Como está a cambiar a tecnoloxía dos rodamentos?

Nas últimas décadas, o deseño de rolamentos avanzou significativamente, o que levou consigo novos usos de materiais, técnicas de lubricación avanzadas e análises informáticas sofisticadas..

Os rolamentos utilízanse en practicamente todo tipo de maquinaria rotatoria. Desde equipos de defensa e aeroespacial ata liñas de produción de alimentos e bebidas, a demanda destes compoñentes está a aumentar. Fundamentalmente, os enxeñeiros de deseño esixen cada vez máis solucións máis pequenas, lixeiras e duradeiras para satisfacer mesmo as condicións ambientais máis esixentes.

 

Ciencia dos materiais

A redución da fricción é unha área clave de investigación para os fabricantes. Moitos factores afectan á fricción, como as tolerancias dimensionais, o acabado superficial, a temperatura, a carga operativa e a velocidade. Ao longo dos anos, fixéronse avances significativos no aceiro para rolamentos. Os aceiros para rolamentos modernos e ultralimpos conteñen menos partículas non metálicas e son máis pequenas, o que lles dá aos rolamentos de bólas unha maior resistencia á fatiga por contacto.

 

As técnicas modernas de fabricación e desgasificación do aceiro producen aceiro con niveis máis baixos de óxidos, sulfuros e outros gases disoltos, mentres que as mellores técnicas de endurecemento producen aceiros máis duros e resistentes ao desgaste. Os avances na maquinaria de fabricación permiten aos fabricantes de rolamentos de precisión manter tolerancias máis estreitas nos compoñentes dos rolamentos e producir superficies de contacto máis pulidas, todo o cal reduce a fricción e mellora a vida útil.

 

Desenvolvéronse novos aceiros inoxidables de grao 400 (X65Cr13) para mellorar os niveis de ruído dos rodamientos, así como aceiros con alto contido en nitróxeno para unha maior resistencia á corrosión. Para ambientes altamente corrosivos ou temperaturas extremas, os clientes agora poden escoller entre unha gama de rodamientos de aceiro inoxidable de grao 316, rodamientos totalmente cerámicos ou rodamientos de plástico feitos de resina acetal, PEEK, PVDF ou PTFE. A medida que a impresión 3D se usa máis amplamente e, polo tanto, é máis rendible, vemos crecentes posibilidades para a produción de retenedores de rodamientos non estándar en pequenas cantidades, algo que será útil para os requisitos de baixo volume de rodamientos especializados.

 

Lubricación

 

A lubricación pode que sexa a que máis atención recibiu. Cun 13 % das fallas dos rolamentos atribuídas a factores de lubricación, a lubricación dos rolamentos é unha área de investigación en rápida evolución, apoiada tanto por académicos como pola industria. Agora hai moitos máis lubricantes especializados grazas a unha serie de factores: unha gama máis ampla de aceites sintéticos de alta calidade, unha maior selección dos espesantes utilizados na fabricación de graxas e unha maior variedade de aditivos lubricantes para proporcionar, por exemplo, maiores capacidades de carga ou unha maior resistencia á corrosión. Os clientes poden especificar graxas de baixo ruído altamente filtradas, graxas de alta velocidade, lubricantes para temperaturas extremas, lubricantes impermeables e resistentes aos produtos químicos, lubricantes de alto baleiro e lubricantes para salas limpas.

 

Análise informatizada

 

Outra área na que a industria dos rodamentos fixo grandes avances é mediante o uso de software de simulación de rodamentos. Agora, o rendemento, a vida útil e a fiabilidade dos rodamentos pódense ampliar máis alá do que se conseguiu hai unha década sen necesidade de realizar custosas probas de laboratorio ou de campo que requiren moito tempo. Unha análise avanzada e integrada dos rodamentos de elementos rodantes pode proporcionar unha visión sen igual do rendemento dos rodamentos, permitir unha selección óptima dos rodamentos e evitar a súa falla prematura.

 

Os métodos avanzados de vida útil á fatiga poden permitir a predicción precisa das tensións dos elementos e das pistas de rodadura, o contacto coas nervaduras, a tensión dos bordos e o truncamento do contacto. Tamén permiten a deflexión completa do sistema, a análise da carga e a análise do desalineamento dos rolamentos. Isto dará aos enxeñeiros a información para modificar o deseño do rolamento e adaptalo mellor ás tensións resultantes da aplicación específica.

 

Outra vantaxe clara é que o software de simulación pode reducir a cantidade de tempo e recursos empregados na fase de probas. Isto non só acelera o proceso de desenvolvemento, senón que tamén reduce os gastos do proceso.

 

Está claro que os novos desenvolvementos na ciencia dos materiais, xunto coas ferramentas avanzadas de simulación de rolamentos, proporcionarán aos enxeñeiros os coñecementos necesarios para deseñar e seleccionar rolamentos para un rendemento e unha durabilidade óptimos, como parte dun modelo de sistema completo. A investigación e o desenvolvemento continuos nestes campos serán cruciais para garantir que os rolamentos sigan superando os límites nos próximos anos.