Cuando los rodamientos se desgastan
Es una realidad que todos los rodamientos, incluso los de más alta tecnología, eventualmente se desgastarán y será necesario repararlos o sustituirlos. Este artículo analiza las opciones que tienen los ingenieros que trabajan en la industria papelera.
Los rodamientos son componentes fundamentales que se utilizan de manera intensiva tanto en las máquinas de producción de celulosa como en las papeleras. Ocultos en el núcleo funcional de cada máquina, garantizan que las piezas giratorias se muevan de manera suave y eficiente, y con mínima fricción.
En muchos casos, los rodamientos tienen diseños altamente especializados para satisfacer condiciones exigentes; por ejemplo, el funcionamiento en áreas como los rollos aspirantes donde la exposición a la humedad es constante, o en las secciones de secado con altos niveles de humedad y calor. Si se instalan y mantienen correctamente y se protegen mediante sistemas de lubricación adecuados, los rodamientos pueden funcionar durante mucho tiempo sin averías.
Por desgracia, no siempre es posible mantener los rodamientos en las condiciones ideales, según explica el experto en rodamientos Rudolf Groissmayr, Director de la Unidad de Negocio de SKF. "Los rodamientos pueden desgastarse de manera prematura y fallar inesperadamente por muchas razones diferentes. Entre las causas más comunes, se incluyen la lubricación deficiente o incorrecta, los sellos fallados, la desalineación de los ejes y los cambios en las condiciones de funcionamiento de las máquinas. Estas se suelen presentar cuando se realizan intentos para aumentar la velocidad de la línea o las temperaturas del vapor en el secador como medio para mejorar el rendimiento; sin embargo, esto puede hacer que el rodamiento trabaje fuera de los límites que indica su especificación original".
Aunque no es habitual que un rodamiento falle inesperadamente, puesto que el monitoreo de condición y los sistemas de análisis de aceite más recientes deben proporcionar una advertencia suficientemente anticipada para evitar que ello ocurra, es común encontrar rodamientos que experimentan indentaciones y microfisuras en las superficies rodantes y los caminos de rodadura que, con el tiempo, afectan el rendimiento y la eficiencia de los rodamientos y, en consecuencia, de los ejes o cilindros que soportan.
En última instancia, sin importar lo cuidadosamente diseñados, instalados y mantenidos que estén los rodamientos que funcionan de manera constante, eventualmente llegará un punto en el que habrá que repararlos o sustituirlos. Aunque existen argumentos a favor de cada enfoque, en la situación económica actual, en la que las fábricas se enfrentan a una combinación de competencia global intensa, con aumento de los precios de los insumos, existe un fuerte impulso por reparar los rodamientos, siempre que sea posible, en lugar de sustituirlos.
Rudolf Groissmayr dirige uno de los Centros de Servicios Industriales de SKF, especializado en el reacondicionamiento de rodamientos para el sector papelero. Groissmayr señala que: "Uno de los mayores desafíos para los ingenieros de producción o de mantenimiento es reducir al mínimo las paradas de las máquinas. El problema con la sustitución de rodamientos es que, por lo general, es imposible determinar el grado de daño que presenta un rodamiento hasta que se haya desmontado y retirado de la máquina, tiempo durante el cual, por supuesto, la línea debe estar detenida. De ser necesario un rodamiento nuevo, este puede resultar costoso y, como son pocos los proveedores que mantienen existencias de tales componentes especializados o costosos, podría exigir una orden de fábrica especial, que tal vez demore semanas o, en algunos casos, meses. La alternativa es reacondicionar el rodamiento".
"El reacondicionamiento es posible en más del cincuenta por ciento de las aplicaciones y, normalmente, puede realizarse en días y a un costo mucho menor que el que supone comprar un producto nuevo. También es posible reacondicionar un rodamiento, en especial los rodamientos más antiguos, y actualizarlo a un estándar más alto de calidad y rendimiento que la pieza original".
Además del aumento de la productividad, Rudolf Groissmayr destaca algunos beneficios ambientales reales del reacondicionamiento de rodamientos. "No solo hay beneficios comerciales y técnicos reales para los operadores de las fábricas; existe también un argumento poderoso a favor de la sostenibilidad ambiental, puesto que el reacondicionamiento utiliza hasta un 90% menos de energía que la necesaria para fabricar un componente nuevo".
Sin embargo, por lo general, el propósito del reacondicionamiento no es producir un rodamiento mejor que el original, sino aumentar su vida útil.
