Un eje lineal no tiene una clasificación universal de "resistencia química". Su resistencia a la corrosión real depende de lamaterial del eje, tratamiento superficial, tipo químico, concentración, temperatura, tiempo de exposición y condiciones de mantenimiento.
Por ejemplo, un eje de acero endurecido estándar puede funcionar de manera confiable durante años en una máquina de automatización en seco, pero se oxida rápidamente cuando se expone continuamente al agua o a una solución de limpieza agresiva. Un eje de acero inoxidable generalmente proporciona una mejor resistencia a la corrosión, pero ni siquiera el acero inoxidable es resistente a todos los ácidos, álcalis, cloruros o productos químicos industriales.
Por lo tanto, la resistencia química debe evaluarse según el entorno de trabajo real en lugar de simplemente seleccionar el eje con la superficie más dura o brillante.
¿Qué determina la resistencia química de un eje lineal?
El material es importante, pero es sólo una parte del problema.
Al evaluar un eje lineal expuesto a productos químicos, los ingenieros deben verificar:
- Tipo químico:agua, refrigerante, detergente, solución salina, ácido, álcali, disolvente u otro producto químico de proceso;
- Concentración:una solución de limpieza diluida puede comportarse de manera muy diferente a un producto químico concentrado;
- Temperatura:la corrosión puede aumentar significativamente a medida que aumenta la temperatura;
- Tiempo de exposición:las salpicaduras ocasionales son diferentes de la inmersión continua;
- Frecuencia de limpieza:el lavado repetido puede eliminar el aceite protector y el lubricante;
- Contenido de cloruro:los cloruros pueden crear riesgos de corrosión por picaduras y grietas incluso en el acero inoxidable;
- Condición de la superficie:los rayones, el revestimiento dañado y la contaminación pueden reducir la protección;
- Geometría de la máquina:El líquido atrapado alrededor de los soportes o las carcasas de los cojinetes puede crear una corrosión local más grave.
¿Cómo se comparan los materiales comunes para ejes lineales?
Los ejes lineales DLY están disponibles en varias direcciones de materiales y tratamientos de superficie, incluidos acero para rodamientos GCr15 endurecido, acero C45, acero inoxidable y ejes cromados.
Su comportamiento frente a la corrosión es diferente:
| Tipo de eje | Resistencia a la corrosión | Entorno típico |
|---|---|---|
| Eje endurecido GCr15 | Limitado sin protección | Maquinaria de interior seco, CNC y equipos de automatización. |
| Eje lineal C45 | Limitado sin protección | Aplicaciones industriales generales y sensibles a los costos |
| Eje cromado | Mejor protección contra la humedad y la corrosión ligera. | Ambientes húmedos, agua ocasional o condiciones de corrosión ligera. |
| Eje de acero inoxidable | Generalmente mejor resistencia a la corrosión, pero depende fuertemente del grado y de los productos químicos. | Aplicaciones húmedas, limpias, de lavado o sensibles a la corrosión |
Esta tabla es sólo una dirección de selección general. No debe utilizarse como certificado de compatibilidad química.
Por ejemplo, decir que un eje de acero inoxidable tiene mejor resistencia a la corrosión que un eje estándar de acero al carbono es razonable. Decir que es "resistente a ácidos y álcalis" sin identificar las condiciones químicas no lo es.
¿Qué resistencia química tienen los ejes lineales GCr15 y C45?
GCr15 y C45 se utilizan ampliamente para ejes lineales industriales porque pueden proporcionar dureza, resistencia al desgaste, maquinabilidad y rentabilidad adecuadas.
Sin embargo, ninguno de los materiales debe seleccionarse principalmente por su resistencia química.
Sin una protección adecuada de la superficie, la humedad puede provocar oxidación y herrumbre. La exposición a líquidos corrosivos puede dañar la superficie rectificada de precisión aún más rápido.
Esto es importante porque la corrosión en un eje lineal no es sólo un problema de apariencia.
Cuando un rodamiento lineal de bolas se desplaza repetidamente sobre un área corroída:
- aumenta la rugosidad de la superficie;
- la resistencia a la rodadura puede cambiar;
- las picaduras pueden dañar la trayectoria de contacto del rodamiento;
- pueden entrar partículas de óxido en el rodamiento;
- el ruido y las vibraciones pueden aumentar;
- La vida útil del eje y del rodamiento puede disminuir.
