, y soleras desde 3/4 de pulgada de espesor y hasta 20 de largo. Una pieza más grande, o con otra forma, se cotiza como pieza a medida.

Lo que llega es premaquinado: el bronce trae material de más en cada cara para que tu tornero lo deje exacto contra tu alojamiento y tu flecha, y por eso la pieza pesa y mide un poco más que la tuya (por qué se entrega así). Si la pieza vieja está muy gastada, mide el alojamiento y la flecha en lugar de la pieza, como se explica en cómo medir un buje sin que llegue equivocado.

Con la medida y el uso, el buje se cotiza en la ficha de bujes y la placa o la guía en la de soleras.