Ampliación de la vida útil de los rodamientos

Por Jay Alexander

Un rodamiento que muestra signos de desgaste después de un funcionamiento prolongado en una aplicación industrial pesada no está destinado necesariamente al montón de chatarra. En cambio, ese rodamiento a menudo se puede reparar, generalmente varias veces, lo que le permite cumplir con ciclos de vida de servicio adicionales.

Con demasiada frecuencia, un rodamiento se desecha sin que el usuario se dé cuenta de que existe una opción económica para extender su vida útil. Al utilizar los servicios de reparación de rodamientos, los gerentes de planta y los técnicos pueden mejorar en gran medida la vida útil del rodamiento y, al mismo tiempo, ahorrar hasta un 60% del costo de un rodamiento nuevo. Los servicios de reparación de rodamientos también pueden devolver un rodamiento a especificaciones similares a las nuevas en aproximadamente un tercio del tiempo que tomaría adquirir un rodamiento nuevo, según el nivel de servicio requerido. Además, un rodamiento reparado con éxito con frecuencia puede realizar dos o más ciclos de vida posteriores que son comparables a su primer ciclo de vida.

Con los programas de servicio de reparación de rodamientos que ofrecen un valor significativo tanto en tiempo como en costo en comparación con el reemplazo de rodamientos, revisemos cómo determinar si los servicios de reparación son adecuados para sus operaciones.

¿Por qué reparar en lugar de reemplazar?

Una amplia variedad de factores (carga, lubricación inadecuada, contaminación, temperatura, intervalos de mantenimiento, errores de instalación y más) contribuyen al desgaste prematuro que hace que menos del 10% de los rodamientos utilizados en aplicaciones industriales pesadas alcancen su vida teórica L10. La vida teórica, o vida L10, es el período de tiempo durante el cual se espera que el 10% de los rodamientos para una aplicación particular fallen debido a la fatiga.

A pesar de esta tendencia a fallas prematuras, un rodamiento que haya superado su período inicial de "desgaste" y haya alcanzado su primer ciclo de vida útil está preparado para un funcionamiento confiable continuo si un proveedor calificado repara el rodamiento

Los avances en el diseño de los rodamientos, la limpieza del acero y los métodos de mantenimiento y reparación han mejorado en gran medida la efectividad de las reparaciones que prolongan la vida útil de los rodamientos. Una pregunta común es si un rodamiento reparado durará tanto como uno nuevo. Estudios independientes han demostrado que un rodamiento debidamente reparado ejecutará un segundo ciclo de servicio comparable al primero. A menudo es posible realizar hasta dos ciclos de servicio comparables adicionales antes de que el rodamiento alcance su vida teórica. Por lo tanto, aquellos usuarios que no aprovechan los servicios de reparación de rodamientos probablemente se estén perdiendo años de operación extendida, así como los ahorros de costos de hasta un 60% que ofrecen los servicios de reparación de rodamientos.

Un programa de reparación de rodamientos de alta calidad puede ayudar a determinar si se puede reparar un rodamiento y cuándo. También puede ofrecer una garantía sobre el servicio. Además, el programa utilizará piezas de repuesto con los mismos materiales y tolerancias especificadas por el OEM, ya que ya han demostrado su fiabilidad en la aplicación.

Elegibilidad para la reparación de rodamientos

La reparación de rodamientos es una opción para aplicaciones de trabajo pesado en todos los mercados industriales, incluidos metales, cemento, petróleo y gas, minería, generación de energía, pulpa y papel, agregados y más. Todos los tipos de rodamientos, incluidos los rodamientos de rodillos cónicos, esféricos y cilíndricos, los rodamientos de bolas, los rodamientos axiales y los rodamientos de rodillos transversales, son elegibles para reparación independientemente del fabricante original. Sin embargo, la reparación no siempre es la mejor opción para un rodamiento dañado.

Un proveedor de servicios de reparación de rodamientos confiable puede ayudar a las organizaciones a tomar la decisión, a veces difícil, de si la reparación es una opción, así como qué opción de reparación es la decisión más económica y a largo plazo. Por ejemplo, si un rodamiento está demasiado desgastado, no es un buen candidato para la reparación, ya que no podrá restaurarse para dejarlo como nuevo. Además, los rodamientos también se pueden trabajar en una condición de redondez en función de la redondez del eje o alojamiento que lo soporta. Dependiendo de la cantidad de esta condición de deformación, es posible que el rodamiento no se considere para reparación.

Para ayudar a los proveedores de servicios a evaluar la elegibilidad para la reparación de los rodamientos, es fundamental que las organizaciones participen en actividades regulares de supervisión e inspección. El personal debidamente capacitado y experimentado que participa en las inspecciones de rutina sirve como primera línea de defensa. La detección temprana de un problema mediante comprobaciones de rutina, mantenimiento preventivo y predictivo y análisis de vibraciones puede reducir el tiempo de inactividad y los gastos innecesarios y ayudar a maximizar los beneficios de la reparación de rodamientos.