Por lo tanto, los ejes estándar GCr15 o C45 normalmente son más adecuados para entornos industriales controlados, a menos que se proporcione una protección adecuada contra la corrosión.
¿Cuánta protección proporciona el cromado?
El cromado crea una capa superficial protectora y puede mejorar la resistencia a la corrosión en comparación con un eje de acero al carbono o de acero para cojinetes sin tratar.
Suele ser útil cuando el eje opera en:
- talleres húmedos;
- equipos expuestos al agua ocasional;
- maquinaria de embalaje;
- ambientes industriales ligeramente corrosivos;
- aplicaciones que requieren una mayor durabilidad de la superficie.
Sin embargo, el cromado no debe tratarse como una barrera química universal.
Su desempeño depende de factores como:
- calidad del recubrimiento;
- espesor del revestimiento;
- preparación de superficies;
- ambiente químico;
- desgaste mecánico;
- si la superficie chapada ha sido rayada o dañada.
Una vez que la capa protectora se daña y el acero subyacente queda expuesto, puede comenzar la corrosión localizada.
Por este motivo, un eje cromado puede ser una buena mejora paracondiciones de humedad y corrosión ligera, pero no debe especificarse automáticamente para ácidos agresivos, soluciones con alto contenido de cloruro o entornos severos de procesamiento químico.
Para una comparación más detallada, consulteEje lineal cromado versus eje lineal normal.
¿Es el acero inoxidable resistente a todos los productos químicos?
No.
El acero inoxidable proporciona resistencia a la corrosión porque el cromo en la aleación ayuda a formar una fina película protectora pasiva en la superficie. Si esta película permanece estable, el acero puede resistir la corrosión mucho mejor que el acero al carbono ordinario en muchos entornos.
Sin embargo, la película protectora puede romperse en determinadas condiciones.
Los riesgos importantes incluyen:
- agua que contiene cloruro;
- soluciones salinas;
- ácidos fuertes;
- productos químicos de alta temperatura;
- grietas donde se concentran los productos químicos;
- depósitos que impiden que la superficie permanezca limpia;
- Selección incorrecta del grado de acero inoxidable.
Los diferentes grados de acero inoxidable también tienen un comportamiento de corrosión diferente. Un material que funciona bien en agua dulce puede no funcionar igual de bien en agua de mar, una solución ácida o un proceso de limpieza con calor.
¿Por qué son importantes los cloruros?
Los cloruros merecen especial atención porque pueden provocar corrosión localizada en el acero inoxidable.
En lugar de crear óxido uniforme en todo el eje, el ataque de cloruro puede producir pequeños hoyos en la superficie. En el caso de un eje de rodamiento lineal, incluso los daños superficiales localizados pueden ser importantes porque las bolas del rodamiento recorren repetidamente la misma trayectoria.
El riesgo depende de varias condiciones que trabajan juntas:
- concentración de cloruro;
- grado de acero inoxidable;
- temperatura;
- pH;
- oxígeno y agentes oxidantes;
- grietas o líquido atrapado;
- limpieza de superficies.
Por lo tanto, para equipos cerca de agua de mar, niebla salina, salmuera, limpiadores que contienen cloro o entornos similares, se debe confirmar el grado de acero inoxidable específicamente para la aplicación.
¿Qué pasa con los ácidos y los álcalis?
No es técnicamente exacto clasificar un eje lineal simplemente como "resistente a los ácidos" o "resistente a los álcalis".
La concentración química y la temperatura pueden cambiar completamente el resultado.
Por ejemplo, un material puede tolerar una solución diluida a temperatura ambiente, pero experimentar una corrosión mucho más rápida cuando se concentra o calienta el mismo producto químico.
Cuando un eje esté expuesto a un líquido de proceso ácido o alcalino, proporcione:
- nombre químico;
- concentración;
- temperatura máxima;
- exposición continua o intermitente;
- inmersión, salpicadura o exposición al vapor;
- método de limpieza y enjuague.
Los datos de compatibilidad del material o las pruebas de aplicación deben verificarse cuando el entorno químico sea crítico.
¿Se pueden utilizar ejes lineales alrededor de refrigerantes industriales?
