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Entendiendo sus opciones en la resistencia a la corrosión

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Las opciones para los rodamientos lineales incluyen el material de los rodamientos, los recubrimientos y el abastecimiento.

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La corrosión es una reacción de oxidación que afecta a la mayoría de los metales. En el caso del acero, el hierro se oxida cuando se expone al aire y al agua para formar óxido, que puede destruir gradualmente el material con el tiempo. Las superficies de los cojinetes lineales de acero, por ejemplo, se degradarán como resultado del óxido, aumentando la fricción, contaminando el equipo y el medio ambiente y reduciendo la vida útil (véase la figura siguiente). Incluso la corrosión superficial aparentemente benigna puede ser un problema en las aplicaciones orientadas al consumidor. Si es probable que las condiciones de su aplicación causen oxidación o son sensibles a ella, considere un tratamiento para la resistencia a la corrosión.

La corrosión no puede ser detenida completamente. Sin embargo, hay formas de ralentizar el proceso. En el curso de este artículo, revisaremos algunos de los enfoques para el control de la corrosión, incluyendo las compensaciones involucradas.

Asuntos materiales

El material del cojinete lineal por defecto es el acero al carbono. Es muy duro, por lo que es adecuado para altas cargas. El problema es que se oxida. -El cromo se oxida para formar una capa inerte en la superficie del acero. Esta capa de óxido ayuda a evitar que el hierro difunda la superficie para formar óxido.

Además del acero al carbono, los rodamientos lineales pueden ser de acero martensítico (serie 400) y austenítico (serie 300). La martensita tiene alrededor de un 18% de cromo pero también niveles más altos de carbono. Es muy dura pero sólo moderadamente resistente a la corrosión. La austenita tiene mayores niveles de cromo, hasta un 26%, lo que lleva a una capa de oxidación más gruesa y a una mayor resistencia a la oxidación.

La contrapartida del aumento de la resistencia a la corrosión en los rodamientos lineales austeníticos es la reducción de la dureza. Como resultado, los índices de carga dinámica y estática de los rodamientos lineales austeníticos se reducen en un 80% y 85%, respectivamente. Esto no es necesariamente un problema para cargas más ligeras, ya que todavía estamos hablando de índices de carga en los cientos de kilogramos. En el caso de cargas más pesadas, el aumento del número de bloques en cada raíl puede ayudar a compensar la reducción.

Los índices de carga de los rodamientos lineales martensíticos son los mismos que los de sus versiones de acero al carbono (sin desgasificación).

El mayor inconveniente de estas dos opciones anticorrosivas es que pueden ser bastante más caras que los rodamientos lineales de acero al carbono. Para los proyectos de bajo presupuesto, un rodamiento lineal de acero al carbono tratado con un recubrimiento anticorrosivo puede ser la mejor solución.

Recubrimientos anticorrosivos

Hay dos clases de revestimientos anticorrosivos:

Cromado duro

Resistencia a la corrosión moderada (equivalente a la del acero inoxidable martensítico)

Dureza de 750 HV

Menos costoso que el rodamiento lineal martensítico

Cromado negro

Muy buena resistencia a la corrosión (equivalente a la del acero inoxidable austenítico)

Significativamente más caro que el cromado duro pero menos caro que el cojinete lineal austenítico

Tomar una decisión sobre los revestimientos requiere compensaciones. Un rodamiento lineal de acero al carbono recubierto de cromo duro podría ser un buen ajuste en aplicaciones de precio moderado del medio ambiente. Para una mayor resistencia a la corrosión, el acero al carbono recubierto de cromo negro ofrece una resistencia a la corrosión casi equivalente a la de un rodamiento lineal austenítico a un precio reducido; el número exacto varía según el tamaño y la complejidad del rodamiento. Para aplicaciones que requieren una vida útil máxima, un recubrimiento de cromo negro sobre un rodamiento lineal martensítico proporciona la mayor protección posible.

La ejecución importa

Los revestimientos anticorrosivos pueden ser soluciones eficaces, pero hay factores clave que hay que tener en cuenta. En primer lugar, los rodamientos revestidos no son artículos de stock. Cuando la fábrica recibe un pedido, no saca un rodamiento lineal premontado de las estanterías para aplicar la protección. Los fabricantes normalmente construyen un nuevo rodamiento lineal desde cero, recubriendo los raíles y bloques antes del montaje final. Dependiendo de la fábrica, las especificaciones del pedido y la demanda del mercado, esto puede añadir semanas o incluso meses al tiempo de entrega. Para los clientes que no pueden permitirse este tipo de plazo de entrega, añadir un recubrimiento anticorrosivo como artículo de recambio proporciona una alternativa.

Recubrir un rodamiento lineal terminado puede ser un desafío. El rodamiento lineal debe ser desmontado, enviado para su recubrimiento, y luego vuelto a montar después de su regreso. Este proceso es sencillo pero no fácil, especialmente para los rodamientos lineales que se espera que cumplan con las tolerancias en una escala de micrones. Otro problema es que el espesor del recubrimiento cambia las dimensiones de las carreras. El reensamblado del rodamiento lineal con las bolas originales destruirá el revestimiento en un corto período.

La única forma efectiva de aplicar un recubrimiento de posventa es desmontar los rodamientos, recubrir los elementos, y luego volver a montar el rodamiento con bolas más pequeñas. Las bolas pueden seleccionarse para que encajen en los anillos o para aplicar un nivel de precarga adecuado. Esto requiere un inventario de bolas con diámetros en gradaciones de 1 µm, así como la capacidad de probar y aprobar el producto final.

Un último punto que vale la pena mencionar es que todos los recubrimientos tienen alguna variación de espesor en la pieza. Como resultado, un cojinete lineal revestido puede no cumplir las especificaciones de paralelismo de la pieza base. Si su aplicación tiene tolerancias estrictas para el paralelismo, pero sigue presentando riesgo de corrosión, puede valer la pena gastar el dinero extra en un cojinete lineal austenítico o martensítico.

La protección contra la corrosión no es una cuestión de elección. La oxidación es un proceso continuo que con el tiempo limitará la vida útil del equipo. Si los factores ambientales de una aplicación introducen una probabilidad de oxidación y daños materiales, es esencial decidir una estrategia para hacer frente a ello. Investigue las opciones y consulte con su proveedor para ayudar a hacer la elección correcta para la aplicación.