Algunas señales reveladoras de que las necesidades de reparación son inminentes incluyen:

• El rodamiento se acerca o excede su expectativa de vida sugerida

• Temperaturas de funcionamiento superiores a 200 ° F

• Exposición a vibraciones excesivas

• Cambios repentinos de lubricación y temperaturas

• Sonidos audibles excesivos durante la operación

• Pérdida de la integridad del sello del rodamiento.

El proceso de reparación

Los productos devueltos a un centro de servicio de reparación de rodamientos se someten a un proceso detallado y documentado, desde la limpieza hasta la inspección final y el embalaje.

Primero, el rodamiento se limpia a fondo. A continuación, se desmonta, durante el cual los técnicos de reparación registran la información de los rodamientos y las holguras internas, etiquetando cada componente con identificadores únicos.

A continuación, se realiza una inspección detallada de todos los componentes de los rodamientos para determinar qué se necesita para devolverlos a su condición como nuevos. La inspección busca problemas o daños importantes, como fracturas, astillamiento importante o azulado debido al daño por calor, ya que estos problemas indican que es posible que el rodamiento no sea elegible para reparación. Además, los técnicos miden el orificio del rodamiento y el diámetro exterior (O.D.), así como la redondez de los componentes principales de la pista para determinar si las reparaciones son factibles y, de ser así, el método de reparación adecuado.

Los métodos de reparación de rodamientos se dividen en tres niveles generales de servicio según la extensión del daño:

• Tipo 1 - Recertificación:Durante la recertificación, los conjuntos de cojinetes se limpian, examinan, miden para verificar las holguras internas y se conservan y empaquetan para su almacenamiento y transporte a largo plazo. Este proceso a menudo se realiza en productos no utilizados con una vida útil obsoleta, por lo que vuelven a estar disponibles para su uso.

• Tipo 2 - Reacondicionamiento:durante el reacondicionamiento, los conjuntos de cojinetes se limpian, examinan, pulen, miden, conservan y empaquetan.

• Tipo 3 - Reacondicionamiento:durante el reacondicionamiento, los conjuntos de cojinetes se limpian y examinan, las pistas de rodadura y las nervaduras se vuelven a rectificar, se fabrican nuevos rodillos y otros componentes según sea necesario, y los espacios internos se restablecen antes de conservar y empaquetar el producto. A menudo, el reafilado de pistas de rodadura requerirá la fabricación de rodillos de gran tamaño para mantener la geometría del rodamiento y el juego en los rodamientos donde el juego radial interno se mantiene de manera crítica. En los casos en que se mantenga el espacio libre lateral, se proporcionarán rodillos de gran tamaño, nuevos espaciadores o calzas adicionales.

Los niveles de reparación anteriores son adecuados tradicionalmente para rodamientos con un eje de 12 pulg. diámetro interior (I.D.) y mayor. Sin embargo, existe otra opción de servicio, la recuperación, para rodamientos de tan solo 3 pulgadas de diámetro interno, lo que permite que los rodamientos más pequeños que normalmente se descartarían, vuelvan a ponerse en servicio. Cuando se manipulan en grandes cantidades, los rodamientos de 3 a 8 pulgadas se pueden recuperar a una fracción del costo de comprar rodamientos nuevos. Durante la recuperación, los componentes se pulen mediante un proceso vibratorio patentado que devuelve los cojinetes usados ​​a una condición como nueva.

Además, los usuarios finales pueden utilizar el proceso de reparación para modificar los conjuntos de rodamientos existentes. Los servicios de modificación pueden agregar características especiales que mejoran el rendimiento, facilitan las actualizaciones para aplicaciones especiales y permiten actualizaciones a los diseños de productos actuales.

El objetivo de un proveedor de servicios de reparación de rodamientos es entregar una cotización y un informe de inspección inicial tan pronto como sea posible, pero este suele ser un proceso de una a dos semanas. El tiempo de respuesta para el reacondicionamiento puede ser tan corto como de dos a cuatro semanas, según la necesidad, la complejidad y el tamaño del producto, así como el nivel de daño. El tiempo de respuesta típico para recuperar rodamientos más pequeños es de cuatro a seis semanas, según el tamaño del pedido. El tiempo de proceso típico para la remanufactura está en el rango de ocho a 14 semanas según el alcance del trabajo requerido.

Dependiendo de las capacidades de la instalación y el nivel de daño, algunas reparaciones se pueden realizar en el sitio utilizando personal existente o personal de servicio del fabricante de rodamientos. En general, los programas in situ son adecuados para procesos de recertificación o reacondicionamiento, no para remanufactura.

El equipo, las herramientas y el conocimiento para refabricar rodamientos requieren una inversión y un compromiso sustanciales. Un proveedor calificado de reparación de rodamientos realizará reparaciones importantes y fabricará piezas de repuesto en los mismos tipos de equipos que se utilizarían para fabricar rodamientos nuevos.

