Fabricación de Radiadores de Aluminio para Automoción: Materiales, Mantenimiento y Lubricación

El cojinete, elemento esencial en una variedad de equipamientos mecánicos, es la pieza donde los lubricantes son cruciales.

La mayor parte de los ensamblajes de cojinetes están diseñados para utilizar una grasa para eliminar o reducir la fricción, prevenir el agarrotamiento y ofrecer una lubricación “in situ”.

Unos cojinetes que funcionen mal pueden causar pérdidas significativas en inmovilizaciones del equipamiento. Por ello, es vital comprender los factores que afectan su rendimiento y vida útil.

Materiales y Componentes

En la fabricación de radiadores de aluminio para automoción, se emplean diversos materiales y componentes, incluyendo:

• Aluminio: Principal material para la fabricación de radiadores debido a su ligereza y capacidad de disipación del calor.
• Soldadura de estaño: Utilizada para unir componentes en la fabricación y reparación de radiadores.
• Rodamientos: Presentes en aplicaciones industriales y automotrices.

Además, en la industria automotriz, se utilizan metales no ferrosos y ferrosos, tales como cobre, bronce, acero y aluminio, que pueden provenir de desechos industriales.

La Importancia de la Lubricación en los Cojinetes

La lubricación es fundamental para el correcto funcionamiento de los cojinetes. Las grasas, por naturaleza, son higroscópicas y atraen la humedad del aire, lo que puede debilitar sus propiedades de lubricación y resistencia a la corrosión.

Algunas industrias, como las de procesamiento de alimentos, enfrentan problemas debido a los ácidos que desprenden ciertos productos, como el ácido láctico de la leche o el ácido fosfórico de la Coca-Cola, que pueden causar corrosión.

Los cojinetes generan presión sobre los lubricantes, calor friccional extremo y resistencia al corte. El polvo también puede contaminar la grasa.

Los Lubricantes Omega se caracterizan por contener mejoradores que resisten el ataque de contaminantes, formando un escudo protector alrededor del cojinete.

Las grasas baratas tienden a separarse, convirtiéndose en un aceite mantecoso y una afluencia láctea. Cuando esto ocurre, la grasa ya no lubrica el cojinete y deja un jabón seco que se endurece y solidifica, impidiendo el movimiento de los elementos del cojinete.

Independientemente del tipo de grasa utilizada, ésta no debería mostrar tendencia a separarse según las condiciones de funcionamiento.

Asimismo, es perjudicial que la grasa se ablande demasiado, ya que empezará a gotear y las superficies de trabajo quedarán desprotegidas. La mayor parte de las grasas se dilatan a medida que se utilizan, fenómeno que se conoce bajo el nombre de estabilidad insatisfactoria.

Rodaje del Motor y su Impacto en los Cojinetes

La vida y eficacia operacional de un motor dependen en gran medida de las condiciones de operación a las que haya sido sometido durante su periodo inicial de uso.

El proceso de rodaje es una forma de desgaste controlado que tiene como finalidad principal eliminar las asperezas de la superficie. Durante el primer tiempo de vida del motor estos puntos altos, también conocidos como asperezas, pueden golpearse para formar una superficie lisa o quizás incluso rellenar un agujero.

Esta es una especie de operación de mecanizado “in situ” que pule las superficies para así minimizar el desgaste posterior.

La generación de calor en las superficies del cojinete incrementa su temperatura hasta tal punto que los lubricantes habituales que se encuentran entre las superficies pueden diluirse, o, lo que es lo mismo, hacerse más fluidos.

Si la película de aceite es más fina permitiremos el contacto directo entre las superficies de metal, lo que a su vez genera más calor y lleva a posteriores reducciones en la viscosidad del lubricante.

Este ciclo vicioso puede acabar al menos en un nivel de desgaste muy elevado, o en un desgaste abrasivo del cojinete o, lo peor de todo, en un agarrotamiento de las superficies.

Este proceso de rodaje es una forma de desgaste controlado que tiene como finalidad principal eliminar las asperezas de la superficie.

Si las superficies del cojinete están sometidas a una carga muy grande, las asperezas de la superficie pueden llegar a cavar acanaladuras profundas en las superficies. En el interior de un motor, las cargas del cojinete tienen dos puntos de partida principales: la presión del gas en el pistón y la inercia de las piezas giratorias y oscilantes.

