Piezas de fricción autolubricantes diseñadas para aplicaciones a altas temperaturas
Los lubricantes actuales no dan buenos resultados a temperaturas elevadas, y numerosas pequeñas y medianas empresas (pymes) buscan la ventaja competitiva que pueda aportarles una tecnología nueva. Un equipo de científicos desarrolló soluciones novedosas para casos de fricción en seco a alta temperatura en el ámbito del proyecto HIGRAPH (Incorporation of solid lubricants into surface of friction parts engineered for high-temperature applications), financiado por la UE. Este equipo encapsuló en microdepósitos partículas de lubricantes sólidos para altas temperaturas. Con ello se conserva la integridad operativa incluso a temperaturas elevadas y se puede liberar lentamente el lubricante sólido, para así crear una película lubricante en la zona sometida a fricción. Las capas superficiales autolubricantes se prepararon mediante pulvimetalurgia o micromecanizado de recubrimientos por pulverización térmica (RPT), en función de los requisitos industriales. Estas piezas duraron tres o cuatro veces más gracias a una reducción importante de su coeficiente de fricción. El ligero aumento de su precio unitario se verá más que compensado por su mayor durabilidad, que repercutirá en ahorros de entre el cuarenta y el sesenta por ciento sobre los costes en un plazo de entre dos y tres años. Los investigadores crearon una base de datos de mecanismos de desgaste de piezas sujetas a fricción a altas temperaturas. Esta herramienta ofrece a los diseñadores de piezas mecanizadas la oportunidad de escoger los materiales más adecuados, las propiedades de las capas superficiales, la tecnología de fabricación y las propiedades tribológicas. Junto con el modelo de lubricación mixta, un análisis de mercado hizo posible evaluar los lubricantes sólidos en polvo para altas temperaturas actualmente a la venta. Los investigadores seleccionaron los lubricantes en polvo que ofrecen mejores perspectivas de cara a las aplicaciones industriales elegidas. Asimismo, el equipo desarrolló un proceso de micromecanizado con láser para texturizar superficies obtenidas por RPT que facilita el encapsulado de lubricantes sólidos en los microdepósitos. Esta nueva tecnología de lubricantes podría aplicarse eficazmente a una variedad de productos, por ejemplo rodillos guía y de tensión para la industria del acero, álabes y ejes de transmisión para el sector aeronáutico y válvulas para el campo de la petroquímica. El equipo de HIGRAPH probó la tecnología en guías de raíles y rodillos. Un nuevo sistema de monitorización y control de procesos permitió el control en tiempo real del proceso de deposición del recubrimiento. La nueva tecnología de lubricantes sólidos de HIGRAPH para aplicaciones a altas temperaturas alargará la vida útil y reducirá la necesidad de reemplazos, al tiempo que disminuirá la energía consumida por las máquinas para cumplir sus funciones. Además de las aplicaciones de mecanizado para pymes, cabe esperar que sus resultados se extiendan a mercados nuevos, abarcando diversos sectores industriales.
Palabras clave
Autolubricante, piezas de fricción, aplicaciones a altas temperaturas, HIGRAPH, lubricantes en seco
