Reducir la fricción puede ahorrar energía y miles de millones de dólares

Cuando se trata de fricciones, Lars Pleth Nielsen es un hombre de muchas palabras.

“La fricción depende de las características de las superficies:cuán planas, redondas o rugosas sean”, dice Pleth Nielsen, gerente del Centro de Tribología del Instituto Tecnológico Danés. “La fricción también depende del tipo de medio en el que se encuentran las superficies, si está húmedo o seco, o qué partículas hay en el medio. Es un campo multidisciplinar porque involucra diferentes áreas, como la mecánica, la química y la dinámica de fluidos. Tienes que llegar hasta el nivel atómico para darte cuenta más detalladamente de lo que está sucediendo en términos de fricción ”.

El Centro de Tribología trabaja con el desarrollo de revestimientos superficiales para reducir la fricción, la corrosión y el desgaste en diferentes aplicaciones. Incluso tiene una instalación de recubrimiento los siete días de la semana, principalmente apoyando a la industria danesa con soluciones.

El propio Pleth Nielsen ha pasado la mayor parte de su vida laboral tratando con superficies.

“Tengo un doctorado. en física de superficies, donde me especialicé en las acciones y movimientos de átomos individuales en superficies ”, dice. “Hoy, además de mi trabajo en el Instituto Tecnológico Danés, también soy el presidente de ENIWEP - la Red Europea para la Prevención del Desgaste Industrial”.

ENIWEP es una EUREKA (la investigación y desarrollo paneuropeo iniciativa intergubernamental) acción general dedicada a la prevención del desgaste industrial. Este proyecto tiene como objetivo mejorar la interacción entre la industria y la investigación tribológica y facilitar la transferencia de ciencia a tecnología en la industria.

“Un ejemplo es un proyecto financiado por los gobiernos de España, Alemania y Bélgica”, dice Pleth Nielsen. "En este proyecto, estamos desarrollando recubrimientos de carbono de baja fricción, similares al diamante, para aplicaciones de vacío y espaciales".

Según Pleth Nielsen, las estimaciones muestran que entre el 2 y el 4 por ciento del producto interno bruto (PIB) de un país industrializado se pierde debido a la fricción y al desgaste de las piezas mecánicas.

“Se puede ver desgaste, rotura y problemas de fricción en los principales ámbitos comerciales, como en las industrias alimentaria y automotriz ”, dice. “La fricción es una de las principales razones por las que las cosas funcionan solo durante un tiempo limitado. Por supuesto, es un costo adicional para las empresas colocar recubrimientos de baja fricción en las superficies, por lo que es una barrera que superar. Pero estos gastos adicionales sin duda conducirán a beneficios a largo plazo. Al principio, algunos de nuestros clientes no son realmente conscientes de los enormes costos que conlleva debido solo a la fricción. Pero cuando ven que pueden producir una calidad superior durante un período prolongado, se dan cuenta de que el costo de los recubrimientos y las superficies a medida está más que compensado por las ganancias ”.

Pleth Nielsen señala a una empresa danesa que fabrica latas de hojalata que se utilizan para aplicaciones alimentarias.

“Si hacen funcionar sus máquinas para doblar y estampar latas sin recubrimiento, las herramientas se desgastan después de solo 30 minutos en el proceso de producción”, dice. “Con nuestros recubrimientos, pueden funcionar durante varios meses sin ningún tipo de lubricación y sin tener que lavar las latas producidas para eliminar los lubricantes. Es un ahorro sustancial en términos de dinero. En términos medioambientales, significa que no necesitan utilizar lubricantes químicos nocivos para la salud y, al mismo tiempo, ahorran electricidad y agua para limpiar las latas producidas ”.

La necesidad de la fricción
La fricción es una fuerza que aparece cuando dos objetos se frotan entre sí. Es lo opuesto al movimiento. No importa en qué dirección se mueva algo, la fricción lo empuja hacia el otro lado. Sin embargo, necesitamos fricción. Sin él, no podríamos caminar, sentarnos en una silla o subir escaleras. Todo seguiría resbalando.

Reduciendo la fricción
Reducir la fricción es un objetivo en muchas de las soluciones de Trelleborg. El ejemplo principal son las soluciones de sellado donde la función de sellado debe lograrse sin que la fricción afecte demasiado al rendimiento del sistema. Ya sea para acelerar el movimiento en un tobogán de escape u optimizar la forma en que los neumáticos viajan sobre diferentes superficies, la gestión de la fricción es igualmente importante.

En el entorno industrial, donde la reducción de la fricción puede tener un impacto real en el PIB, la ingeniería de las soluciones de sellado y las mangueras se concentra en obtener las mejores características de fricción a partir de los diseños de productos y las formulaciones de materiales.

Específicamente, Trelleborg ha desarrollado materiales de sellado Turcon a base de PTFE (poli-tetra-fluoro-etileno) que mejoran la eficiencia en aplicaciones hidráulicas dinámicas, mientras que la tecnología de fricción utilizada en la manguera Scirocco II ha demostrado reducir los costos al procesar sólidos.

Para obtener más información, póngase en contacto con [email protected] o visite www.trelleborg.com.