Las 10 causas por la que tus rodamientos están fallando

Los rodamientos son piezas de precisión y como tal debemos de tratarlos, son los apoyos dinámicos de la maquinaria rotativa. En general, los grandes fabricantes de rodamientos se aseguran en sus procesos productivos que los rodamientos cumplan con los más altos estándares de calidad, asegurando con ello un rodamiento confiable.

Aun así, algunos rodamientos fallarán prematuramente ocasionando afectación a la maquinaria y procesos productivos. A continuación enunciaremos las causas más comunes por las que hoy día los rodamientos están fallando, cuáles son sus modos de fallas y lo importante, qué hay que hacer para evitar que se repita esta falla.

1. Lubricación

Para nadie es un secreto que cerca de tres cuartas partes de rodamientos que fallan prematuramente es consecuencia de una lubricación deficiente, debido a que lo más importante es la película lubricante creada a través de la viscosidad del aceite base. Entre las causas que originan esta deficiencia podemos incluir: lubricantes inadecuados, cantidades excesivas, degradación de los lubricantes o escasez de este.

Modo de falla

La forma más adecuada de descubrir este tipo de falla es a través de la norma ISO 15243 donde está caracterizada por un desgaste abrasivo, adhesivo y fatiga de los caminos de rodadura; es común encontrar lapeados, ralladuras y decoloración.

Tarea para prevenir el daño

Utilice el lubricante correcto, con la frecuencia apropiada, en la cantidad precisa, aplicando en el lugar correcto, utilizando el método apto y con la condición adecuada.

Figura 19. Almacenamiento 1.
Fuente: El autor.
Figura 1. Falla en rodamiento por exceso de grasa, cambio en la coloración de los caminos de rodadura. 
Fuente: El autor.
Figura 2. Aumento de temperatura en los caminos de rodadura debido a una escasez de lubricante.
Figura 2. Aumento de temperatura en los caminos de rodadura debido a una escasez de lubricante.
Fuente: El autor.
Figura 3. Soporte de fundición con exceso de lubricante, el sello dejó de funcionar, el rodamiento está comprometido y próximo a la falla.
Figura 3. Soporte de fundición con exceso de lubricante, el sello dejó de funcionar, el rodamiento está comprometido y próximo a la falla.
Fuente: El autor.

2. Contaminación

Causada por sustancias extrañas típicamente contenidas en el lubricante al momento de la aplicación o por el proceso mismo donde está funcionando el rodamiento ingreso de agua o sustancias sólidas.

Modo de falla

Indentaciones en los caminos de rodadura, en los elementos rodantes, formación de micro cráteres, y huellas en forma de abanico.

Tareas para prevenir el daño

Implemente procedimientos enfocados en el almacenamiento de los lubricantes, filtrado de los lubricantes nuevos, identificación y etiquetado para evitar la miscibilidad, limpieza en las áreas de trabajo, graseras y engrasadoras, utilizar guantes limpios para reducir el riego de contaminación, mejora en los sistemas de sellado.

Figura 4. Picaduras en rodillos debido al ingreso de contaminantes.
Figura 4. Picaduras en rodillos debido al ingreso de contaminantes.
Fuente: El autor.
Figura 5. Indentaciones generadas por ingreso de agua en el rodamiento.
Figura 5. Indentaciones generadas por ingreso de agua en el rodamiento.
Fuente: El autor.

3. Falso brinell

Causado por vibración entre elementos rodantes y caminos de rodadura, transporte inadecuada, almacenamiento incorrecto, también ocurre en equipo de respaldo o de emergencia por transmisibilidad de vibraciones.

Modo de falla

Decoloraciones en tonos rojizo a la misma distancia de los elementos rodantes, impresión de los elementos rodantes en los caminos de rodadura, cizallamiento en las pistas.

Tareas para prevenir el daño

Implementar procedimiento de transporte para equipo reparado fijando el eje, almacenar adecuadamente los rodamientos aislado de vibraciones, polvo y altas temperatura ambiente, implementar tareas de mantenimiento para la operación de equipos de respaldo.

Figura 6. Ralladuras longitudinales, espaciadas a la altura de los elementos rodantes.
Figura 6. Ralladuras longitudinales, espaciadas a la altura de los elementos rodantes.
Fuente: El autor.
Figura 6. Ralladuras longitudinales, espaciadas a la altura de los elementos rodantes.
Figura 7. Perdida de ajuste en aro interior con acanaladuras provocadas por vibración.
Fuente: El autor.
Figura 8. Elementos rodantes con daños focalizados. Al no estar girando presentan marcas, equipo de respaldo.
Figura 8. Elementos rodantes con daños focalizados. Al no estar girando presentan marcas, equipo de respaldo.
Fuente: El autor.

