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| Un cojinete sputter de MAHLE se reconoce por el troquel „SPUTTER“ en el dorso – y la „m“ conocida para el taller. |
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En los motores diesel y gasolina de alto rendimiento son imprescindibles los cojinetes sputter. ¿Pero qué quiere decir realmente sputter? ¿Cómo se hace? ¿Y por qué? MAHLE aftermarket news contesta aquí las principales preguntas sobre el tema.
Sputtering – ¿qué es eso?
En primer lugar: ¿De dónde procede este concepto? El diccionario inglés confunde: „to sputter“ viene traducido como „balbucear, chisporrotear“. ¿Cojinetes balbuceantes? No. „to spatter“, sin embargo, ya nos acerca más a la verdad del asunto, y quiere decir „salpicar“. Pero ahora lo queremos saber con exactitud. Y bajo „Sputtering“ tenemos éxito en nuestra búsqueda: „Pulverizar“ aparece aquí
y a continuación la explicación física: pulverización catódica. ¿Y qué es esto exactamente?
En un recipiente, en el que hay vacío, con la excepción de una pequeña cantidad de gas noble, se encuentra un ánodo con carga positiva, un cátodo negativo provisto de una capa metálica – y el cojinete de tres componentes a someter al sputtering. Entre el ánodo y el cátodo se instala una tensión. Los electrones son acelerados hacia el ánodo, ionizando los átomos de gas noble. Los ahora átomos positivos de gas noble son, a continuación, acelerados hacia el cátodo y eyectan por su lado átomos de la capa metálica que rodea al cátodo. En ello se liberan también electrones secundarios, los cuales por su parte ionizan otros átomos de gas noble. De esta forma se forma una mezcla de electrones libres, iones positivos y partes neutras del gas noble, un llamado plasma estacionario. Los átomos eyectados de la capa metálica de átomos se condensan entonces sobre la capa de rodamiento del cojinete en forma de recubrimiento delgado de metal, extremadamente resistente.
¿Qué función tienen los cojinetes?
En la carcasa del motor y en la biela trabajan ejes giratorios como el cigüeñal, el eje de balancines o el árbol de compensación. Los cojinetes les prestan a éstos apoyo. Como consecuencia, los cojinetes están sometidos a una alta carga mecánica, como por ejemplo a presiones de encendido de hasta 200 bares. Pero con esto no es suficiente: Los motores de combustión evolucionan constantemente, sus rendimientos específicos aumentan y se reducen sus tamaños de construcción, con la consiguiente reducción también de los espacios para los cojinetes. Al mismo tiempo, en las nuevas construcciones de motores, se prolongan sucesivamente los intervalos del cambio de aceite.
¿Qué es lo que carga especialmente a los cojinetes?
Las cargas superficiales específicas, especialmente de los cojinetes de biela y los cojinetes principales, han aumentado notablemente en los últimos años. En los motores con inyección directa diesel se tienen, por ejemplo, que controlar en los cojinetes presiones superficiales de hasta 120 N/mm2. Los cojinetes convencionales de dos y de tres componentes, cuyas capas de rodamiento han sido aplicadas por galvanizado alcanzan aquí su límite. Los motores modernos necesitan por ello materiales de cojinetes con una resistencia a la fatiga claramente más alta y menores tasas de desgaste, especialmente en la zona de rozamiento mixto. Al mismo tiempo se debe garantizar una resistencia frente a la corrosión, también con altas temperaturas.
| Cojinetes macizos
Los cojinetes macizos están compuestos en su totalidad por metal antifricción, fabricado con aleaciones especiales. |
 | Cojinetes de dos componentes
Los cojinetes de dos componentes se montan en turismos, en motores otto y diesel de aspiración sometidos a cargas bajas hasta medias. Dichos cojinetes constan de una capa protectora de acero, una capa intermedia y una capa de metal antifricción. Como metal antifricción se emplean principalmente aleaciones de aluminio. |
 | Cojinetes de tres componentes
En los motores sometidos a cargas mayores se emplean principalmente cojinetes de tres componentes. Dichos cojinetes constan de una capa protectora de acero, una capa de rodamiento, una capa barrera y una capa de deslizamiento. Los cojinetes tipo Sputter son una versión especial de los cojinetes de tres componentes que, gracias a un proceso de producción especial (sputtering), tienen una dureza y resistencia al desgaste claramente superiores. |
¿Por qué el cojinete Sputter es la solución correcta?
 | | Un cojinete Sputter es un cojinete de tres componentes, en que la capa de rodamiento no ha sido aplicada por galvanizado, sino por pulverización por rayos catódicos o Sputtering. Dicho método de recubrimiento funciona sólo en un alto vacío. Con ayuda de alta tensión se arrancan partículas finísimas de un cátodo dispensador y se proyectan sobre la superficie de rodamiento del cojinete. El recubrimiento es de grano fino, finamente disperso y se adhiere extraordinariamente sobre el material de base. Debido al fino tamaño del granulado, la capa así obtenida muestra una considerable dureza, un alto límite elástico y excelentes propiedades de desgaste. |
¿Dónde se emplean los cojinetes sputter?
En los cojinetes sometidos a altas cargas, las parejas de cojinetes están siempre compuestas de un cojinete sputter y un cojinete convencional de tres componentes. En el sitio sometido a una mayor carga, se emplea el cojinete sputter, en el otro lado, el cojinete de tres componentes que es más blando. En el cojinete de biela, por lo tanto, se monta el cojinete sputter en la dirección de la barra, el cojinete de tres componentes en dirección de la tapa del cojinete. En el cojinete principal esto es justamente al revés. Aquí se coloca el cojinete sputter en la tapa del cojinete y el cojinete de tres componentes en dirección del bloque de motor.
¿Cómo se reconoce un cojinete sputter?
Con todo lo complejo que es el proceso de recubrimiento y lo impresionante que es su capacidad de rendimiento, qué poco se le advierte esto al cojinete sputter. Este cojinete tiene un aspecto nada espectacular. Para reconocer la mitad del cojinete pulverizada por rayos catódicos, se identifican los cojinetes sputter de MAHLE en el dorso con la marca „SPUTTER“. De esta forma se garantiza un montaje correcto – ya que la posición correcta de montaje del medio cojinete sputter es determinante para un funcionamiento fiable y para la duración de los cojinetes.
¿Por qué se combinan siempre por pares los cojinetes sputter y los cojinetes de tres componentes?
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Un motivo son los altos costes de fabricación del recubrimiento sputter. Allí donde sólo se dan cargas bajas, éstos no son necesarios y por ello no se montan. El segundo motivo es la extrema dureza del recubrimiento sputter, la cual no permite la captación de suciedades del aceite de motor. El cojinete de tres componentes más blando, sin embargo, aloja posibles partículas de suciedad en su capa de rodamiento galvanizada, haciéndolas con ello inofensivas para el motor. |
¿Por qué cojinetes sputter del experto?
Como mayor fabricante mundial de pistones y socio de desarrollo de la industria de automoción y motores, MAHLE dispone de una alta competencia en investigación, ensayos y fabricación de componentes del motor.
Los cojinetes sputter se montan entre otros en los siguientes motores:
Audi/VW Serie TDI: 1,9 / 2,0 / 2,5 / 4,0 / 5,0 l
Motores otto de Audi: 6,0 l (W12) / 1,8 l (225 CV)
MAN: D2865
Mercedes-Benz Camiones: BR 400, BR 500, BR 900
Mercedes-Benz Turismos: Motores CDI BR 600
PSA Serie HDI: 1,4 / 1,6 / 2,0 / 2,2 / 2,7 l