¿Qué son los rodamientos de bolas?
Los rodamientos de bolas, también conocidos como rodamientos antifricción, son pequeñas esferas metálicas o cerámicas que se utilizan para reducir la fricción entre ejes y ejes en varias aplicaciones. A menudo se usan en una serie para absorber el peso colocado en una parte móvil, o en jaulas individuales para reducir la fricción en los conjuntos de eje. La mayoría se fabrican para cumplir con estándares de redondez muy exigentes, ya que cualquier deformación puede hacer que las partes móviles fallen inesperadamente.
El concepto de rodamientos de bolas se remonta al Imperio Romano, pero muchas fuentes atribuyen a Leonardo da Vinci los primeros diseños prácticos. Sin embargo, no fue hasta 1791 cuando un fabricante e inventor de carruajes galés llamado Philip Vaughan patentó el primer conjunto de eje para usarlos. Los ejes de carro anteriores eventualmente se desgastarían por los efectos de la fricción, pero el uso de rodamientos de bolas por parte de Vaughan eliminó el contacto directo entre el eje impulsor y el eje.
Después de su uso temprano en los ejes de transmisión, los ingenieros de fábrica encontraron otras aplicaciones en el campo de la fabricación. Las piezas individuales se pueden mover fácilmente sobre rampas equipadas con estos rodamientos. Las máquinas accionadas por motor se volvieron más eficientes al reducir la fricción entre las piezas. A diferencia de otros tipos de rodamientos, los rodamientos de bolas permiten el movimiento rotativo y axial, lo que agrega versatilidad al diseño de la máquina.
Uno de los ejemplos más comunes de rodamientos de bolas en acción es el patín de ruedas. Cuatro ruedas están unidas a dos ejes en la parte inferior de una bota. Una inspección más cercana de estas ruedas revela una colección de pequeñas bolas de metal que rodean el eje. A medida que el patinador coloca todo su peso sobre las ruedas, cada bola absorbe la carga temporalmente. A medida que el patinador empuja hacia adelante, ruedan en una pista alrededor del eje. Debido a que los rodamientos de bolas son perfectamente redondos y lisos, se genera muy poca fricción entre ellos. Permiten al patinador moverse en línea recta con poca resistencia.
La fabricación de rodamientos de bolas es sorprendentemente similar a la formación de bolas de masa. Se coloca un suministro de alambre de metal de aproximadamente el mismo diámetro que los rodamientos en una máquina con dos placas diseñadas como hemisferios. Cuando las dos mitades se juntan con fuerza, se forma una bola de metal rugosa. El problema es que aún quedan algunos fragmentos metálicos adicionales llamados intermitentes. Las bolas se colocan en otra máquina que elimina el parpadeo para crear un perfecto estado de redondez.
Esta segunda máquina consta de dos placas ranuradas, una con una muesca abierta para recibir los rodamientos de bolas. A medida que esta máquina se llena de bolas sin terminar, la placa ranurada superior comienza a girar en diferentes direcciones sobre la placa inferior inamovible. Esta acción es similar a la de un cocinero que usa sus manos para formar bolas de masa. La primera ejecución a través de esta máquina elimina el tapajuntas y ayuda a que los rodamientos se vuelvan bastante uniformes.
Una segunda ejecución a través de la misma máquina agrega un líquido lubricante y abrasivos a la mezcla. Los rodamientos de bolas se muelen a un tamaño preciso por la acción de los abrasivos. Una vez que las bolas han alcanzado un tamaño y una uniformidad aceptables, una tercera pasada usa un agente de pulido para darles un brillo que reduce la fricción. Todos los rodamientos reciben una inspección final para verificar imperfecciones antes de ser aprobados para su uso en otras aplicaciones.