- Introducción
Las aleaciones antifricción, conocidas como metales Babbitt o metales blancos, son materiales clave en la ingeniería metalúrgica y mecánica (Figura 1). Su capacidad para reducir la fricción y el desgaste en componentes sometidos a movimiento las convierte en soluciones ideales para entornos donde la lubricación es limitada o crítica. Estas aleaciones se emplean en sectores como el automotriz, aeroespacial, naval, ferroviario e industrial, mejorando la eficiencia y prolongando la vida útil de sistemas mecánicos complejos.
Figura 1. Cojinetes Antifricción. (Fuente: https://www.dmc.pt/es/chumaceiras-de-metal-antifriccao/)
La singularidad de estas aleaciones reside en su microestructura especializada y en sus propiedades tribológicas inherentes, que les permiten operar bajo condiciones severas y prolongar la vida útil de los equipos. Su estructura interna es típicamente bifásica, compuesta por una matriz blanda y dúctil generalmente de estaño o plomo, que alberga una dispersión de partículas duras e intermetálicas (Figura 2).
Esta configuración no es casual: la matriz blanda proporciona conformabilidad, permitiendo que el material se adapte a ligeras desalineaciones del eje y absorba partículas extrañas sin dañar la superficie de contacto. Además, su baja resistencia al cizallamiento contribuye a reducir la fricción en el punto de contacto.
Por otro lado, las partículas duras, como los compuestos intermetálicos de antimonio-estaño (SbSn) o cobre-estaño (CuSn), así como los precipitados de plomo en matrices de estaño, actúan como soportes de carga. Estas partículas sobresalen ligeramente de la matriz blanda, generando microdepresiones que favorecen la retención de lubricante y facilitan la formación de una película lubricante hidrodinámica, esencial para el funcionamiento eficiente de los cojinetes.
Figura 2. Micropestructura de un metal antifricción tipo Babbitt. Una aleación de Sn-Sb-Cu-Pb. Aumento 100X. (Fuente: Propia)
- Tipos de aleaciones antifricción
- Aleaciones a base de estaño: Estas aleaciones suelen tener una matriz de estaño con partículas de cobre y antimonio. Son conocidas por su buena resistencia a la corrosión y su capacidad para soportar cargas moderadas.
- Aleaciones a base de plomo: Estas aleaciones tienen una matriz de plomo con partículas de antimonio y en ocasiones de estaño. Son adecuadas para aplicaciones con cargas más altas, pero pueden ser más susceptibles a la corrosión que las aleaciones a base de estaño.
- Aleaciones de aluminio: Se utilizan en aplicaciones que requieren menor peso y alta resistencia a la corrosión. Suelen contener adiciones de cobre, níquel y magnesio.
- Aleaciones de cobre-plomo: Estas aleaciones, aunque menos comunes, pueden soportar elevadas cargas y altas temperaturas, pero requieren una excelente lubricación y endurecimiento de los pernos de sujeción.
- Aplicaciones
Las aleaciones antifricción son componentes críticos en una amplia gama de sistemas mecánicos. En motores de combustión interna, se utilizan en los cojinetes de biela y bancada, donde deben resistir cargas cíclicas elevadas y altas velocidades de deslizamiento. En turbinas de vapor y gas, así como en generadores eléctricos, los rodamientos de Babbitt son esenciales para el soporte de los ejes rotatorios. En maquinaria pesada, como la utilizada en minería, siderurgia, industria papelera y construcción, estas aleaciones se emplean en rodamientos de laminadores, trituradoras y bombas de gran caudal.
También son fundamentales en bombas centrífugas, compresores de aire y sistemas hidráulicos, donde garantizan un funcionamiento suave y prolongado. En el ámbito marino, se utilizan en cojinetes de ejes de propulsión y maquinaria auxiliar de buques, mientras que en la industria ferroviaria son clave en los cojinetes de ejes de locomotoras y vagones.
Algunos ejemplos representativos de componentes fabricados con estas aleaciones son cojinetes de fricción Babbitt, conchas de biela, chumaceras, cojinetes de deslizamiento y engranajes de bronce, todos ellos diseñados para operar en condiciones de alta exigencia mecánica.
- Conclusiones
Las aleaciones antifricción destacan como materiales altamente especializados que cumplen una función crítica en la reducción de fricción y desgaste en sistemas mecánicos sometidos a movimiento continuo. Su eficacia proviene de una microestructura bifásica cuidadosamente diseñada, donde la matriz blanda permite adaptabilidad y protección frente a contaminantes, mientras que las partículas duras aseguran resistencia al desgaste y retención de lubricante.
La diversidad de composiciones, basadas en estaño, plomo, aluminio o cobre-plomo, permite adaptar estas aleaciones a distintos niveles de carga, condiciones de operación y exigencias ambientales. Esta versatilidad técnica ha consolidado su presencia en componentes como cojinetes, conchas de biela, chumaceras y engranajes, utilizados en motores, turbinas, maquinaria pesada, sistemas hidráulicos y equipos marinos y ferroviarios.
Más allá de su composición química, lo que define el valor de estas aleaciones es su capacidad para operar en condiciones severas, prolongar la vida útil de los equipos y mantener un rendimiento confiable incluso cuando la lubricación es limitada. Por ello, su estudio y aplicación siguen siendo pilares fundamentales en el diseño y mantenimiento de sistemas mecánicos modernos.
- Bibliográfia consultada
- Carlos Aroeira (2024). Cojinetes Antifricción de metal. Disponible en: https://www.dmc.pt/es/chumaceiras-de-metal-antifriccao/
- Tito, Tzegarra (2010). Bronce al aluminio con plomo una alternativa de material de antifricción. Reporte Metalúrgico y de Materiales, La Paz, n. 7, Disponible en: http://revistasbolivianas.umsa.bo/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2010-04072010000100009&lng=en&nrm=iso
- Cristopher Araya y otros (2020). Aleaciones Antifricción, Tipos y aplicaciones. Disponible en: https://es.scribd.com/presentation/458820719/Aleaciones-Antifriccion-3ra-version
- Sociedad Nacional Metalúrgica de Chile (2025). Metales blancos. Disponible en: https://www.sonamet.cl/metales_blancos.html
- Bhushan, B. (2013). Principles and applications of tribology. John Wiley & Sons ediciones
- ASTM International (2000) ASTM B23-00, Standard Specification for White Metal Bearing Alloys («Babbitt Metal»).
- Vladimir Lara (2018). Metal Antifricción Babbit. Disponible en: https://es.scribd.com/document/389342705/Babbit-Metal-Antifriccion
