Bronz
Klasická ložisková slitina
Již více než 5 000 let je bronz základním lidským materiálem pro kluzná ložiska. Jeho jedinečná kombinace odolnosti proti opotřebení, nosnosti a ochrany proti korozi zůstává dodnes nepřekonána v těch nejtěžších průmyslových aplikacích.
Co je to bronz?
Bronz je slitina na bázi mědi, tradičně definovaná jako měď legovaná s cínem (Sn). Přidání cínu dramaticky zlepšuje tvrdost mědi, odolnost proti opotřebení a celkovou pevnost, přičemž si zachovává vynikající tepelnou vodivost a odolnost vůči korozi.
V moderní ložiskové terminologii zahrnuje slovo „bronz“ širší rodinu slitin mědi, kam řadíme cínový bronz, fosforový bronz, olověný bronz, hliníkový bronz a manganový bronz. Každá z těchto variant nabízí specifické vlastnosti vhodné pro naprosto odlišné podmínky uložení.
Společnost JBM vyrábí bronzová ložiska v celém spektru — od masivních pouzder z litého bronzu přes tenkostěnná svinovaná ložiska až po samomazná ložiska s grafitovými zátkami.
Proč právě bronz na ložiska?
Odolnost proti opotřebení
Cín vytváří tvrdé intermetalické sloučeniny, které odolávají otěru
Vysoká únosnost
Podporuje obrovská statická zatížení 100+ N/mm² bez jakékoli deformace
Výborný odvod tepla
Měděný základ zaručuje rychlý odvod tepla z třecích ploch do tělesa
Ochrana proti zadření (Anti-Galling)
Materiál je odlišný od oceli — nikdy se nesvaří s ocelovou hřídelí
Vlastnosti cínového bronzu (C93200)
| Složení | Cu 83%, Sn 7%, Pb 7%, Zn 3% |
| Hustota | 8.93 g/cm³ |
| Teplota tání | 880-1000 °C |
| Pevnost v tahu | 240 MPa |
| Mez kluzu | 125 MPa |
| Tvrdost | HB 65-75 |
| Max. statické zatížení | 55 N/mm² |
| Max. rychlost (mazáno) | 8 m/s |
| Teplotní rozsah | -40 °C až +250 °C |
Běžná a lidová označení
SAE 660 • Ložiskový bronz • Olověný cínový bronz • Dělovina (Gun Metal)
Typy bronzů pro kluzná ložiska
Jednotlivé bronzové slitiny jsou optimalizovány pro velmi specifické aplikace ložisek. Pochopení každého typu vám pomůže vybrat ten nejvhodnější materiál pro vaše provozní požadavky.
Cínový bronz
Cu + 5-12% SnPůvodní ložiskový bronz. Cín vytváří tvrdé částice δ-fáze, které dobře odolávají opotřebení. Vynikající pro střední zatížení a rychlosti. Disponuje velmi dobrou odolností vůči korozi.
- Obecná průmyslová pouzdra
- Součásti čerpadel a ventilů
- Námořní hardware a kování
Olověný cínový bronz
Cu + Sn + 5-25% PbPřísady olova dramaticky zlepšují obrobitelnost a vytvářejí integrované (vestavěné) mazivo. Olověné částice se při zátěži rozmazávají a skvěle chrání ložisko před zadřením. Nekompromisní "tahoun" ložiskových slitin.
- Pouzdra těžkých strojů
- Hydraulická zařízení
- Stavební technika a rypadla
Fosforový bronz
Cu + 5-10% Sn + 0.2% PFosfor odstraňuje z taveniny kyslík (dezoxiduje), čímž vytváří hutnější a výrazně pevnější slitinu. Nabízí vynikající odolnost proti únavě materiálu a skvělé pružinové vlastnosti. Ideální pro tenkostěnná a svinovaná ložiska.
- Svinovaná bronzová ložiska
- Elektrické konektory a kontakty
- Pružiny a pojistné spony
Hliníkový bronz
Cu + 9-14% Al + Ni/FeHliník na povrchu vytváří pevnou oxidovou vrstvu, která poskytuje výjimečnou ochranu proti korozi — obzvlášť v mořské vodě. Vyznačuje se velmi vysokou pevností a tvrdostí a nejiskří.
