MODOS MECÁNICOS DE DESGASTE

1 ABRASIÓN

El deterioro de las superficies asociado con abrasión se puede producir en varias formas, incluyendo pulido, cortes y frotación abrasiva. Se caracteriza por una partícula dura, suelta o incrustada penetrando una superficie blanda y separando material en cada pasada. Esta partícula abrasiva puede generar partículas adicionales abrasivas en un ciclo acelerado en desgaste. Se diferencia frecuentemente entre abrasión severa entre 2 cuerpos en interacción y entre 3 cuerpos en interacción.

El desgaste por abrasión aumenta con el número de partículas en suspensión en el fluido de trabajo y con la relación de la dureza de las partículas con respecto a la dureza de la superficie (si las partículas son más blandas que la superficie, esta causa fatiga, pero no abrasión severa, que cortaría en material).

Partículas que son filosas y con forma angular causan abrasión más severa que las partículas redondeadas. Por esta razón el contaminante introducido, recién generado por el desgaste de superficies y otras fuentes, tienden a cuasar el daño más severo.

En el sistema de desgaste de 3 cuerpos la partícula debe ser de un tamaño que pueda entrar en contacto dentro de la zona de desgaste.
También una vez que está dentro de la zona de trabajo debe ser suficiente amplia para ¨puntear¨ el film y causar desgaste por fricción.
Las partículas menores que el espesor de la película de aceite (luces internas) no contribuirá a la abrasión: partículas más grandes que la luz entre las piezas contribuirán muy poco (excepto si no se reúnen y se fragmentan generando partículas que entren entre las luces de las piezas y produzcan desgaste). Obviamente, el espesor de la partícula lubricante es un parámetro fundamental para determinar la sensibilidad de la máquina con respecto al contaminante.

A. FATIGA

Un segundo modo de desgaste entre piezas en movimiento en la cual la contaminación contribuye, es la fatiga superficial. La interacción de partículas en sistema de 2 cuerpos o de 3 cuerpos con una superficie de trabajo, puede mellar y estirar la superficie, produciendo cantidades substanciales de formación plástica, sin realmente remover ninguna partícula de material. La resistencia superficial del material es en consecuencia reducida, y fallas internas comienzan a formarse. La superficie también se vuelve rugosa, aumenta la concentración de tenciones y la probabilidad de cortes abrasivos por puentes de partículas en la película de lubricante se incrementa. Mientras avanza la fatiga superficial, se presentan fisuras superficiales, generando gran cantidad de nuevas partículas abrasivas.

Cualquier conjunto de circunstancias que producen concentración de tensiones sobre las superficies de trabajo, contribuirán a la fatiga superficial.

Otro factor importante es la presión sobre la superficie de trabajo, que coadyuva al mecanismo de erosión y cavitación, tanto como la interacción
por abrasión suave, todas éstas producen fatiga superficial como parte del proceso de degradación.

B. ADHERENCIA

El tercer mecanismo mayor de desgaste que se distingue es ADHERENCIA.

Recordemos que la función de la película de lubricante es prevenir el absoluto contacto metal-metal entre la superficie de trabajo. Cuando la partícula se pone en contacto directo con la superficie metálica con la pieza que se desplaza, se forman ondulaciones alrededor de las cavidades y elevaciones .Este material puede extender la superficie de la pieza por arriba de lo normal. Se presentan contactos eventuales entre las crestas de las superficies opuestas.

Las fuerzas intermoleculares y la alta temperatura generada entre los puntos de contacto producen prácticamente puntos de soldadura, tanto como adherencias de una superficie contra la otra. En casos extremos donde muchos puntos de soldaduras se producen simultáneamente, las superficies no se pueden desplazar y los componentes se estancan. En la forma más frecuente de desgaste, los puntos de soldadura microscópicos se forman asimétricamente como partes de aspereza móvil. Al material transferido de una superficie a la otra y adherido a ésta, se le va agregando partículas las cuales causan abrasión severa por interacción entre dos cuerpos, entre las superficies. Esta transferencia de material también incrementa substancialmente la rugosidad de la superficie, acelerando todo el mecanismo de desgaste.

MODOS DE DESGASTE QUÍMICOS

Desgastes de componentes y deterioro de los fluidos, con degradación de la performance de los sistemas, pueden producirse por contaminaciones no relativas a partículas sólidas.

En general se denominan contaminantes químicos. Fueron descriptos anteriormente en la tabla 2.

Recordemos que tanto el agua como el aire pueden estar presentes como contaminantes dentro del fluido de trabajo.

Pueden presentarse en dos formas:

a) Disueltos en el fluido
b) Libres

En el estado libre, aire o agua pueden presentarse en un volumen separado, burbujas o finas gotas, suspendidas en el fluido y circulando con él.

Agua: Es un contaminante muy frecuente. Para cada particular fluido, bajo ciertas condiciones de temperatura y presión, una cantidad definida de agua disuelta puede ser mantenida en solución estable; agua adicional aparecerá como pequeñas gotas de agua libre. Una fuerte emulsión de pequeñas gotas de agua en aceite produce la apariencia lechosa, que probablemente es muy familiar a todos.

Aire: Es un contaminante mucho más frecuente que el agua, igual ésta, se puede presentar en solución (disuelto) o libre, en este último caso aparece en forma gaseosa, como gran volumen o pequeñas burbujas entrampadas.

La presencia de aire, como contaminante , es sumamente peligrosa y destructiva debido a la facilidad que tiene de estar en solución o rápidamente salir de este estado (dependiendo de las condiciones variables de temperatura y presión).

El resultado en cavitación, espuma y pérdida del módulo de volúmen.