Tribología, la ciencia de la interacción entre superficies



La ciencia está presente en todo lo que hacemos, aunque no siempre estamos conscientes de los términos para nombrar ciertas reacciones o procesos sí sabemos que muchos de los fenómenos, productos y actividades tienen una explicación científica y fueron creados para ayudarnos a mejorar nuestra vida. En esta ocasión hablaremos de una ciencia que no es tan conocida, al menos por su nombre, ya que todo lo que estudia y genera ha existido de alguna manera desde el inicio de la humanidad y claro en la actualidad ha sido mejorada y es más aprovechada, se trata de la tribología.

Pero, ¿Qué es tribología? es la ciencia que estudia la interacción de las superficies en movimiento relativo y se centra en el estudio de fenómenos como la fricción entre dos cuerpos en movimiento, el desgaste como efecto natural del fenómeno y la lubricación como medio para evitar el desgaste.

Se puede decir que esta ciencia está presente en todos los aspectos de la maquinaría, motores y elementos de la industria. Sus principales componentes son los rodamientos, los frenos, los embragues, los sellos, los anillos de pistones y los engranes.

La aplicación de la tribología tiene muchos beneficios como son el ahorro en materias primas, el aumento en la vida útil de las herramientas y la maquinaria, el ahorro de recursos naturales, mejor aprovechamiento de la energía, la protección al medio ambiente y con todo ello un ahorro económico.

Esta ciencia se puede encontrar presente en  diversas aplicaciones como los motores eléctricos y de combustión, las turbinas, la extrusión, el rolado, la fundición, la forja, los procesos de corto, los elementos de almacenamiento magnético y las prótesis articulares.

Como mencionamos la tribología se centra en el estudio de ciertos fenómenos, tres para ser más específicos: fricción, desgaste y lubricación.  A continuación explicaremos la importancia de cada uno.

Empezaremos por la fricción, científicamente se puede explicar como la fuerza de rozamiento entre dos superficies que están en contacto con una fuerza que se opone al movimiento de una superficie sobre la otra o bien a esa fuerza que se opone a que se inicie el movimiento. Quizá suene muy complicado pero si ponemos un ejemplo de la vida cotidiana, la fuerza de fricción es la que nos permite caminar y correr.

Existen dos tipos de fricción, una es la fricción estática que se da entre dos objetos que no están en movimiento relativo y la otra es la fricción dinámica que es aquella que se da entre dos superficies que están en contacto con una fuerza.

El siguiente fenómeno que estudia la tribología es el desgaste el cual se define como una pérdida de material de la interface de dos cuerpos cuando a éstos se les ajusta a un movimiento relativo bajo la acción de una fuerza. La ciencia ha identificado seis tipos principales de desgaste y son los siguientes.

  1. Desgaste por adherencia: se da cuando dos superficies se deslizan una contra otra bajo presión, lo que provoca que se fracture la unión y desgarre el material de  una superficie parara transferirlo a otra ocasionando un gran daño.
  2. Desgaste por abrasión: se trata de la remoción del material de una superficie que está en contacto con una superficie más dura.
  3. Desgaste por ludimiento: se trata del resultado del movimiento oscilatorio de dos superficies en contacto, por ejemplo en algunas máquinas en donde existe una vibración entre distintas partes.
  4. Desgaste por fatiga: se presenta cuando hay desprendimiento de material de la superficie debido a los movimientos.
  5. Desgaste por erosión: ocasiona la pérdida de material en la superficie por el contacto con un líquido que contiene en suspensión cierta cantidad de partículas abrasivas, siendo esencial el movimiento relativo entre el fluido y la superficie.
  6. Desgaste corrosivo: en esta forma intervienen reacciones químicas que ocurren por estar en contacto con el medio ambiente, lo cual contribuye significativamente a la velocidad con que se presenta el desgaste.

El último elemento es la lubricación y se trata de separar dos superficies con deslizamiento relativo para producir el menor daño entre ellas, para lograrlo se coloca una película de lubricante de espesor suficiente entre las dos superficies para evitar el desgaste. Existen diferentes tipos de lubricantes que se pueden utilizar, están los que se dan de manera  natural como el agua y el aire o aquellos que se fabrican como aceite sintético creado para que funcione en condiciones especiales de temperatura y velocidad. Existen tres tipos de lubricación:

1.- Lubricación hidrodinámica: es aquella que separa las superficies por un lubricante que genera estabilidad.

2.- Lubricación límite: es aquella que tiene una capa más fina de lubricante y por lo tanto hay un contacto entre las dos superficies.

3.- Lubricación hidrostática: es la que se logra al introducir a presión el lubricante en el lugar de carga para crear una película lubricante, es este tipo de lubricación suele usarse aire o agua.


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Publicado por el 27 Jun, 2017 | Publicar un comentario



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