- Námořní a lodní ložiska
- Pouzdra pro obří zátěže
- Ropná a plynárenská zařízení
Manganový bronz
Cu + Zn + Al + Mn + FeZ technického hlediska se vlastně jedná o vysokopevnostní mosaz. Nabízí výjimečnou pevnost, fantastickou odolnost proti rázům a opotřebení. Velmi často se kombinuje s grafitovými zátkami pro dosažení samomaznosti.
- Ložiska osazená grafitovými zátkami
- Těžká zatížení při nízké rychlosti
- Průmysl forem a lisovacích nástrojů
Křemíkový bronz
Cu + 3-4% Si + MnVysoká pevnost spojená s vynikající odolností proti chemikáliím a vynikající svařitelností. Výborný materiál pro korozivní prostředí, kde se může počítat s budoucí opravou svarováním.
- Chemická a zpracovatelská zařízení
- Montážní hardware sloupů a vedení
- Svařitelné konstrukční součásti
Třídy bronzových ložiskových slitin
Detailní srovnání nejpoužívanějších ložiskových slitin bronzu s jejich podrobnými specifikacemi a typickým způsobem využití.
| UNS / SAE | Druh | Cu % | Sn % | Ostatní přísady | Tvrdost | Pevnost | Aplikace |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C93200 / SAE 660 | Olověný cínový bronz | 83 | 7 | Pb 7%, Zn 3% | HB 65 | 240 MPa | Ložiska pro všeobecné použití |
| C93700 / SAE 64 | Vysoce olověný cínový bronz | 80 | 10 | Pb 10% | HB 60 | 220 MPa | Střední rychlosti a střední zatížení |
| C90300 | Cínový bronz | 88 | 8 | Zn 4% | HB 70 | 310 MPa | Ozubená kola, třecí desky |
| C52100 / CuSn8 | Fosforový bronz | 92 | 8 | P 0.2% | HB 95 | 450 MPa | Svinovaná (zakružovaná) pouzdra, pružiny |
| C95400 | Hliníkový bronz | 85 | - | Al 11%, Fe 4% | HB 170 | 585 MPa | Námořnictví, zařízení pro velké zátěže |
| C95500 | Nikl-hliníkový bronz | 81 | - | Al 11%, Ni 4%, Fe 4% | HB 195 | 690 MPa | Nejvyšší možná odolnost proti korozi |
| C86300 | Manganový bronz | 63 | - | Zn 25%, Al 6%, Mn 3% | HB 225 | 795 MPa | Grafitová ložiska, extrémní zátěže v tlaku |
Výrobní metody bronzových ložisek
Bronzová ložiska se vyrábějí různými výrobními procesy a každá z těchto technologií nabízí z pohledu konstruktéra jedinečné výhody.
Lité bronzy
Odstředivé, Kontinuální, Lití do písku
Roztavený bronz se odlévá do tyčí nebo hrubých polotovarů a poté se obrábí na finální rozměry. Odstředivé lití produkuje vůbec nejhustší a nejkvalitnější materiál. Skvělá volba pro velká ložiska a tvary na míru.
- Nejvyšší únosnost statického zatížení
- Dostupné i v nadprůměrně velkých rozměrech
- Zhotovení jakýchkoli vlastních tvarů
- Lze dodatečně opravovat a přebrušovat
Svinovaný (zakružovaný) bronz
Tvarování pásu za studena
Bronzový pás (obvykle fosforový bronz CuSn8) se zakruží do tvaru válcového pouzdra s podélným švem (zámkem). Vznikají tak tenkostěnná ložiska s velmi vysokou pevností a vynikající odolností proti únavě materiálu.
