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Centro América y CaribeExplicación de la prueba
La densidad ferrosa es la densidad de hierro, o más correctamente, de las partículas ferromagnéticas distribuidas en el lubricante. Los otros elementos ferromagnéticos que uno podría encontrar en componentes lubricados son el níquel y el cobalto, pero en la práctica, estos elementos es muy probable que se encuentren, comparativamente, en pequeñas cantidades. Por lo tanto, lo que estamos midiendo efectivamente es la concentración de aleaciones de acero magnéticas.
No hay una sola forma de llevar a cabo un análisis de densidad ferrosa. Hay muchas formas de realizar esta esencial prueba. Quizás las más comunes sean la ferrografía de lectura directa (DRF), una prueba en la cual se analiza la luz bloqueada por las partículas depositadas en un porta objeto; y la inducción electromagnética, la cual mide el voltaje inducido en una bobina transportadora de corriente en presencia de un material ferromagnético.
Estas pruebas reportan la concentración de partículas ferrosas en una muestra. Si bien no se reportan unidades (los números generados son índices), es posible conceptualizar los resultados como la masa de partículas de hierro por la masa de aceite – algo así como gramos de acero por kilogramo de aceite. El índice de concentración no nos dice nada en cuanto a la distribución de partículas por tamaño; pero en la práctica, la prueba está sesgada hacia las partículas grandes.
En cuáles sistemas es aplicable
La densidad ferrosa es adecuada para sistemas con depósitos de aceite pequeños en los cuales la mayoría de los componentes susceptibles al desgaste están fabricados con hierro, donde no hay un sistema de filtración o al menos un sistema de filtración externo. Buenos candidatos son los motores de combustión interna, componentes de equipos pesados, como la mayoría de las transmisiones y engranajes automotrices y las cajas de engranajes industriales. Normalmente se recomienda incluir la prueba de densidad ferrosa como prueba rutinaria en estos equipos.
Los sistemas que tienen grandes volúmenes de aceite y una fitración na, como las turbinas y los sistemas hidráulicos, no son buenos candidatos para esta prueba, al menos no mediante el uso de la muestra de aceite. Es más útil realizar una prueba de densidad ferrosa a las partículas obtenidas después de lavar una sección de la media filtrante.
En el caso de la prueba por inducción electromagnética, es posible realizar la prueba de densidad ferrosa sobre un filtrograma producido bien sea del aceite o de las partículas del filtro. Es estos sistemas, se recomienda realizar la densidad ferrosa sobre las partículas del filtro bien sea suspendidas en el aceite o depositadas sobre una membrana. Como siempre, asegúrese de que el procedimiento de la prueba sea reproducido correctamente cada vez que se realice a n de asegurar resultados que permitan diagnosticar en función de una tendencia.
La densidad ferrosa tampoco es útil en sistemas que tienen comparativamente una composición ferrosa pequeña, como los engranajes tipo sin n los cuales utilizan una aleación a base de cobre en la corona.
Una prueba de densidad ferrosa cuyos resultados estén en el rango anormal, debe ser objeto de un análisis microscópico, como una ferrografía analítica o una microscopía de membrana.
Comparación con el análisis espectrométrico de hierro
Todos los probadores de densidad ferrosa producen al menos un índice de contaminación el cual es proporcional a la densidad de partículas ferrosas en el aceite. Usaremos este índice para la siguiente discusión. Existen varias formas para determinar el contenido de hierro elemental en una muestra de aceite; sin embargo limitaremos esta discusión a la espectrometría de emisión atómica por plasma inductivamente acoplada (AES- ICP), ya que esta es la metodología más utilizada para la evaluación de elementos metálicos en lubricantes.
Para resaltar las diferencias entre densidad ferrosa y análisis de elementos metálicos, se presentan a continuación dos situaciones teóricas. La primera se ilustra en la Figura 1. Una muestra ha sido preparada tomando la bola de un rodamiento y colocándola dentro de la muestra de aceite. Si usted fuese a analizar la muestra tanto para hierro y para densidad ferrosa, el resultado de densidad ferrosa sería, como es lógico, alto, y el contenido de hierro elemental cero. Esto guarda relación con la limitación, en cuanto al tamaño de partícula, que pueden ser analizadas por un espectrómetro de ICP. El límite superior suele establecerse en cinco micrones.
Si tomamos la misma bola y la convertimos en un polvo muy no (Figura 2), la densidad ferrosa sería la misma que la de la Figura 1 (la concentración de hierro no cambia). Sin embargo, la lectura de hierro sería ahora alta, ya que las partículas se han llevado al tamaño que el espectrómetro es capaz de detectar.
Las Figuras 3,4y5 representan situaciones de la vida real.
La Figura 3 ilustra una situación de desgaste normal, predominantemente partículas de desgaste por rozamiento (adhesivo). Hay muy pocas partículas pequeñas suspendidas en el aceite. En este caso, como era de esperarse, tanto la densidad ferrosa como el contenido de hierro están bajos.
La Figura 4 ilustra un desgaste por corrosión. Durante las reacciones de corrosión, las partículas generadas son extremadamente pequeñas, normalmente por debajo del micrón (llamadas partículas sub-micrón) y completamente disueltas en el aceite. En este caso la concentración de partículas ferrosas será baja, pero el nivel de hierro será alto ya que, virtualmente, todas las partículas pueden ser detectadas por el espectrómetro de ICP.
La Figura 5 representa una muestra tomada de un sistema que se encuentra en la etapa final de falla por fatiga – aquí la distribución de las partículas de desgaste se caracteriza por pocas partículas pequeñas y muchas astillas grandes. La lectura de densidad ferrosa será alta, mientras que la del hierro será baja, debido principalmente a las pocas partículas pequeñas que el espectrómetro puede procesar con precisión.
Conclusiones
El análisis de densidad ferrosa presenta una imagen rápida y de gran alcance de la situación general de desgaste de los componentes. Comparando los índices de concentración de partículas ferrosas con el análisis de hierro le dará más información del tipo de desgaste que está ocurriendo y de la distribución por tamaño de las partículas de desgaste.
Otros artículos de interés: https://noria.mx/ lublearn/interpretando-resultados-del-analisis-de- aceite/
Noria Corporation. Traducido por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América.