4. Corrosión por rozamiento (pérdida de interferencia a nivel de eje o alojamiento)

Causado por maquinado no adecuado de las superficies de contacto, eje o alojamiento, típicamente el aro que gira es el que lleva el ajuste más fuerte. Puede darse también por fijar uno de los rodamientos y no permitir la dilatación axial.

Modo de falla

Al haber superficies que no están plenamente en contacto se produce una reacción química que lleva a la oxidación de las superficies junto con micro movimientos de los componentes adyacentes ocasionan pérdida de material, en casos extremos fractura de alguno de los aros.

Tareas para prevenir el daño

Realice un procedimiento para que en cada recambio de rodamientos se mida el eje y el alojamiento. Con un micrómetro compárelo con las tolerancias de maquinado, si está fuera de dimensión y/o forma proceda a maquinar de manera adecuada, evite utilizar algún tiempo de pegamento, “picotear” el eje o moletearlo.

Figura 9. Perdida de ajuste de interferencia entre el eje y el aro interior.
Figura 9. Perdida de ajuste de interferencia entre el eje y el aro interior.
Fuente: NSK.
Figura 10. Perdida de ajuste de interferencia entre el eje y el aro exterior, provocando fractura.
Figura 10. Perdida de ajuste de interferencia entre el eje y el aro exterior, provocando fractura.
Fuente: El autor.

5. Montaje inadecuado (sobrecarga)

Ocurre cuando el rodamiento es montado en frío con métodos no adecuados, por ejemplo: cinceles, punzones, golpes directos, bronces, etc.

Modo de falla

El elemento rodante, al ser de un acero más duro que los aros, recibe los impactos de manera axial provocando una sobrecarga y que se entierren en caminos de rodadura, en etapas iniciales provocan ralladura o pequeños cráteres, en etapas avanzadas hay pérdida de holgura en los alveolos de la jaula provocando un desgaste abrasivo.

Tareas para prevenir el daño

Aplique la fuerza de montaje en el aro que gire sobre los 360° de circunferencia, de no ser posible al menos en 180°, siga las instrucciones de montaje recomendadas y capacite a su personal.

Figura 11. Elementos rodantes impresos en los caminos de rodadura provocado por un montaje inadecuado.
Figura 11. Elementos rodantes impresos en los caminos de rodadura provocado por un montaje inadecuado.
Fuente: NSK.
Figura 12. Fractura en caminos de rodadura de manera axial, provocado por golpes en el rodamiento al momento del montaje.
Figura 12. Fractura en caminos de rodadura de manera axial, provocado por golpes en el rodamiento al momento del montaje.
Fuente: El autor.

6. Montaje inadecuado (sobrecalentamiento)

Provocado al calentar el rodamiento a temperaturas mayores a 125°c generando afectación en la estabilidad dimensional. También es ocasionado por calentar el rodamiento con sopletes, baño de aceite sin control de temperatura.

Modo de falla

Al ser calentado por arriba de la estabilidad dimensional el rodamiento sufre a nivel molecular una deformación elástica provocando un incremento en la cantidad de oxígeno, provocando que se cristalice su estructura y pierda dureza, pueden provocarse fracturas “limpias” con una combinación de carga y velocidad.

Tareas para prevenir el daño

Monte el rodamiento con un calentador de inducción a una temperatura de 110°c, capacite a su personal en el uso correcto de herramientas.

Figura 13. Perdida de dureza al calentar el rodamiento para su montaje sin controlar la temperatura.
Figura 13. Perdida de dureza al calentar el rodamiento para su montaje sin controlar la temperatura.
Fuente: El autor.

7. Erosión eléctrica

Provocado por paso de corriente al rodamiento o por voltaje excesivo. Se da principalmente por operación de equipos con variadores de frecuencia, pérdida de aislamiento en conexiones, por arco eléctrico al realizar trabajos de soldadura y aterrizarse en soportes de los equipos.

Modo de falla

En el caso del voltaje excesivo se producen chispazos los cuales atraviesan los elementos rodantes provocando pérdida de material, el cual se funde en los caminos de rodadura, lo que a su vez provoca pitting localizado tanto en el elemento rodante como en el camino de rodadura; en el caso del paso de corriente hay una baja intensidad que está circulando entre los componentes del rodamiento, lo que provoca indentaciones y desarrollo de acanaladuras en pista de rodadura e igualmente, decoloraciones grises y oscuras en los elementos rodantes.

Tareas para prevenir el daño

Utilice rodamientos con aislamiento para cortar el paso de corriente, aísle de manera correcta sus equipos, desarrolle procedimientos para trabajos de soldadura donde se indiquen ubicaciones de tierras físicas.