Sí, pero aun así se debe evaluar la exposición al refrigerante.
Los refrigerantes para máquinas herramienta pueden contener agua, aceites y aditivos químicos. Su efecto en un eje lineal depende de la formulación, concentración, contaminación y mantenimiento del refrigerante.
Los problemas potenciales incluyen:
- refrigerante a base de agua que causa corrosión después de eliminar el aceite protector;
- refrigerante que ingresa al rodamiento lineal;
- virutas o partículas abrasivas adheridas a la superficie húmeda del eje;
- lubricante diluido o eliminado por lavado;
- La corrosión comienza debajo de los depósitos que quedan en el eje.
En entornos de mecanizado y CNC, las cubiertas protectoras, los sellos, los limpiadores y la lubricación regular pueden ser tan importantes como el propio material del eje.
¿Qué pasa con los agentes de limpieza y desinfectantes?
Los equipos utilizados en el procesamiento de alimentos, embalaje, aplicaciones médicas o de laboratorio pueden limpiarse repetidamente con detergentes o desinfectantes.
La limpieza repetida crea un ambiente diferente al de una salpicadura accidental ocasional.
Lata de limpieza:
- quitar el aceite protector;
- lavar la grasa de los cojinetes lineales;
- dejar residuos químicos en juntas y huecos;
- aumentar la corrosión en superficies dañadas;
- exponer sellos y componentes poliméricos a productos químicos incompatibles.
Por esta razón, se debe considerar todo el procedimiento de limpieza al seleccionar el eje en lugar de observar solo la concentración química durante un ciclo de limpieza.
El rodamiento lineal puede fallar antes que el eje.
Se debe evaluar la resistencia química para todo el sistema de movimiento lineal.
Un eje de acero inoxidable puede permanecer visualmente limpio mientras otro componente del sistema ya está siendo atacado.
El sistema completo puede incluir:
- bolas de rodamiento lineal;
- manguito exterior del rodamiento;
- retenedor de bolas;
- sellos;
- lubricante;
- soportes de eje;
- sujetadores;
- carcasas de cojinetes;
- placas de montaje.
Los disolventes orgánicos, por ejemplo, pueden tener poco efecto inmediato sobre el eje metálico, pero aun así pueden dañar ciertos sellos, retenedores de plástico o lubricantes.
Por lo tanto, seleccionar un eje resistente a la corrosión ignorando el rodamiento, el sello y el lubricante no es una solución completa.
¿Cómo afecta la corrosión a la precisión del movimiento lineal?
La corrosión química no necesita eliminar una gran cantidad de metal antes de que comience a afectar un sistema de rodamiento lineal.
El eje es una superficie de apoyo de precisión. Las picaduras o asperezas localizadas pueden interferir con el contacto suave de la pelota.
Los posibles síntomas incluyen:
- mayor resistencia a la carrera;
- movimientos bruscos en posiciones específicas;
- ruido anormal de los rodamientos;
- marcas de óxido visibles;
- sellos dañados;
- desgaste prematuro de los rodamientos;
- mayor espacio libre después de una operación continua.
Por lo tanto, el control de la corrosión es parte del mantenimiento del rendimiento del movimiento, no simplemente de mantener la apariencia del eje.
Cómo elegir un eje lineal para un entorno químico
Un proceso de selección práctico es:
- Identifique la sustancia química.No utilice únicamente descripciones como "líquido limpiador" o "ácido".
- Confirmar concentración.Proporcionar la concentración normal y máxima.
- Confirmar temperatura.Incluya las temperaturas de funcionamiento y de limpieza.
- Determinar el tipo de exposición.¿El eje está sumergido, salpicado, expuesto al vapor o simplemente ubicado cerca?
- Determinar la frecuencia de exposición.La exposición continua y el contacto ocasional son condiciones de diseño diferentes.
- Seleccione el material del eje.Compare acero endurecido estándar, acero cromado y acero inoxidable.
- Verifique el rodamiento y los sellos.Deben tolerar el mismo entorno.
- Revisar la lubricación.Determine si el químico elimina, diluye o contamina el lubricante.
- Verifique el drenaje de la máquina.Evite lugares donde los productos químicos queden atrapados alrededor del eje o el soporte.
