La ferrografía es un tipo especializado de análisis de aceite que se utiliza para estudiar el desgaste de las partículas en los componentes de la máquina mediante el análisis de contaminantes en el aceite lubricante . Puede usarse para predecir y diagnosticar errores que ocurren en la maquinaria. La ferrografía está relacionada con la tribología , que es el estudio de la fricción entre superficies que interactúan. Desde el advenimiento de la ferrografía en la década de 1970, se ha utilizado en muchos entornos industriales como una forma de mantenimiento preventivo.
Historia
La ferrografía fue pionera en la década de 1970 por Vernon C. Westcott para ayudar al ejército de los Estados Unidos a diagnosticar problemas relacionados con fallas en los rodamientos antes de que los problemas se volvieran mortales. [1] En ese momento, el mejor método de análisis no podía detectar partículas pequeñas, por lo que cuando los militares encontraron problemas, ya era demasiado tarde para encontrar soluciones. Los militares se acercaron al Sr. Westcott para encontrar una manera de resolver este problema y de ahí el Sr. Westcott desarrolló el primer ferrograma. El ferrograma fue utilizado por primera vez por el Reino Unido para detectar fallas de helicópteros en la Guerra de las Malvinas . [2]
Propósito y usos
La ferrografía es un elemento básico en el mantenimiento de la prevención de fallas . El monitoreo continuo del aceite lubricante permite un cambio de un costoso y muchas veces innecesario mantenimiento planificado a la prevención de fallas más rentable. [3] La ferrografía es única porque puede proporcionar información sobre piezas cerradas a medida que el aceite lubricante circula por estas áreas y aún es accesible. Enjuagar los componentes vitales con lubricante libre de partículas y analizar la salida puede ofrecer un informe detallado del desgaste de la máquina sin desmontar nada.
Desde su aplicación inicial en el ejército, se ha descubierto que la ferrografía es útil en [1]
- buques
- minería de carbón
- motores diesel
- turbinas de gas en la industria aeroespacial
- industria agricola
- avión naval
Otras aplicaciones
Aplicando la idea de la ferrografía en otros campos, se han encontrado técnicas para analizar el desgaste fuera del aceite lubricante y de las partículas que no tienen propiedades magnéticas. Estos usos se han encontrado en el procesamiento de muestras de grasas, emisiones de gases; y al examinar el desgaste de las articulaciones artríticas . [1] En las articulaciones artríticas, los residuos del contacto hueso con hueso pueden encontrarse en el líquido cerca de la articulación y analizarse mediante ferrografía de lectura directa que puede brindar información sobre la tasa de disminución de la articulación. En noviembre de 2016, se dispone de información mínima sobre los usos adicionales de la ferrografía.
Tipos
Ferrografía analítica
La ferrografía analítica funciona mediante la separación magnética de partículas contaminantes y un análisis profesional de las partículas. Se toma una muestra del aceite lubricante de la máquina y se diluye, luego se pasa por un portaobjetos de vidrio. Luego, este portaobjetos de vidrio se coloca en un cilindro magnético que atrae los contaminantes. Los contaminantes no magnéticos permanecen distribuidos a lo largo del portaobjetos desde el lavado. Luego, estos contaminantes se lavan para eliminar el exceso de aceite, se calientan a 600 ° F durante dos minutos y el portaobjetos se analiza con un microscopio. [4] Después del análisis, las partículas se clasificarán según su tamaño. Las partículas de más de 30 micrones de tamaño se consideran "anormales" e indican un desgaste severo. [4]
Las partículas se dividen en seis categorías, con cinco subcategorías adicionales bajo desgaste ferroso: [5]
- cobre
- blanco no ferroso: generalmente aluminio o cromo
- babbitt : partículas que contienen estaño y plomo
- contaminantes: no cambian de apariencia después del calentamiento, generalmente suciedad
- fibras : típicamente de filtros
- desgaste ferroso : partículas magnéticas que son atraídas por el cilindro magnético
- alta aleación : rara vez se encuentra en ferrogramas
- aleacion baja
- hierro fundido
- óxidos metálicos oscuros : la oscuridad indica oxidación
- óxidos rojos
Ser capaz de identificar diferentes partículas puede resultar invaluable, porque la prominencia de ciertas partículas puede apuntar a ubicaciones específicas de desgaste. Además, la presencia de partículas que no entran en contacto con el aceite lubricante puede revelar contaminación. Este tipo de análisis requirió un profesional capacitado y puede ser prohibitivamente costoso para operaciones más pequeñas.
Método de lectura directa
La ferrografía de lectura directa es un enfoque más matemático de la ferrografía. Esencialmente, la acumulación en el portaobjetos de vidrio se mide al iluminar el portaobjetos. El bloqueo de la luz por la acumulación de partículas se utiliza, a lo largo del tiempo, para calcular un promedio. Un aumento en el bloqueo indica una mayor cantidad de desgaste de la máquina. [6] Este método es menos costoso, ya que no se requiere un análisis experto y puede automatizarse. Sin embargo, una vez que se identifica un problema, hay menos información disponible para diagnosticar el problema.
Limitaciones
Si bien la ferrografía es una herramienta eficaz para el análisis del desgaste, tiene varias limitaciones. La ferrografía es un procedimiento muy costoso debido a los instrumentos especializados y sofisticados que se requieren. [1] La ferrografía se destaca entre los métodos de análisis de aceite debido al elemento magnético involucrado. Esto permite un informe más detallado que métodos similares no pueden producir. Además, para el enfoque cualitativo que es la ferrografía analítica, se necesitan expertos para dar sentido a la salida bruta. [6] Además, la ferrografía no puede resolver problemas, solo llamar la atención sobre ellos. Luego, estos problemas deben abordarse por sí solos.
Referencias
- ^ a b c d "Ferrografía, entonces y ahora". Tribology International . 38 .
- ^ "Un tributo a Vernon C. Westcott, inventor de la ferrografía" . Consultado el 23 de octubre de 2016 .
- ^ "Ferrografía". Tribology International . 9 .
- ^ a b "Ferrografía analítica: haga que funcione para usted" . Consultado el 25 de octubre de 2016 .
- ^ "Ferrografía analítica: métodos, beneficios y aplicaciones" . AZoM.com . 2013-04-23 . Consultado el 23 de octubre de 2016 .
- ^ a b "WearCheck FYI - Ferrografía analítica y lectura directa" . wearcheck.com . Consultado el 24 de octubre de 2016 .