- Tenká stěna šetří stavební prostor ve stroji
- Vysoká únavová pevnost za studena
- Konzistentní kvalita materiálu
- Nákladově velmi efektivní řešení
Slinutý bronz
Prášková metalurgie
Částice bronzového prášku se v lisu stlačí a v peci spékají (slinují), čímž vzniká porézní struktura, která pojme značné množství oleje. Po vakuové impregnaci olejem jsou plně samomazná. Výborné pro malé série.
- Plně samomazné bez promazávání
- Garantuje zcela bezúdržbový chod
- Velmi tichý provoz
- Bezkonkurenční cena při sériové výrobě
Bimetalový bronz
Slinutá vrstva na ocelovém podkladu
Porézní bronzová vrstva je za tepla slisována (slinuta) rovnou na ocelový nosný pás. Snoubí se zde brutální pevnost oceli s tradičními ložiskovými vlastnostmi bronzu. Standardní řešení pro automobilová pouzdra.
- Obrovská únosnost rázů a zatížení
- Bezproblémové zalisování do ocelového tělesa
- Ekologické varianty bez příměsi olova
- Materiál schválený pro automobilový průmysl
Bronz ve srovnání s jinými ložiskovými materiály
| Vlastnost | Bronz | PTFE kompozit | Litina | Nylon / Plasty |
|---|---|---|---|---|
| Únosnost zatížení | Velmi vysoká (100+ N/mm²) | Vysoká (250 N/mm²) | Vysoká | Nízká (cca 40 N/mm²) |
| Přípustná rychlost | Střední až vysoká (8 m/s) | Vysoká (10+ m/s) | Nízká | Střední |
| Teplotní rozsah | -40 °C až +300 °C | -200 °C až +280 °C | -40 °C až +400 °C | -40 °C až +100 °C |
| Samomaznost | Za použití grafitových zátek | Ano (materiálově vrozená) | Ne | Omezená |
| Odolnost proti rázům | Vynikající | Dobrá | Dobrá | Dostatečná |
| Obrobitelnost | Vynikající | Dobrá | Dobrá | Dobrá |
| Ochrana proti korozi | Velmi dobrá - Vynikající | Vynikající | Špatná | Dobrá |
| Cena a náklady | Střední až vysoké | Střední | Nízké | Nízké |
| Nejlepší uplatnění | Těžké náklady, rázy, obrovské teploty | Bezúdržbové procesy, čistota | Nízké rychlosti s promazáváním | Lehký provoz, tlak na cenu |
Jak vybrat tu správnou bronzovou slitinu
Ta nejlepší univerzální volba ze všech. Ideální rovnováha mezi nosností, rychlostí a cenou. Díky olovu se ložisko navíc perfektně a snadno obrábí.
Hliníkový bronz přináší nadstandardní odolnost proti korozi v mořské vodě. Pro ty nejtvrdší podmínky na moři doporučujeme Nikl-hliníkový bronz (C95500).
Báze z vysokopevnostní mosazi s vloženými grafitovými zátkami. Dokonalé pro trvalý a bezúdržbový chod u strojů v nedostupných či horkých lokalitách.
Zakružované ložisko z fosforového bronzu. Skvělá pevnost při cyklickém namáhání zkombinovaná do mimořádně tenkého a kompaktního profilu.
Manganový bronz vyniká vůbec nejvyšší pevností a tvrdostí ze všech. Prvotřídní volba pro odolání prudkým rázům a kritickým okrajovým tlakům na hranách.
Materiály plně vyhovující moderním ekologickým normám, kde se cín a nikl používá coby ekologická náhrada olova. Hliníkový bronz neobsahuje olovo přirozeně.
Máte potíže s výběrem správné bronzové slitiny? Naši aplikační inženýři vám doporučí optimální materiál a typ pouzdra přímo pro potřeby vašeho projektu.
Kontaktovat technické odděleníPotřebujete spolehlivá bronzová ložiska?
JBM je předním dodavatelem bronzových ložisek ve všech dostupných třídách slitin — od olověného bronzu SAE 660 až po hliníkový bronz vhodný pro námořnictvo. Ať už potřebujete lité, svinované, slinuté nebo bimetalové provedení — vždy vám doručíme to správné řešení.
Vyžádat cenovou nabídku