- Confirmar compatibilidad.Para productos químicos agresivos, obtenga información sobre la compatibilidad del material o realice pruebas de aplicación antes de la selección final.
Selección general por entorno laboral
| Ambiente | Riesgo típico | Dirección de selección |
|---|---|---|
| Automatización interior seca | Bajo riesgo de corrosión | El eje endurecido con GCr15 o C45 puede ser suficiente |
| Ambiente húmedo | Humedad y óxido superficial. | Se puede considerar un eje cromado o de acero inoxidable. |
| Agua ocasional o spray de limpieza. | Corrosión y lavado de lubricantes. | Evalúe el eje cromado o de acero inoxidable junto con los sellos del rodamiento |
| Ambiente que contiene sal o cloruro | Corrosión por picaduras y grietas | Confirme el grado del acero inoxidable y las condiciones exactas de exposición. |
| Proceso ácido o alcalino. | Ataque químico dependiente de la concentración y la temperatura. | No seleccione únicamente el nombre del material; confirmar la compatibilidad química |
| Procesamiento químico agresivo | Corrosión rápida o incompatibilidad de materiales. | Se requiere evaluación o prueba de material específica de la aplicación |
¿Cómo se puede reducir la corrosión del eje lineal?
La selección del material es el primer paso, pero el diseño y el mantenimiento de la máquina también son importantes.
Las medidas útiles incluyen:
- mantener el eje limpio y adecuadamente lubricado;
- eliminar residuos químicos después de la exposición cuando el proceso lo permita;
- evitar que agua o productos químicos queden atrapados alrededor de los soportes del eje;
- utilizar cubiertas o fuelles cuando se pueda evitar la exposición directa;
- comprobar los ejes cromados en busca de rayones o daños en el revestimiento;
- revisar los ejes de acero inoxidable para detectar picaduras o manchas;
- mantenimiento de sellos y limpiaparabrisas de cojinetes;
- utilizar lubricantes compatibles;
- reemplazar los componentes dañados antes de que la corrosión se propague al área de funcionamiento del rodamiento.
En muchas aplicaciones, aislar el sistema de movimiento del entorno químico es más confiable que depender completamente de materiales resistentes a la corrosión.
¿Qué información debe enviar a DLY?
Si un eje lineal funcionará alrededor de productos químicos, proporcione más diámetro y longitud que el eje.
La información útil incluye:
- diámetro del eje;
- longitud del eje;
- cantidad;
- modelo de rodamiento lineal;
- nombre químico;
- concentración química;
- temperatura máxima de funcionamiento;
- método de exposición: salpicadura, vapor, inmersión o lavado;
- frecuencia de exposición;
- material del eje requerido;
- tratamiento superficial requerido;
- condiciones de lubricación;
- dibujo a máquina o fotografía de instalación;
- cualquier material requerido o documentación de prueba.
Luego, DLY puede ayudar a comparar las opciones disponibles.eje linealMateriales y opciones de tratamiento superficial según la aplicación.
Conclusión
La resistencia química de un eje lineal no se puede describir con un número ni con el nombre del material únicamente.
Los ejes endurecidos GCr15 y C45 proporcionan un buen rendimiento frente al desgaste para sistemas de movimiento lineal industriales estándar, pero requieren protección en entornos corrosivos. El cromado puede mejorar la resistencia a la humedad y la corrosión leve, pero un revestimiento dañado puede exponer el acero que se encuentra debajo. El acero inoxidable generalmente proporciona una mejor resistencia a la corrosión, pero su rendimiento aún depende del grado específico y del entorno químico.
Por lo tanto, la selección correcta debe considerar:
Para ácidos, álcalis, soluciones de cloruro u otros productos químicos agresivos, la compatibilidad del material debe confirmarse específicamente en lugar de confiar en una afirmación general como "el acero inoxidable es resistente a los productos químicos".
Contacto DLY
¿Necesita un eje lineal para una máquina húmeda, lavable o expuesta a productos químicos? Envíe DLY el diámetro del eje, longitud, modelo de rodamiento, nombre químico, concentración, temperatura y condiciones de exposición. Podemos ayudarle a comparar opciones de ejes lineales estándar de acero inoxidable, cromado y endurecido según su aplicación.
Correo electrónico: export@dlybearing.com
