Los rodamientos TL de NSK doblan la vida útil en maquinaria del sector de la fabricación de papel

Los atributos especiales de la especificación TL (resistentes y con una larga vida útil) de NSK proporcionan una mayor resistencia circunferencial frente al estrés y permiten reducir las roturas del anillo interior, lo que consigue doblar la vida útil en comparación con la de los rodamientos convencionales con tratamiento de superficie estándar.

Los rodamientos de rodillos esféricos de la serie TL están diseñados específicamente para secciones de maquinaria de fabricación de papel que trabajan a temperaturas elevadas, incluidos los rodillos de secado, los rodillos de las calandras, los rodillos de estucado y los rodillos perforados. Estos rodamientos fueron desarrollados como una solución a un problema específico: roturas del anillo interno. Este problema es común en los cilindros secadores (incluidos los rodillos Yankee) y los rodillos de la calandra, donde el vapor pasa a través del eje hueco del rodillo para calentarlo. Aquí, el casquillo se expande más rápido que el rodamiento, lo que hace que el ajuste sea más ajustado. A medida que aumenta el estrés sobre el aro del anillo interior, es posible que aparezcan de grietas.

Las altas temperaturas en la maquinaria de fabricación de papel también presentan desafíos adicionales para los rodamientos. Por ejemplo, la presencia de calor reduce la viscosidad del lubricante, lo que reduce la vida útil del rodamiento, mientras que luna fluencia de la temperatura no deseada puede tener un impacto negativo en la estabilidad dimensional.

Si bien la adopción de un procedimiento de puesta en marcha lenta puede evitar tales problemas, al aumentar la temperatura gradualmente, puede tardar varias horas y las fábricas de papel no pueden permitirse la pérdida de producción e ingresos. En cambio, la solución radica en una adecuada selección de rodamientos.

Para contrarrestar los efectos de la temperatura, NSK analizó el proceso de rotura del anillo interno y estableció un método de evaluación de la resistencia que posteriormente condujo al desarrollo y patente de la especificación TL. El tipo de acero utilizado en estos rodamientos se carburiza mediante un método especial de tratamiento térmico superficial de los caminos de rodadura de forma que alcancen tanto una alta dureza superficial como una gran estabilidad dimensional al ser sometidos a altas temperaturas. Es importante destacar que la resistencia del anillo interior aumenta lo suficiente como para resistir mucho mejor la tensión circunferencial, incluso a temperaturas de hasta 200 °C.

La resistencia de los anillos interiores que cumplen con la especificación TL es mayor que la resistencia de los anillos interiores fabricados con acero bainítico o acero estándar para rodamientos, mientras que la dureza de la superficie de los elementos de rodadura es mayor que la dureza de las superficies de los elementos de rodadura fabricados con acero bainítico o con acero cementado endurecido. Estos factores son los elementos clave que determinan la capacidad de los rodamientos TL para conseguir una vida útil más prolongada cuando se usan en calandras, rodillos guía y rodillos intermedios de arrastre, por ejemplo.

Un ejemplo de todo ello es una importante fábrica de papel que estaba experimentando problemas con los rodillos de las calandras, donde se estaban formando múltiples grietas en los anillos interiores de los rodamientos. Tras la frustración de tener que soportar hasta 12 fallos anuales, que inevitablemente conducían a excesivos períodos de inactividad y mantenimiento, la fábrica de papel invitó al equipo de ingenieros expertos de NSK a investigar para poder resolver el problema. Como parte del Programa de Valor Añadido AIP de NSK, se inició una revisión integral de la aplicación.

Los especialistas de NSK pronto descubrieron que los rodamientos esféricos estándar que se usaban en los rodillos de las calandras no disponían de anillos internos fabricados con acero carburizado, lo que los sensibilizaba de forma crítica a las elevadas temperaturas de la aplicación y por ende a fracturas en los anillos interiores. Por lo tanto, se recomendó que la fábrica de papel cambiara a rodamientos de rodillos esféricos NSK con tecnología TL. La innovadora composición química del acero y la mayor resistencia del aro al esfuerzo y al agrietamiento duplicaron la vida útil y redujeron el coste de la substitución de los rodamientos dañados y de los períodos de inactividad. Durante un período de cinco años desde que se realizó el cambio, la fábrica de papel ha podido ahorrar cerca de 430.000 euros.

Los rodamientos de rodillos esféricos con tecnología TL de NSK han estado en funcionamiento en los rodillos de secado así como en otros rodillos de la maquinaria de fabricación de papel desde 1994, sin problemas. Hoy en día, se producen más de 100 tamaños/tipos distintos de rodamientos TL, lo que ayuda a una amplia gama de clientes a alcanzar un mejor rendimiento y una mayor rentabilidad. Además, para acomodar rodamientos para rodillos de secado Yankee, NSK puede ofrecer rodamientos de rodillos autoalineantes grandes de la serie TL con diámetros de hasta 1.360mm.

Ejemplo de una estructura de rodillo de cilindro secador en el que se pueden observar las temperaturas típicas que se alcanzan. 1 Vapor, 2 Lubricante, 3 Retorno de aceite.

Evidencias de roturas en el anillo interior endurecido de un rodamiento de rodillos esféricos como consecuencia de la tensión a la que se ha sometido el aro.

Los rodamientos de rodillos esféricos NSK con tecnología TL ofrecen el doble de vida útil que sus homólogos convencionales.