Debe reconocerse que el reacondicionamiento es un proceso extremadamente exigente que requiere conocimientos y equipos especializados para asegurar que se mantienen las propiedades del rodamiento y garantizar una confiabilidad constante una vez que el producto se vuelve a poner en funcionamiento. "Es fundamental trabajar con un proveedor especializado", afirma Rudolf Groissmayr. "No solo tienen la capacidad de llevar a cabo el trabajo rápidamente con los más altos estándares; también podrán ayudar al cliente a entender por qué se dañó el rodamiento en primer lugar y brindarle asistencia con la posterior optimización de la máquina para minimizar el riesgo de que se repitan los fallos."
No todos los rodamientos son adecuados para el reacondicionamiento. Por lo general, los que presentan daños importantes o fracturas solo sirven para reciclaje. Por lo tanto, el proceso de reacondicionamiento comienza con una evaluación experta de la condición del rodamiento, para determinar la idoneidad para el reacondicionamiento y el tipo y la cantidad de trabajo necesario. Un aspecto importante que suele pasarse por alto es la evaluación de la condición del rodamiento en el contexto de su aplicación, teniendo en cuenta la carga del rodamiento, las condiciones de lubricación y el tiempo de funcionamiento; esto permite comprender a la perfección la naturaleza del problema que ha causado el daño.
Se debe hacer una distinción clara entre los problemas de fatiga iniciada en la subsuperficie y de fatiga iniciada en la superficie. La primera describe las tensiones de cizalla que aparecen de manera cíclica inmediatamente debajo de la superficie de los anillos y elementos rodantes que soporta la carga. Estas tensiones provocan fisuras microscópicas que se extienden gradualmente a la superficie y, a medida que los elementos rodantes pasan por encima de esas fisuras, se descascarillan o rompen fragmentos del material de la superficie. Normalmente, los caminos de rodadura de un rodamiento que presentan daños causados por fatiga iniciada en la subsuperficie no son aptos para el reacondicionamiento, mientras que aquellos que experimentan fatiga iniciada en la superficie, por lo general, pueden restaurarse mediante bruñido o rectificado.
Cuando un rodamiento llega a un centro de reacondicionamiento de SKF, se realiza una inspección visual y se controlan parámetros como el magnetismo residual y el juego. A continuación, se desmonta el rodamiento y se limpia antes de inspeccionar minuciosamente las piezas y medir sus dimensiones. Esto incluye la medición estándar del espesor y la ovalidad del anillo, con la opción de realizar pruebas con ultrasonido para detectar microgrietas subsuperficiales. Además, se pueden añadir mediciones de dureza, variación de diámetro del conjunto de rodillos y dimensiones exteriores, en función de la condición del rodamiento y la criticidad de la aplicación.
A esta fase de evaluación inicial le sigue la presentación de un informe al cliente y una recomendación para otras acciones. El proceso posterior de reacondicionamiento se lleva a cabo en un centro de producción especializado, que combina sistemas avanzados de automatización y control con los conocimientos industriales de técnicos experimentados.
El proceso de reacondicionamiento se divide de manera eficaz en cuatro categorías: el nivel de servicio 1 (service level 1, SL1) cubre la inspección y el análisis de fallos; el nivel de servicio 2 (service level 2, SL2) cubre el proceso de restauración de rodamientos que no han sido utilizados pero que pueden haberse degradado debido a un almacenamiento prolongado o incorrecto; el nivel de servicio 3 (service level 3, SL3) cubre el reacondicionamiento de rodamientos, principalmente mediante procesos de pulido, con la reutilización de componentes existentes; el nivel de servicio 4 (service level 4, SL4) es para el reacondicionamiento general de rodamientos que requieren la sustitución de componentes y la rectificación de los caminos de rodadura. En todos los casos, los rodamientos reacondicionados se vuelven a montar, se inspecciona la calidad y se marcan para fines de trazabilidad antes de embalarlos y devolverlos al cliente.
Rudolf Groissmayr está convencido de que el reacondicionamiento de rodamientos ofrece ventajas considerables. "Nuestra experiencia ha demostrado que el reacondicionamiento puede ayudar a las papeleras a reducir sus costos anuales de sustitución de rodamientos. Esta reducción puede variar, en función del modelo de negocio, pero puede ser de entre un diez y un doce por ciento. No menos importantes son los tiempos de ejecución relativamente cortos, lo que significa que, con una planificación cuidadosa, los rodamientos pueden reacondicionarse durante el apagado de la línea normal, con la consiguiente minimización de las pérdidas de productividad. Por último, el potencial ahorro de energía también convierte al reacondicionamiento en una opción atractiva desde un punto de vista ambiental".
