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Tribología

Tribología

IK4-TEKNIKER estudia el diseño tribológico, la ingeniería de materiales y superficies, que permiten con la adecuada interface o lubricación, trabajar en condiciones reales (ej. extremas y ambientes controlados) con el mínimo gasto de energía, impacto sonoro y ambiental durante su ciclo de vida.

El objetivo principal es el conocimiento de los mecanismos de fricción, desgaste mecánico, desgaste químico (corrosión) y la sinergia desgaste-corrosión a diferentes escalas (nano-macro), su simulación y modelización mediante ensayos en el laboratorio y cálculos matemáticos. Y de esta manera,  aplicarlo para el incremento de la calidad de vida y durabilidad de las superficies en contacto de componentes reales, estudiando su compatibilidad y tipo de interacción con el entorno.

El correcto funcionamiento de casi cualquier sistema mecánico está condicionado por mantener niveles de fricción y desgaste (mecánico o químico) adecuados en sus partes móviles. Los fenómenos de desgaste (ej. abrasión, adhesión, fatiga sub-superficial (pitting), desgaste-corrosión, fatiga-corrosión,  la erosión) son consecuencias directas del hecho de no haber considerado suficientemente el diseño tribológico en componentes mecánicos.

Por ello, IK4-TEKNIKER investiga en la tribología de:

  • Lubricantes avanzados (ej. líquidos iónicos, biodegradables)
  • Materiales metálicos y componentes (ej. rodamientos, juntas, engranajes, pistones, segmentos, camisas de motor)
  • La tribología de materiales poliméricos (ej. juntas, elastómeros, polímeros, composites, suelos,…),
  • La biotribología
  • La tribología de los textiles y el calzado que requieren un comportamiento multifuncional (ej. resistencia frente a la abrasión y comportamiento antimicrobiano)

Para caracterizar las propiedades de fricción, desgaste y desgaste-corrosión de materiales y lubricantes es posible realizar ensayos bajo norma así como adaptar los equipos existentes para realizar configuraciones ajustadas a problemáticas específicas o desarrollar nuevos bancos de ensayo de acuerdo a las necesidades de los clientes. Este equipamiento se completa con equipos auxiliares para analizar el desgaste de los componentes (ej. microscopios confocales o microscopios electrónicos de barrido) y por un completo laboratorio de análisis de lubricantes.

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    El objetivo principal es el conocimiento de los mecanismos de fricción, desgaste mecánico, desgaste químico (corrosión) y la sinergia desgaste-corrosión a diferentes escalas (nano-macro), su simulación y modelización mediante ensayos en el laboratorio y cálculos matemáticos. Y de esta manera,  aplicarlo para el incremento de la calidad de vida y durabilidad de las superficies en contacto de componentes reales, estudiando su compatibilidad y tipo de interacción con el entorno.

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    Por ello, IK4-TEKNIKER investiga en la tribología de:

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    Para caracterizar las propiedades de fricción, desgaste y desgaste-corrosión de materiales y lubricantes es posible realizar ensayos bajo norma así como adaptar los equipos existentes para realizar configuraciones ajustadas a problemáticas específicas o desarrollar nuevos bancos de ensayo de acuerdo a las necesidades de los clientes. Este equipamiento se completa con equipos auxiliares para analizar el desgaste de los componentes (ej. microscopios confocales o microscopios electrónicos de barrido) y por un completo laboratorio de análisis de lubricantes.

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    CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPO

    • Carga: 250 a 1000 g
    • Velocidad: 60 o 72 rpm
    • Muelas abrasivas: CS-17, CS-10, CS-10F, H-18, H-22, H-38, H-10, S-35, CS-0, S-32, CS-35, S-39 

    EXPERTISE

    • Determinación de la resistencia a la abrasión de materiales y recubrimientos
    • Opción de añadir partículas abrasivas (arena) durante el ensayo
    • Multitud de ensayos estándares: ASTM C 501, UNE EN 660, ISO 8251, UNE EN 14322, ASTM D  4060, JIS H 850
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    CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPO

    • Abrasivo: alúmina 50 µm
    • Ángulo de incidencia:  15,30, 45, 60, 75 y 90º
    • Velocidad de la partículas: 30 a 100 m/s
    • Tasa de descarga: 1 a 5 g/min
    • Temperatura: ambiente a 400ºC

    EXPERTISE

    • Erosión de materiales a partir de un abrasivo  inyectado por acción de un chorro de aire a presión
    • Determinación de la resistencia a la erosión de materiales y recubrimientos
    • Ensayos bajo norma ASTM G76
    • Idóneo para evaluar materiales y recubrimientos que trabajan en ambientes desérticos 
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    CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPO

    • Evaluación del ángulo de contacto
    • Cálculo de energía superficial
    • Posibilidad de realizar ensayos a alta temperatura

    EXPERTISE

    • Evaluación de la hidrofobilicidad/hidrofilicidad
    • Evaluación del ángulo de contacto
    • Evaluación de la energía superficial
    • Evaluación del efecto Leindenfrost
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    CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPO

    • Banco de ensayo de engranajes de potencia circulante o Four Square
    • Distancia entre centros: 91.5 mm
    • Rangos de velocidad: 100 a 3000 rpm (posibilidades de reducción 1:1 y 25:1)
    • Relación de transmisión: 1:1.5
    • Máximo par: 1000 Nm
    • Lubricación en baño por esprayado
    • Control y monitorización de la temperatura del aceite

