ES2241461A1

ES2241461A1 - Vastago para amortiguador hidraulico.

Info

Publication number: ES2241461A1
Application number: ES200302347A
Authority: ES
Inventors: Jordi Macarulla Bombardo; Jose Angel Recalde Artazcoz; Jorge Biera Galan
Original assignee: Miba Sinter Spain SA
Current assignee: Miba Sinter Spain SA
Priority date: 2003-10-09
Filing date: 2003-10-09
Publication date: 2005-10-16
Anticipated expiration: 2023-10-09
Also published as: ES2241461B1; WO2005040636A1

Abstract

Vástago para amortiguador hidráulico, que se caracteriza por tener la superficie externa dotada, al menos parcialmente, de un recubrimiento de grosor uniforme, comprendido entre 20 y 60 micras, y que comprende politetrafluoretileno (PTFE), partículas cerámicas y un pigmento, que reduce la fricción y mejora la resistencia al desgaste del citado vástago, comprendiendo dichas partículas cerámicas y el pigmento, mullita y óxido de titanio respectivamente. La superficie externa del alma del vástago que está en contacto con el recubrimiento es sometida a un arenado previo de alta precisión, que dota a la citada superficie de una rugosidad superficial de Ra 0,3 - 2 micras, y a una posterior aplicación de una capa de una imprimación.

Description

Vástago para amortiguador hidráulico.

Sector técnico de la invención

La presente invención tiene por objeto un vástago de amortiguador hidráulico, de los habitualmente utilizados para la suspensión de vehículos automóviles.

Antecedentes de la invención

Se conocen numerosas realizaciones de vástagos y guías para vástagos de amortiguadores hidráulicos, en los que el citado vástago de pistón está guiado de manera deslizante a través de un casquillo, o guía hermética, que forma un cierre en una extremidad del cilindro hidráulico.

En dichos amortiguadores hidráulicos los vástagos están guiados a través de una junta hermética o de un casquillo de material antifricción, que se presenta de modos distintos con el fin de reducir la fricción en la superficie de contacto con el vástago y permitir su máximo deslizamiento. Para ello, dichas superficies de contacto suelen ser pulidas, con un bajo coeficiente de fricción, y deben ser de alta resistencia al desgaste.

Con el fin de mejorar el deslizamiento entre el vástago y la guía correspondiente, se han dado a conocer realizaciones de guías de vástagos que incorporaran elementos que reducen los rozamientos de la guía con el vástago. Es el caso, por ejemplo, del documento DE19707632, en el que se describe un casquillo de la guía del vástago de un amortiguador de oscilaciones hidroneumático que envuelve parte del vástago. Dicho casquillo está constituido de un material que favorece el deslizamiento y tiene un juego radial gracias a una hendidura variable, entre el diámetro de recepción de la guía del vástago y el diámetro exterior del casquillo de guía, bajo las fuerzas transversales formadas entre las piezas. Dicho casquillo está constituido por materiales revestidos de PTFE, como chapas de acero u otras chapas metálicas, o de materiales plásticos. El casquillo presenta una ranura en la unión entre cada una de las piezas de las que está compuesto, realizada de modo elástico con dirección preferentemente periférica, pudiendo comprender elementos anti-retorno en cada una de las partes del casquillo que lo mantienen en contacto con el vástago en todo momento.

Otro tipo de soluciones planteadas al citado problema son las orientadas a reducir las superficies de contacto entre el vástago y su guía. Un ejemplo de este tipo de solución lo encontramos en el documento DE3401184, donde se describe una realización en la que un anillo de material elástico y anti-fricción está dispuesto en la guía del vástago, realizando el contacto con el vástago, disminuyendo de este modo la superficie de contacto y, por lo tanto, la fricción entre superficies.

Por otro lado, un vástago de guía para amortiguadores, debe cumplir a su vez con una serie de exigencias funcionales, además de reducir al máximo la fricción con la guía correspondiente, por lo que requiere de unas características técnicas específicas para que asegure, por ejemplo, la limitación de las carreras del mecanismo amortiguador, el mantenimiento de la distancia rueda/caja del vehículo, el amortiguamiento de los movimientos de la carretera o la transmisión y filtrado de vibraciones y ruidos y la temperatura exterior de utilización. Por todo ello, el proceso de fabricación de los vástagos para amortiguadores es complejo.

En la actualidad, para la elaboración de un vástago de guía para amortiguadores, a partir de un eje cilíndrico de material metálico, tal como el acero, se suceden las etapas de desbastado, de tratamiento térmico, de torneado, de rectificado, de cromado y de super-acabado. El principal inconveniente del proceso de fabricación es la necesidad de utilizar complejos baños de cromo, ya que esto comporta un riesgo debido a la utilización de componentes químicos venenosos. De igual modo, el coste de fabricación es elevado debido a que la superficie exterior debe ser pulida e inspeccionada para comprobar su rugosidad, su espesor y su calidad.

Con tal de evitar estos tratamientos y optar por otros menos nocivos y costosos, existe la alternativa de cubrir la superficie con una capa de protección con un tipo de material de más fácil tratamiento que el cromo. Para ello, es necesario que el material al que se adhiere la capa de protección presente una cierta porosidad. Tal alternativa se describe en el documento EP 0053521, y se consigue por medio de operaciones que consisten en nitrocementar el acero en un grado suficiente para producir una capa, llamada capa epsilon, sobre la superficie del acero y a continuación aplicar un capa de acabado protectora y un material apropiado sobre la capa epsilon. Dicha capa epsilon presenta una porosidad que proporciona un medio por el cual el material se adhiere al metal con una fiabilidad suficiente para satisfacer la mayoría de los requisitos a cumplir.

