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Bastante potencial de fricción

Bastante potencial de fricción

En una de las primeras lecciones de física en la escuela, aprendimos: cuando hay movimiento entre dos cuerpos en contacto, se produce la fricción. Los científicos estudian cómo se puede utilizar o evitar este efecto. Los recubrimientos juegan aquí un papel decisivo.

Cuando nos frotamos las manos para calentarlas en días fríos, esta fricción de deslizamiento es definitivamente deseable, y sin la fricción estática entre los neumáticos y la carretera, un automóvil no podría conducir en una curva. Sin embargo, es menos agradable la fricción continua, que dificulta el avance suave en tramos rectos.

Las fuerzas de fricción, deseadas o no, contrarrestan el movimiento de dos cuerpos y lo inhiben o incluso lo impiden. La causa radica en sus propiedades superficiales, porque incluso si a veces se requiere un microscopio para ver las irregularidades, las superficies aparentemente lisas siguen siendo ásperas y “quedan atrapadas” entre sí.

Menos fricción = menores costos y menos CO2

Existe una relación fundamental entre fricción y desgaste. En consecuencia, el rendimiento y la vida útil de los componentes dependen decisivamente de su comportamiento de fricción.

Según la Gesellschaft für Tribologie alemana (GfT, Sociedad de Tribología; www.gft-ev.de), la fricción y el desgaste en los países industrializados provocan pérdidas anuales del 2 al 7% del producto nacional bruto. Y un estudio publicado el año pasado por el GfT concluye que solo en el sector de la movilidad en Alemania, se podrían ahorrar casi 22 millones de toneladas de CO2 para 2030 reduciendo la fricción.

Tribología: una ciencia joven e interdisciplinaria

Tribología: una ciencia joven e interdisciplinaria

La fricción, y cómo usarla o evitarla, siempre ha sido un foco de esfuerzo científico. A mediados del siglo pasado, esto incluso se convirtió en una rama separada de la ciencia que combina la ingeniería mecánica, la ciencia de los materiales, la física y la química de manera interdisciplinaria: Tribología, cuyo nombre se deriva de la antigua tribu griega (frotar, usar) y lógos (enseñanza, conocimiento).

Minimizar el desgaste a través de recubrimientos

Los ingenieros de diseño intentan minimizar el desgaste causado por la fricción optimizando el diseño de los componentes. Otros factores importantes son la composición del material y los medios lubricantes, como aceite, grasa o agua. A menudo, es incluso más eficaz recubrir las superficies de los componentes:

  • La tecnología de recubrimiento SUMEBore desarrollada por Oerlikon Metco asegura una menor fricción, aumenta la resistencia a la corrosión y reduce el desgaste en los cilindros de los motores de combustión. Esto permite un ahorro de combustible del 2 al 4%. El consumo de aceite se reduce hasta en un 30%, y en los motores diésel de locomotoras, que puede llegar hasta el 75%.
  • En comparación con las soluciones convencionales, los recubrimientos de Oerlikon Balzers reducen la fricción en los tubos de suspensión delantera del chasis de los autos de carrera hasta en un 20%.
  • Los recubrimientos PVD de Oerlikon Balzers en válvulas para la industria del petróleo y el gas reducen el coeficiente de fricción hasta en un factor de cinco, en comparación con el acero (COF: ~0.05). Los revestimientos reducen el par de fricción en agua y gas, así como a altas temperaturas.
  • Los componentes del conjunto de dirección de rótula están sujetos a corrosión y desgaste severos. Sin embargo, deben presentar excelentes propiedades de fricción y deslizamiento. Los recubrimientos BALITHERM IONIT OX ofrecen dureza superficial mejorada, protección contra el desgaste y la corrosión y son una alternativa ecológica a procesos como el cromado duro y la nitruración en baño de sal.
  • Las herramientas de corte recubiertas con soluciones de Oerlikon Balzers permiten velocidades de procesamiento significativamente más altas. Esto reduce el tiempo y los costos de mecanizado y prolonga significativamente la vida útil de la herramienta.

El enfoque no es simplemente una menor fricción, sino una fricción específica en los componentes de la transmisión utilizados en los vehículos modernos. La unidad de sistemas de fricción de Oerlikon Metco fabrica componentes y módulos de anillos sincronizadores de alto rendimiento que se tratan con forros de fricción de carbono para proporcionar una excelente facilidad de cambio y una vida útil más larga. Son compatibles con todos los fluidos de transmisión comunes.

Contacto

Petra Ammann

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Head of Communications Oerlikon Balzers
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