¿Qué es un separador aceite?
El separador de aceite son un tipo de cojinete deslizante (casquillo) que soporta ejes giratorios en maquinaria industrial, entre otros, y puede utilizarse sin lubricación.
Los separadores pueden dividirse en rodamientos, como los de bolas, y separadores lisos, como los casquillos, que suelen requerir lubricación con aceite o grasa. Los separadores de aceite, en cambio, pueden utilizarse sin lubricación porque su material contiene un efecto lubricante.
En algunos casos, se denominan cojinetes sin aceite en lugar de separadores de aceite.
Usos de los Separadores de Aceite
Los separadores de aceite se utilizan como componentes de cojinetes en una amplia gama de máquinas. Son especialmente indispensables en máquinas que no pueden utilizarse en condiciones de lubricación. Por ejemplo, en maquinaria alimentaria, se utilizan en zonas que están en contacto directo con productos alimenticios.
También son indispensables en otras máquinas industriales en las que la lubricación es difícil. Los separadores de aceite se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, como automóviles, vehículos ferroviarios, maquinaria de construcción, maquinaria de impresión, equipos para viviendas e instalaciones de centrales eléctricas.
El uso de los separadores de aceite reduce los costes de cambio y reciclaje del aceite. Del mismo modo, se utilizan para reducir el tiempo de diseño y simplificar la propia máquina, puesto que ya no es necesario diseñar componentes relacionados con la lubricación.
Principio de los Separadores de Aceite
Los separadores de aceite pueden utilizarse sin lubricación porque los propios materiales que los componen tienen un efecto lubricante. Hay dos formas de conseguir un efecto lubricante en el propio material. O bien se mezcla el material con un lubricante sólido, o bien se utiliza un plástico técnico con un bajo coeficiente de fricción.
1. Mezcla de Lubricantes Sólidos
La mezcla de lubricantes sólidos puede conseguirse mezclando metales con, por ejemplo, disulfuro de molibdeno lubricante, saponita metálica o metales blandos para producir un metal con un coeficiente de fricción mucho menor que los metales calientes normales. Los separadores de aceite se fabrican procesando materiales formulados con tales metales lubricantes.
2. Método que utiliza Plásticos Técnicos
También es posible fabricar casquillos sin aceite con un plástico conocido como plástico técnico. Los plásticos técnicos más utilizados son los que tienen un bajo coeficiente de fricción, un buen equilibrio de resistencia y no plantean problemas significativos para la salud humana en caso de contaminación en los productos alimenticios.
En concreto, se utilizan materiales como el teflón (PTFE ), las resinas de poliacetal duracon y delrin, y la muy cara poliéter éter cetona (PEEK).
Tipos de Separadores de Aceite
Los tipos de separadores de aceite pueden clasificarse en tres categorías, según el material: a base de resina, multicapa y metálicos.
1. A Base de Resina
Los separadores de aceite a base de resina se fabrican generalmente con materiales como el poliacetal, el tetrafluoroetileno o la poliamida, a los que se añaden cargas y lubricantes. Aunque los sistemas a base de resina son menos resistentes que los sistemas a base de metal, tienen las ventajas de un bajo coeficiente de fricción, poco peso y bajo coste, y también se utilizan para soportar materiales blandos como el aluminio.
2. Sistemas de Doble Capa
Los separadores de aceite de doble capa tienen un metal de soporte, una capa sinterizada y una capa superficial, utilizándose materiales a base de resina o materiales lubricantes sólidos para la capa superficial. Son de pared delgada y tienen una excelente resistencia mecánica, lo que permite diseños compactos. Los separadores de aceite, pueden utilizarse sin lubricación, pero ofrecen incluso mejores propiedades cuando se utilizan en combinación con aceite lubricante.
3. De Base Metálica
Los separadores de aceite metálicos suelen estar fabricados con una aleación de cobre o de aluminio impregnada de lubricante sólido. Se utilizan en secciones de cojinetes de alta carga y se consideran materiales de cojinetes de alta resistencia y larga duración. A menudo se utiliza grafito como lubricante sólido.
Otros tipos tienen lubricante sólido disperso dentro del metal sinterizado y se utilizan con frecuencia, especialmente en entornos de alta temperatura.
Más Información sobre los Separadores de Aceite
Vida Útil de los Separadores de Aceite
La vida útil de los separadores de aceite es el tiempo necesario para que el casquillo se desgaste por deslizamiento, y para que la separación entre el eje y el casquillo sea mayor que la separación de diseño, lo que provoca el traqueteo de las piezas deslizantes. No existe un valor definido para la vida útil de un separador de aceite, pero existe un método por el cual se determina la cantidad de desgaste a partir de una fórmula teórica y se define la vida útil como el tiempo que transcurre hasta que la cantidad de desgaste se hace mayor que la holgura de diseño.
El desgaste estimado se calcula multiplicando el desgaste específico (mm/ (N/mm^2-m/s-hr)), la presión superficial de diseño (N/mm^2), la velocidad de diseño (m/s) y el tiempo de fricción (hr). El índice de desgaste específico puede obtenerse a partir de datos experimentales y suele situarse entre 0,0006 y 0,003 en condiciones sin lubricación.
Al diseñar separadores de aceite, la presión superficial de diseño se calcula estableciendo el tiempo de fricción como la vida útil requerida, el juego admisible del cojinete como el desgaste estimado y la velocidad de diseño como la velocidad de funcionamiento. Una vez determinada la presión superficial de diseño, el diámetro del eje y la longitud del casquillo se seleccionan de forma que la presión superficial se mantenga por debajo de la presión superficial de diseño.