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Razones para tener en cuenta los componentes normalizados cerámicos para reducir la abrasión y el desgaste

Razones para tener en cuenta los componentes normalizados cerámicos para reducir la abrasión y el desgaste
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miércoles 02 de junio de 2021, 08:10h
El desgaste por abrasión puede ser extremadamente dañino, puede cambiar las dimensiones y las tolerancias críticas de un componente, causar un rápido decremento del rendimiento de la maquinaria y el equipamiento y, en última instancia, provocar una avería de la máquina y la consiguiente pérdida de productividad. id:72396

Para aquellos que quieran reducir los efectos del desgaste y la abrasión disponen ahora de componentes estandarizados hechos de cerámica y diseñados especialmente para la tarea en cuestión. Marcus Schneck explica los beneficios y hace un repaso de las diferentes aplicaciones en las que se pueden emplear componentes estandarizados cerámicos.

La cerámica de altas prestaciones está creciendo en importancia, sobre todo en la producción. Gracias a las propiedades de la cerámica se puede alcanzar un ciclo de vida útil más largo y se pueden satisfacer un amplio espectro de requisitos. Los materiales cerámicos resisten a la temperatura en materiales higiénicos, lo cual es adecuado no solo para la ingeniería mecánica sino también para la industria de automoción, la industria alimentaria y farmacéutica y la de fabricación de circuitos impresos. El mercado técnico de cerámica está previsto que crezca un 9% anual entre 2020 y 2027 debido a la demanda de materiales duraderos y resistentes a altas temperaturas.

Los retos para prevenir la "abrasión"
El desgaste es la pérdida progresiva de material de una superficie o un cuerpo sólido debido a procesos mecánicos como, por ejemplo, el contacto y el movimiento relativo de un cuerpo contrario sólido, líquido o gaseoso. Por otro lado, la abrasión es la eliminación de material debido al estrés por la formación de surcos y rayas.

Hay dos formas básicas de desgaste por abrasión: la abrasión de dos cuerpos y la abrasión de tres cuerpos. Un ejemplo sencillo de abrasión de dos cuerpos sería el de una superficie dura giratoria que impacta contra una superficie blanda y fija, y un ejemplo de abrasión de tres cuerpos se puede explicar mediante una partícula dura que se mueve entre dos superficies.

Si el desgaste de un componente no se detecta a tiempo y, finalmente, se rompe o avería, también se pueden dañar las piezas y la maquinaria contiguas, provocando tiempos de inactividad no programados y la detención de la producción. Las condiciones difíciles de funcionamiento o los tiempos de respuesta muy largos pueden llevar a desgastes graves de la superficie de los componentes si no se utiliza el material correcto.

Tomemos como ejemplo los pernos de posicionamiento que se utilizan generalmente para la colocación de chapas de metal y que están expuestos a una abrasión cada vez mayor en condiciones de funcionamiento especiales. La eliminación progresiva de material cuando se introducen las chapas puede influir en la precisión de posicionamiento del dispositivo, exigiendo así el uso de material cerámico.

Pensemos en la cerámica
El uso de productos cerámicos ofrece a menudo ventajas competitivas, ya que a fin de cuentas sus propiedades positivas son infinitas: la alta estabilidad dimensional o la resistencia a la flexión y al desgaste, por nombrar algunas. Los componentes hechos de cerámica de alto rendimiento funcionan con una elevada precisión sin mostrar prácticamente ningún signo de desgaste incluso con un uso muy intensivo.

En muchas aplicaciones donde la robustez de los componentes es importante merece la pena el uso de componentes hechos de cerámica de alto rendimiento. Los costes superiores de adquisición se compensan ampliamente gracias a la mayor vida útil del componente. La cerámica tiene, además, un efecto de aislamiento térmico y eléctrico, lo cual supone una ventaja en todas aquellas aplicaciones donde haya riesgo de ruptura dieléctrica.

La cerámica de alto rendimiento tiene una baja tendencia a la adherencia en contacto con metales, ofreciendo una vida útil mayor del componente si se combina con piezas metálicas.

El robusto material de la cerámica es también una buena elección para aplicaciones con elevadas cargas mecánicas debido a su dureza y elevada resistencia a la flexión. Gracias a la resistencia mecánica y a su baja densidad, las herramientas hechas de cerámica funcionan con precisión, fiabilidad y no tienen desgaste durante un largo periodo de tiempo incluso bajo las más elevadas cargas.

Los productos de cerámica son, además, inocuos para los alimentos y ofrecen una alta resistencia a los ácidos, álcalis y vapores. Son generalmente insensibles a las sustancias químicas, resistentes a la presión y térmicamente estables, resistiendo así procesos de limpieza o mantenimiento intensivos y frecuentes. Esto los convierte en los componentes ideales para ser utilizados en las industrias de alimentación y bebidas y en la sanitaria, donde los agentes químicos y las soluciones ácidas se utilizan con frecuencia.

Prevención de la abrasión con componentes estandarizados
La introducción de componentes estandarizados cerámicos en sus procesos de diseño aporta otro beneficio: permite aumentar las temperaturas de funcionamiento, si es necesario, acelerando potencialmente el proceso de producción y fabricando más componentes en menos tiempo.

Además, se reduce drásticamente el problema de corrosión cuando se utilizan componentes normalizados cerámicos ya que las piezas de las máquinas tienen que revisarse o cambiarse con menos frecuencia debido a la durabilidad del componente. Los ingenieros no deberían evitar, sobre todo en aplicaciones exigentes, los componentes cerámicos debido a su mayor precio. Los componentes hechos de cerámica de alto rendimiento se amortizan literalmente a medio-largo plazo.

El desgaste y la abrasión plantean un reto constante a la industria de fabricación donde las piezas y los componentes de las máquinas deben resistir en una gran variedad de entornos, y por ello los ingenieros tienen que tener en cuenta muchas variables antes de iniciar la producción. La gama completa de productos de cerámica de norelem está diseñada para soportar los entornos más agresivos y ha sido desarrollada teniendo en cuenta la vida útil de los componentes. Incluso bajo niveles altos de estrés mecánico, los componentes de cerámica de norelem tienen una robustez elevada y son adecuados para trabajar en condiciones extremas contribuyendo a que los ingenieros amplíen la vida útil de sus máquinas.

norelem ofrece una gama completa de piezas con sus más de 60 000 componentes, incluidos los cerámicos.

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