La presión del gas, término al que últimamente se viene denominando CV (caballos de vapor), aumenta con la apertura del regulador. La presión del gas también aumenta con la velocidad del motor hasta que coinciden la presión máxima con el par de torsión máximo.

Las fuerzas de la inercia, sin embargo, sólo están reguladas por la velocidad del motor. A fin de evitar una sobrecarga en las superficies del cojinete en un motor nuevo, poner en funcionamiento el vehículo con unas aperturas pequeñas del regulador para mantener baja la presión del gas y minimizar la carga por inercia manteniendo las rpm a un nivel moderado.

En realidad, las rpm deberían variar para que así las superficies del cojinete se acostumbren a diferentes velocidades. El mejor consejo que puede darse a un motor nuevo es el de permanecer por debajo de la línea roja, en especial durante los primeros estados del proceso de rodaje, ya en el otro extremo de la escala de las rpm, evite una marcha excesivamente lenta porque cuando el motor está en punto muerto la presión del aceite suele ser baja.

Lo peor que se le puede hacer a un motor nuevo es cargarle con unas aperturas grandes del regulador cuando el motor se mueve a bajas velocidades.

En una frase, la mejor forma de garantizar que el rodaje se realice de la forma correcta es permitir que el motor gire libremente con cargas ligeras y no al máximo de su potencia y sobrerrevolucionado.

A medida que el proceso de rodaje avanza debería someterse al motor a mayores cargas y velocidades, pero nunca debe probarse el motor a plena potencia durante los primeros 1.603 kms o 75 horas.

Lubricación de Película Fluida

Cuando un muñón gira en un cojinete plano que recibe la cantidad adecuada de lubricante, se forma una película fluida de aceite en función de la viscosidad de este último y como resultado de la rotación del muñón en el cojinete.

Para asegurar la lubricación de la película fluida, el cojinete habrá de estar en todo momento empapado de lubricante, es decir, que deberá aplicarse el aceite al cojinete a una velocidad igual a la de escape del aceite. Esta velocidad de escape depende de la viscosidad del aceite (los aceites menos viscosos escapan con mayor rapidez) y de factores tales como la holgura y la condición mecánica del cojinete. En otras palabras, cuanto mayor es la carga, cuanto menor es la velocidad, o cuanto mayores sean las holguras, mayor viscosidad habrá de tener el aceite.

Consideraciones Adicionales sobre Lubricación

Muchas de las grasas ordinarias tienden a espumarse (formar burbujas de aire) en las condiciones de operación. El gas no puede actuar a modo de lubricante y los cojinetes fallan.

Algunos cojinetes se lubrican con aceite. Deberían utilizarse los Aceites Omega de mejor calidad por su inherente resistencia al deterioro en condiciones de funcionamiento adversas. El método que se utiliza para aplicar el aceite depende principalmente de la velocidad del cojinete.

Con frecuencia este problema queda limitado a las agujas de los cojinetes. Si este problema no se corrige, los cojinetes se agarrotan. Por un fallo de este tipo en el cojinete tiene que cambiarse todo el ensamblaje.

Mantenimiento y Comprobaciones Regulares

La División de Fabricación de Omega recomienda encarecidamente llevar a cabo una serie de comprobaciones de mantenimiento regulares del ensamblaje de los cojinetes de las ruedas en camiones que transporten cargas pesadas por si se pudieran detectar señales de corrosión por frotamiento, en especial en aquellos camiones en los que se utilicen grasas de baja calidad.

Muchos de los inexpertos encargados de los talleres mecánicos piensan que todas las grasas son iguales. Esta es una de las principales causas del fallo del cojinete.

Un exceso de carga no deja espacio en el ensamblaje para la expansión cuando los cojinetes y la grasa se calientan. En los últimos estudios llevados a cabo acerca de la lubricación de los cojinetes, se ha encontrado que para muchos ensamblajes, el 20% de la capacidad total de la grasa era la proporción más adecuada.

Una causa cada vez más frecuente del fallo del cojinete es la pobre metalurgia del material de los cojinetes y/o sus accesorios.

Tabla Resumen de Factores Clave en el Mantenimiento de Cojinetes

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