Las opciones para los cojinetes lineales incluyen el material del cojinete, los recubrimientos y el abastecimiento.

La corrosión es una reacción de oxidación que afecta a la mayoría de los metales. En el caso del acero, el hierro se oxida al exponerse al aire y al agua, formando óxido, que puede destruir gradualmente el material con el tiempo. Las superficies de los rodamientos lineales de acero, por ejemplo, se degradan como resultado del óxido, lo que aumenta la fricción, contamina el equipo y el medio ambiente, y reduce su vida útil (véase la figura siguiente). Incluso una corrosión superficial aparentemente benigna puede ser un problema en aplicaciones de consumo. Si las condiciones de su aplicación son propensas a causar óxido o son sensibles a él, considere un tratamiento para la resistencia a la corrosión.

La corrosión no se puede detener por completo. Sin embargo, existen maneras de ralentizar el proceso. En este artículo, revisaremos algunos enfoques para el control de la corrosión, incluyendo sus ventajas y desventajas.

Asuntos materiales

El material estándar para rodamientos lineales es acero al carbono. Es muy duro, por lo que es adecuado para cargas elevadas. El problema es que se oxida. El cromo se oxida formando una capa inerte en la superficie del acero. Esta capa de óxido ayuda a evitar que el hierro se disperse en la superficie y forme óxido.

Además del acero al carbono, los rodamientos lineales pueden fabricarse con acero martensítico (serie 400) y acero austenítico (serie 300). La martensita contiene alrededor de un 18 % de cromo, pero también niveles más altos de carbono. Es muy dura, pero solo moderadamente resistente a la corrosión. La austenita tiene niveles más altos de cromo, de hasta un 26 %, lo que produce una capa de oxidación más gruesa y una mayor resistencia a la oxidación.

La contrapartida de la mayor resistencia a la corrosión en los rodamientos lineales austeníticos es una menor dureza. Como resultado, las capacidades de carga dinámica y estática de los rodamientos lineales austeníticos se reducen en aproximadamente un 80 % y un 85 %, respectivamente. Esto no supone necesariamente un problema para cargas ligeras, ya que seguimos hablando de capacidades de carga de cientos de kilogramos. En el caso de cargas más pesadas, aumentar el número de bloques en cada raíl puede ayudar a compensar la reducción.

Las capacidades de carga de los cojinetes lineales martensíticos son las mismas que las de sus versiones de acero al carbono (sin reducción).

La mayor desventaja de estas dos opciones anticorrosivas es que pueden ser bastante más caras que los rodamientos lineales de acero al carbono. Para proyectos con presupuesto ajustado, un rodamiento lineal de acero al carbono con un recubrimiento anticorrosivo puede ser la mejor solución.

Recubrimientos anticorrosivos

Existen dos clases de recubrimientos anticorrosivos:

cromado duro

Resistencia a la corrosión moderada (equivalente a la del acero inoxidable martensítico)

Dureza de 750 HV

Menos costoso que el rodamiento lineal martensítico

Cromado negro

Muy buena resistencia a la corrosión (equivalente a la del acero inoxidable austenítico)

Significativamente más caro que el cromado duro, pero menos costoso que el rodamiento lineal austenítico.

La decisión sobre los recubrimientos implica hacer concesiones. Un rodamiento lineal de acero al carbono recubierto con cromo duro podría ser una buena opción en aplicaciones con precios competitivos en entornos moderados. Para una mayor resistencia a la corrosión, el acero al carbono cromado negro ofrece una resistencia a la corrosión casi equivalente a la de un rodamiento lineal austenítico a un precio reducido; la cantidad exacta varía según el tamaño y la complejidad del rodamiento. Para aplicaciones que requieren una vida útil máxima, un recubrimiento de cromo negro sobre un rodamiento lineal martensítico proporciona la máxima protección posible.

Asuntos de ejecución

Los recubrimientos anticorrosivos pueden ser soluciones eficaces, pero hay factores clave que deben tenerse en cuenta. En primer lugar, los rodamientos recubiertos no son artículos de stock. Cuando la fábrica recibe un pedido, no retira un rodamiento lineal preensamblado de los estantes para aplicar la protección. Los fabricantes suelen construir un nuevo rodamiento lineal desde cero, recubriendo los rieles y bloques antes del ensamblaje final. Dependiendo de la fábrica, las especificaciones del pedido y la demanda del mercado, esto puede aumentar el plazo de entrega semanas o incluso meses. Para los clientes que no pueden permitirse este plazo, añadir un recubrimiento anticorrosivo como artículo de posventa ofrece una alternativa.

Recubrir un rodamiento lineal terminado puede ser un desafío. Es necesario desmontarlo, enviarlo a recubrir y volver a ensamblarlo tras su devolución. Este proceso es sencillo, pero no fácil, especialmente para rodamientos lineales que deben cumplir con tolerancias micrométricas. Otro problema es que el espesor del recubrimiento modifica las dimensiones de las pistas. Reensamblar el rodamiento lineal con las bolas originales destruirá el recubrimiento rápidamente.

La única manera eficaz de aplicar un recubrimiento posventa es desmontar los rodamientos, recubrir los elementos y volver a montarlos con bolas más pequeñas. Las bolas pueden seleccionarse para que encajen en las pistas o para aplicar un nivel de precarga adecuado. Esto requiere un inventario de bolas con diámetros en gradaciones de 1 µm, así como la capacidad de probar y aprobar el producto final.

Un último punto que vale la pena mencionar es que todos los recubrimientos presentan cierta variación de espesor a lo largo de la pieza. Por lo tanto, un rodamiento lineal recubierto podría no cumplir con las especificaciones de paralelismo de la pieza base. Si su aplicación tiene tolerancias ajustadas de paralelismo, pero aun así presenta riesgo de corrosión, podría valer la pena invertir más en un rodamiento lineal austenítico o martensítico.

La protección contra la corrosión no es una cuestión de elección. La oxidación es un proceso continuo que, con el tiempo, limitará la vida útil del equipo. Si los factores ambientales de una aplicación aumentan la probabilidad de oxidación y daños materiales, es fundamental definir una estrategia para abordarla. Investigue las opciones y consulte con su proveedor para tomar la decisión correcta para la aplicación.