Se hace notar pues la falta de una solución que permita reducir al máximo la fricción entre el vástago y la guía, que garantice a la vez la durabilidad de las superficies en contacto y que reduzca los costes de fabricación actuales.

Explicación de la invención

Con objeto de aportar una solución a los problemas anteriormente descritos, se da a conocer un nuevo vástago de amortiguador que, en su esencia, se caracteriza porque la superficie externa de dicho vástago está dotada, al menos parcialmente, de un recubrimiento de grosor uniforme, que comprende politetrafluoretileno (PTFE), partículas cerámicas y un pigmento y que reduce la fricción y mejora la resistencia al desgaste del citado vástago.

De acuerdo con otra característica de la invención, las partículas cerámicas y el pigmento comprenden mullita y óxido de titanio, respectivamente.

Según otra característica de la invención, el recubrimiento de la superficie externa del vástago tiene un grosor uniforme comprendido entre 20 y 60 micras.

De acuerdo con otra característica de la invención, la superficie externa del alma del vástago en contacto con el recubrimiento está tratada previamente con un arenado de alta precisión, estando dotada gracias a ello de una rugosidad superficial de Ra 0,3 - 2 micras, y estando provista finalmente de una capa externa de imprimación.

Breve descripción de los dibujos

En la única figura de los dibujos adjuntos se ilustra, a título de ejemplo no limitativo, una forma de realización de un conjunto de vástago de amortiguador según la invención y la guía sinterizada o de acero por la que desliza. Dicha figura única es una vista en sección longitudinal de un vástago totalmente terminado según un ejemplo de realización de la presente invención, es decir, formado por el alma de acero arenada y el recubrimiento de PTFE de espesor controlado y completamente adherido al alma.

Descripción detallada de los dibujos

En los dibujos se observa un ejemplo de un conjunto de vástago 1 y de su guía 5, donde el vástago 1 ha sido obtenido a partir de someter el alma 4 a un arenado, consiguiendo una superficie rugosa 6 del alma del vástago, y a una proyección aerográfica de recubrimiento 3 de un producto tipo compuesto orgánico de base PTFE, que dota al vástago de un recubrimiento 3 de grosor uniforme. De este modo, el vástago comprende una superficie externa 2 lisa pulida, con un bajo coeficiente de fricción y una alta resistencia al desgaste.

Se describe a continuación un ejemplo de realización de un vástago para amortiguadores objeto de la invención.

Ejemplo 1

Se dispone inicialmente de un eje cilíndrico 5 rectificado, no cromado, cuya composición se muestra a continuación:

% C-	0'18 - 0'65
% Mn-	0'30 - 0'90
% Si-	0'15 - 0'40
% P-	0'04 máximo
% S-	0,05 máximo
Fe-	resto

Seguidamente se procede a dar la tolerancia, forma y morfología del eje mediante un procedimiento de arenado de las siguientes características:

- Sistema arenado:	Proyección
- \diameter: Partícula irregular	Corindon

De esta fase se obtiene un vástago con las siguientes características:

\diameter exterior:	Calidad igual a IT 7
Rugosidad:	Ra 0,3 - 2,0 \mum

De este modo se obtiene una alma de vástago 4 con una rugosidad tal que hace que el material a proyectar se enchavete en la superficie rugosa del vástago 6 en grado suficiente para resistir al desconchado y otros desperfectos.

Finalmente, se procede a la proyección aerográfica del eje con un producto de base PTFE, donde la línea continua especial de tratamiento del presente ejemplo comprende las siguientes fases y características, mostradas en la tabla 1.

TABLA 1

Fase	Característica
Precalentamiento	80 - 100ºC
Proyectado aerográfico compuesto orgánico cargado PTFE	Aerográfico
Secado	80 - 100ºC
Polimerización	300 - 400ºC

Con ello se obtiene un recubrimiento 3 de baja fricción con las características mostradas en la tabla 2.

TABLA 2

Fase	Característica
Espesor	0,010 - 0,050 mm
Rugosidad Ra	0,3 - 0,6 \mum
Rugosidad Rz	2,0 - 4,0 \mum
Adherencia Gt	0

Coeficiente fricción estático	0,030 - 0,050
Coeficiente fricción dinámico	0,020 - 0,030

Claims

1. Vástago para amortiguador hidráulico (1), caracterizado porque la superficie externa (2) de dicho vástago está dotada, al menos parcialmente, de un recubrimiento (3) de grosor uniforme, que comprende politetrafluoretileno (PTFE), partículas cerámicas y un pigmento y que reduce la fricción y mejora la resistencia al desgaste del citado vástago.

2. Vástago para amortiguador hidráulico (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque las partículas cerámicas y el pigmento comprenden mullita y óxido de titanio, respectivamente.

3. Vástago para amortiguador hidráulico (1) según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el recubrimiento (3) de la superficie externa (2) del vástago (1) tiene un grosor uniforme comprendido entre 20 y 60 micras.

4. Vástago para amortiguador hidráulico (1) según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la superficie externa del alma (4) del vástago en contacto con el recubrimiento (3) está tratada previamente con un arenado de alta precisión, estando dotada gracias a ello de una rugosidad superficial de Ra 0,3 - 2 micras, y estando provista finalmente de una capa externa de imprimación.