LA RECONSTRUCCIÓN DE ENGRANAJES MEDIANTE LA SOLDADURA
La sustitución completa de un engranaje puede representar altos costos económicos y tiempos prolongados de inactividad en los procesos industriales. Ante esta situación la reconstrucción de dientes de engranaje mediante soldadura se presenta como una alternativa viable para recuperar las dimensiones y características funcionales de las piezas dañadas. Este procedimiento consiste en la aplicación controlada de material de aporte sobre las zonas desgastadas, seguida de operaciones de mecanizado y acabado que permiten restablecer el diente.
¿ QUÉ SON ?
Los engranajes son componentes mecánicos formados por ruedas dentadas que se utilizan para transmitir movimiento y potencia entre dos o más ejes. Funcionan mediante el acoplamiento de sus dientes, de manera que cuando un engranaje gira, transmite su movimiento a otro engranaje conectado. Este sistema permite transferir energía mecánica de forma eficiente y precisa, además de modificar la velocidad, la dirección de giro y la fuerza aplicada en una máquina.
Los engranajes son uno de los mecanismos más importantes en la ingeniería mecánica debido a su capacidad para transmitir grandes cantidades de potencia con mínimas pérdidas de energía. Están presentes en una amplia variedad de equipos y máquinas, desde relojes y bicicletas hasta automóviles, turbinas, sistemas de transporte, equipos mineros y maquinaria industrial pesada. Existen diferentes tipos de engranajes según su diseño; entre los más comunes están los engranajes rectos, helicoidales, cónicos y de tornillo sin fin. Cada uno posee características específicas que permiten adaptarse a distintas necesidades de funcionamiento, carga y velocidad; la selección adecuada del tipo de engranaje es fundamental para garantizar la eficiencia y la durabilidad de un sistema mecánico.
ALGUNOS TIPOS DE ENGRANAJES
RECTOS: Son el tipo más común de la ing. mecánica; Sus dientes son completamente paralelos, al no generar fuerzas laterales toda su fuerza va directo con el movimiento. Aunque su lado negativo es que sus dientes chocan de frente al girar causando mucho ruido.
HELICOIDALES: Sus dientes en forma de hélice están cotados en forma diagonal, haciendo que al contacto no sea un choque, sino un deslizamiento. A diferencia de los rectos estos engranajes son silenciosos y estables, pero su lado negativo es que al tener los dientes inclinados tiende a empujarse hacia los lados.
CÓNICOS: Su forma es muy similar a la de un cono y su función principal es resolver los problemas geométricos. Pueden hacer que se pueda doblar la esquina del movimiento entre los ejes que se cortan en un ángulo de 90 grados. Su lado negativo es que requiere de una precisión milimétrica.
TORNILLO SIN FIN: Consiste en un tornillo con rosca helicoidal que engrana con una rueda dentada ofreciendo una reducción de velocidad en un espacio compacto.
DAÑOS MÁS COMUNES EN LOS DIENTES DE ENGRANAJE
El desgaste es la pérdida del material en la superficie del diente debido a la fricción constante. La fatiga superficial o Pitting se manifiesta como pequeños poros o grietas en las caras de los dientes y pasa debido a que el metal se cansa de soportar ciclos repetidos de alta presión, lo que hace que se desprendan en pequeños pedazos. Rotura de deintes es el fallo mas grave ya que al pasar esto quiere decir que ocurrió una sobrecarga repentina o golpe muy fuerte ocasionando que el diente se rompa. La Corrosión es el deterioro químico del metal provocado por la humedad o contaminantes, ocasionando que la superficie quede rugosa y debilite la estructura del diente.
REPARACIÓN DE DIENTES DE ENGRANAJES MEDIANTE SOLDADURA
Cuando un engranaje de un gran tamaño o de una maquinaria difícil de conseguir de rompe, conseguir el repuesto es muy complicado y también muy caro para algunos; y para la reparación del diente se sigue un proceso muy estricto.
1. La evaluación: no muchos engranajes se pueden soldar y por eso solo se recomienda hacer si el daño afecta a mas de 1 diente.
2. Preparación: Se limpia profundamente la zona para eliminar restos de grasa y luego se calienta por completo en cierta temperatura controlada haciendo que se evite un choque térmico.
3. Relleno: Utilizando soldadura de arco eléctrico y electrodos especiales de alta resistencia mecánica, el soldador deposita capas de metal para rellenar la parte rota, dejando un exceso de material bruto.
4. Tratamiento: Una vez soldado el engranaje se enfría lentamente, esto para liberar las tensiones internas del metal y que recupere la dureza adecuada.
5. Maquinado: La pieza pasa pasa a una rectificadora donde se talla el metal excedente con precisión milimétrica, devolviéndole su forma original.
PROCESOS DE SOLDADURA UTILIZADOS
SMWAW: Qué significa SHIELDED METAL ARC WELDING, es una soldadura por arco con electrodo revestido y funciona con un electrodo cubierto para proteger la soldadura. Estos son muy utilizados en estructuras de acero, construcciones exteriores y en reparaciones mecánicas.
MIG Y MAG: MIG quiere decir METAL INERT GAS, usa gases inertes como el argón para soldar metales no ferrosos como aluminio.
MAG quiere decir METAL ACTIVE GAS, usa los gases activos como el dióxido de carbono para soldar aceros. Sus usos principales son en la fabricación industrial en serie, carrocerías de autos y talleres de herrería.
ambos son un tipo de soldadura de hilo o de microalambre con un gas protector.
TIG: O también conocido como GTAW-GAS TUNGSTEN ARC WELDING, es una soldadura de gas a base de tungsteno no consumible, el arco se genera con un electrodo de tungsteno que no se gasta y se añade un material de aporte externamente de forma natural. Este trabaja en una alta precisión con tuberías de alta presión y soldadura de acero inoxidable.
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