Análisis de funcionamiento y optimización de máquina de ensayos de fretting corrosion

Abstract

El estudio del desgaste producido por la acción sinérgica del fretting y la corrosion es de gran importancia en la industria en la actualidad. Esto se debe a que este mecanismo de daño aparece en la mayoría de las maquinas con motores o bien donde se producen vibraciones, afectando a conjuntos de piezas que no deberían presentar movimiento relativo entre sí. En el mercado se puede encontrar equipos de ensayos de fretting (comúnmente llamados tribómetros), a los que se les puede hacer adaptaciones para someter las probetas a un ambiente corrosivo. Las marcas Nanovea, Anton Paar, son proveedores de las mismas y, como es de esperarse, los costos resultan elevados. Debido a esto, se contempló la posibilidad de poner en valor una máquina de ensayos de fretting - corrosion existente en el laboratorio IIBio del INTEMA fabricada por un estudiante de la Facultad de Ingeniería UNMdP en su proyecto final. Para esto, fue necesario analizar su funcionamiento y, a continuación, actualizar la misma, mediante una serie de optimizaciones realizadas en este proyecto. Se trabajo en la mejora del sistema de carga, para lo cual se evaluaron diversas alternativas basadas en la modificación del funcionamiento de la maquina inicial, o bien en el diseño de esta. Para eso, se simulo el comportamiento de las distintas opciones, mediante el software Autodesk Inventor y se verifico la respuesta del sistema a las posibles solicitaciones que podría tener en funcionamiento. Esto permitió realizar la selección de un sistema de doble cantilever, opción que optimizaría el costo, tiempo y funcionalidad requerida. Adicionalmente, se fabricaron dos sensores laser de desplazamiento, y se calibraron para poder registrar los desplazamientos horizontales y verticales que tiene la punta del sistema de carga. Esto permitirá al usar el dispositivo final, la posibilidad de realizar ensayos cuyos resultados sean repetitivos y trazables a otros equipos similares. Se mecanizaron las piezas necesarias para el ensamblado completo. Se realizo dicho ensamblado y se generó un manual de armado y uso, que facilitara la utilización de la maquina actualizada para la evaluación del daño por fretting-desgaste y corrosion simultáneamente. Para concluir la maquina se instaló en el laboratorio IIBio de INTEMA y se puso en funcionamiento, a la espera de que la situación permita utilizarla para realizar pruebas de funcionamiento y ensayos en muestras, siendo esta una tarea futura que excede el alcance de este trabajo final.