Figura 13. Perdida de dureza al calentar el rodamiento para su montaje sin controlar la temperatura.
Figura 14. Paso de corriente en rodamientos montado en equipo con variador de frecuencia.
Fuente: SKF.
Figura 15. Voltaje excesivo en rodamiento, provocando pitting localizado.
Figura 15. Voltaje excesivo en rodamiento, provocando pitting localizado.
Fuente: NSK.

8. Corrosión por humedad

Provocada por largo tiempo de almacenamiento de equipos con rodamientos lubricados, también por fallas en sellado e ingreso de agua en equipos de respaldo, principalmente equipos de bombeo.

Modo de falla

Al generarse condensación o ingreso de agua se produce una reacción química que provoca oxidación dejando huellas de grabado, mismo modo en equipos almacenados el aceite de desprende de su jabón provocando el daño.

Tareas para prevenirlo

Implemente una tarea de mantenimiento para equipo almacenado donde con cierta frecuencia sea girado el eje, utilice un lubricante con propiedades adecuadas, mejore los sistemas de sellado.

Figura 16. Manchas de grabado en equipo almacenado.
Figura 16. Manchas de grabado en equipo almacenado.
Fuente: El autor.
Figura 17. Ingreso de agua en bomba de respaldo.
Figura 17. Ingreso de agua en bomba de respaldo.
Fuente: SKF.

9. Desalineación

Ocurre al no mantener colinealidad entre equipos, los esfuerzos provocados generan sobrecarga en el rodamiento llevándolo a una disminución de su vida y fallo prematuro, puede provocarse de igual forma por un maquinado fuera de forma de asientos, hombros y alojamientos, también al fijar mecánicamente ambos rodamientos y no permitir dilatación axial por crecimiento térmico.

Modo de falla

Sobre carga del rodamiento, desgaste prematuro en caminos de rodadura en el aro que gira en toda su circunferencia apareciendo el desgaste a un costado y el aro estático presentará desgaste en la zona de carga empezando a un costado yendo hacia el centro y terminando en el opuesto.

Tareas para prevenirlo

Mejore sus procesos de maquinado, implemente procedimientos adecuados de montaje, capacite a su personal y alinee sus ejes y poleas.

Figura 18-A. Rodamiento con fallo prematuro debido a una sobrecarga provocado por desalineación.
Figura 18-A. Rodamiento con fallo prematuro debido a una sobrecarga provocado por desalineación.
Fuente: NSK.
Figura 18-B. Rodamiento con fallo prematuro debido a una sobrecarga provocado por desalineación.
Figura 18-B. Rodamiento con fallo prematuro debido a una sobrecarga provocado por desalineación.
Fuente: NSK.

10. Almacenamiento y manipulación

Ocurre cuando el rodamiento no es almacenado de manera correcta, en caso de que esté conservado en su empaque original el daño es provocado por vibraciones externas, por largos periodos de almacenamiento con condiciones de humedad y temperaturas altas, en caso de estar fuera de su empaque, es provocado por ingreso de contaminantes.

Modo de falla

El rodamiento recibe vibraciones externas por maquinaria adyacente o por paso de camiones pesados, también por almacenar de manera horizontal varios rodamientos los elementos rodantes provocan el daño, en el caso de ingreso de contaminantes se produce por un desgaste abrasivo.

Tareas para prevenirlo

Capacite a su personal de almacén, mantenga los estantes libres de vibraciones y polvo, controle la temperatura y humedad del almacén, no saque de su envoltura el rodamiento hasta el momento mismo del montaje; en caso de perder el empaque cubra el rodamiento con papel encerado y rocíelo con algún tipo de anticorrosivo.

Figura 19. Almacenamiento 1.
Figura 19. Almacenamiento 1.
Fuente: El autor.

Un mal almacenaje puede provocar un daño prematuro en el rodamiento aun y cuando esté en su empaque original. 

Figura 20. Almacenamiento 2.
Figura 20. Almacenamiento 2.
Fuente: El autor.

Existe una gran área de oportunidad al mejorar su sistema de almacenamiento, eliminación de rodamientos obsoletos y estandarizar nomenclaturas. 

Sin duda existe una gran área de oportunidad al establecer procedimientos, tareas y estandarización en sus procesos en todo el ciclo de vida del rodamiento y con ello evitar el fallo prematuro de los mismos. ¡Vale la pena!

Autor: Alejandro Pérez Martínez/IME
Director general Grupo MTF
Correo: aperez@mtfrodamientos.com
Actualmente Alejandro es director de la empresa Grupo MTF, viaja por toda Latinoamérica trabajando como consultor e instructor especialista en confiabilidad de rodamientos y gestión del mantenimiento.

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