Tipos de daño

Los tipos de daños descubiertos durante la reparación de los rodamientos varían significativamente. El daño puede ser evidente en forma de corrosión visible, raspaduras, manchas y abolladuras. O bien, puede ser apenas perceptible, como grietas finas o fracturas que indican la posibilidad de que ocurran daños más graves.

Los daños típicos de los rodamientos se incluyen en las siguientes categorías:

• Daño químico:Aguafuerte, manchas, corrosión, picaduras, óxido o corrosión por contacto

• Daños por calor:decoloración o marcas • Daños eléctricos:quemaduras, estrías o picaduras

• Daño mecánico:descamación por fatiga, grietas, desconchado, fracturas, mellas, pelado o manchado, salpicado, hendidura, rayado, desgaste abrasivo, daño de instalación, desalineación o falla de lubricación.

La mayoría de los manuales de recursos describen los tipos de daños y ofrecen métodos para ayudar a eliminar sus causas. Sin embargo, los manuales de recursos a menudo no mencionan que, con la excepción de daños por calor de la antorcha, desconchado extremo, fracturas y mucho grabado, la mayoría de las condiciones de daño son reparables. Por lo tanto, se recomienda contactar a un técnico de servicio de rodamientos para proporcionar una evaluación de daños y determinar la viabilidad de una reparación.

Limitaciones de reparación

Aunque la reparación de rodamientos ha demostrado ser una solución rentable, como cualquier servicio, está sujeta a limitaciones.

Los cojinetes se pueden reparar, a menudo más de una vez, pero no de forma indefinida. Una regla general es no rectificar los rodamientos más de tres veces. El reafilado elimina el material de la superficie, por lo que es mejor minimizar la cantidad eliminada para reducir los riesgos asociados con la alteración de la integridad del diseño del rodamiento. Los estándares de Timken Company sugieren una remoción máxima de material en cualquier pista de 0.025 pulg. De diámetro, así como que el tamaño de los rodillos no exceda de 0.015 pulg. De diámetro del tamaño estándar del fabricante del equipo original.

Cuando se restauran por completo, los cojinetes reparados ofrecen un rendimiento como nuevo. Sin embargo, no todas las opciones de reparación abordan todos los tipos de daños. Por ejemplo, el pulido no es eficaz para eliminar las hendiduras o el desgaste de los residuos. Si dicho daño no se repara, un rodamiento pulido no ofrecerá un rendimiento como nuevo.

La mejor manera de determinar la causa, el alcance y la reparación sugerida del daño se maneja consultando con un representante del fabricante de rodamientos y / o un ingeniero de aplicación. También es importante que cualquier reparación de los rodamientos sea realizada por personal debidamente capacitado y experimentado, ya que las reparaciones innecesarias o inadecuadas pueden provocar daños adicionales y una vida útil limitada del rodamiento. Además, se requiere el equipo adecuado para garantizar que los daños se hayan revisado y eliminado correctamente.

Maximizar el valor

Para maximizar el valor de las reparaciones, considere usar el proceso de reparación de rodamientos como una herramienta de resolución de problemas para minimizar futuros daños a los rodamientos. Tomar acciones correctivas puede mejorar la probabilidad de acercarse a la vida útil L10 del rodamiento.

Planificar cuándo retirar los rodamientos del servicio para su reacondicionamiento puede mejorar en gran medida el valor total del ciclo de vida de los rodamientos. Si se retira del servicio demasiado pronto, los rodamientos no se están utilizando en todo su potencial. Dejar los rodamientos en funcionamiento durante demasiado tiempo aumenta el riesgo de que superen el punto de reparación económica. Operar en algún lugar entre estas dos condiciones puede optimizar el ahorro de costos.

Un buen informe de inspección de cojinetes es un primer paso inteligente para tratar de resolver problemas de rendimiento. Por ejemplo, si el informe detalla manchas negras y óxido en los conductos de rodadura, la causa probable es la entrada de agua. Si las pistas de rodadura muestran desgaste abrasivo, es probable que haya entrado material extraño en el rodamiento. En cualquier caso, los sellos de los rodamientos probablemente sean la causa principal del problema. La acción correctiva es investigar los sellos y mejorar su mantenimiento y / o rediseñarlos para minimizar la contaminación de los rodamientos.

Elección de la reparación de rodamientos

Cuando un rodamiento está dañado, toda la operación sufrirá, lo que resultará en costos adicionales, horarios de trabajo de mantenimiento prolongados, tiempo de inactividad innecesario y tiempos de entrega extendidos a los clientes finales. Para reducir estas circunstancias indeseables, la reparación de rodamientos ofrece una opción rápida y económica para extender la vida útil de un rodamiento más a lo largo de su línea de vida teórica. Un programa de reparación de rodamientos de calidad puede resultar en un ahorro significativo de tiempo y costos en comparación con el desecho de rodamientos desgastados y la compra de otros nuevos.

Jay Alexander es gerente general de Timken Industrial Bearing Services - Norteamérica. Para obtener más información, utilice el enlace a continuación. http://bit.ly/MRO701Apr15.