    EXPERTISE

    • Caracterización de lubricantes para engranajes. Ensayos estándares de scuffing, pitting, micropittig, etc. (DIN 51354-1/2, ISO 14635-1, ASTM D 4998, FVA 54/I-IV, etc.)
    • Caracterización de materiales, tratamientos superficiales y geometrías de engranajes
    • Análisis de daño superficial (desgaste y fatiga superficial), error de transmisión, pérdidas de potencia, vibraciones, ruido, tensión en raíz del diente, variación de temperatura en el aceite
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    CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPO

    • Velocidad lineal de hasta 6 m/s
    • Velocidad rotatoria de hasta 2500 rpm
    • Altas y bajas presiones
    • En seco y lubricado
    • Cámaras de ensayo a medida
    • Monitorización de presiones y temperaturas en cámara

    EXPERTISE

    • Caracterización de sistemas de sellado:
    • Diferentes configuraciones
    • Diversas geometrías (tóricas, de labio, compuestas, aros guía)
    • Amplia gama de materiales (TPU, NBR, FKM, PTFE, EPDM,…)
    • Ensayos de fricción, desgaste y fugas
    • Ensayos de juntas:
      • De eje y de pistón
      • Hidráulicas y Neumáticas (aire comprimido, N2, He, etc.)
      • Rotatorias y de movimiento recíproco
    • Diseño de cámaras de ensayo a medida
    • Aplicaciones: automoción, cilindros neumáticos e hidráulicos, bombas hidráulicas, válvulas, etc.
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    CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS

    • Rango de presión de gas: 5x10-9 a 103 mbar
    • Amplitud del ensayo recíproco: 20 mm máximo
    • Carga normal: 10 mN a 20N
    • Velocidad: 0.002 a 7 mm/s
    • Rango de temperaturas: criogénicas hasta 500 ºC
    • Mínima tasa de desorción detectable: 10-10 mbar/s

    EXPERTISE

    • Ensayos de fricción y desgaste de materiales, recubrimientos y lubricantes en vacío y ultra alto vacío
    • Scratch tests en vacío
    • Análisis de la desorción de gases y de la reacciones triboquímicas
    • Análisis del contenido de gases en materiales
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    CARACTERÍSTICAS

    •  Se pueden medir tres parámetros:
      • Pérdida de masa total
      • Materiales condensables recolectados
      • Cantidad de vapor recogido
    • Posibilidad de ensayar  cuatro muestras a la vez
    • Ajuste de la temperatura del ensayo
    • Normas: ASTM E595-07 y ECSS-Q-70-02A

     EXPERTISE

    • Técnica que permite evaluar el contenido en volátiles de materiales y lubricantes expuestos en condiciones de vacío:
      • Evaluación del contenido de volátiles en materiales y lubricantes.
      • Volatilidad de aceites y grasas
      • Volatilidad de textiles
      • Volatilidad de polímeros
      • Volatilidad de recubrimientos 
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    CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPO

    • Medidas del par de dragado entre una superficie y el agua de mar a distintas velocidades de giro
    • Velocidades de giro: 0-1500 rpm
    • Medición de pares menores que 1Nm

    EXPERTISE

    • Medición de la resistencia al dragado en función de la temperatura, velocidad, pH, contenido en oxígeno. Evaluación de la protección antifouling de la pintura, y su influencia en la reducción del consumo de fuel, y la prevención del desgaste, abrasión y erosión
    • Evaluación de recubrimientos antifouling
    • Influencia de la variación  de la rugosidad del recubrimiento en la fricción del mismo con el agua de mar a distintas velocidades (régimen laminar y turbulento)
    • Ensayos de lixiviado de la pintura para posterior evaluación de su toxicidad

     

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    CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPO

    • Carga normal: 22-9000 N
    • Velocidad: 5-10.800 rpm
    • Temperatura: ambiente a 800 ºC

    EXPERTISE

    • Ensayo de rodamientos cónicos cargados axialmente
    • Análisis del deterioro superficial de los rodamientos tras un determinado número de ciclos
    • Análisis de vibraciones
    • Control y monitorización de la evolución de la temperatura durante el ensayo
    • Comparación del comportamiento de diferentes grasas o aceites
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    CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPO

    • Evaluación de la fatiga por rodadura en contacto de punto Ball on Rod
    • Evaluación de la fatiga por rodadura en contacto de línea Cylinder on Cylinder
    • Determinación de durabilidad del material/recubrimiento hasta generación de pitting
    • Límite del ensayo automático por aumento de vibraciones
    • Doble unidad de ensayo
    • Velocidad variable hasta 12,000rpm

    EXPERTISE

    • Determinación de la durabilidad de acero en relación con fatiga por rodadura (pitting) en contacto de punto (rodamiento de bolas) o línea (rodamiento de rodillos)
    • Efecto del recubrimiento en la durabilidad por pitting
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    CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPO

    • Evaluación del par en operaciones de corte y conformado
    • Determinación de la eficiencia de lubricantes
    • Diferentes configuraciones (ensayos de roscado, conformado, taladrado, escariado)
    •  

    EXPERTISE

    • Caracterización del par y la eficiencia de fluidos de corte y conformado
    • Efectos de rugosidad, tratamientos superficiales de chapas a conformar
    • Efectos del recubrimiento de la herramienta en el par generado y la eficiencia
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    CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPO

    • Ensayos bajo condiciones de rodadura o deslizamiento aplicando cargas de µN, mN o N
    • Evaluación de la fricción del recubrimiento
    • Posibilidad de realizar ensayos de fretting

    EXPERTISE

    • Ensayos de fricción de recubrimientos con independencia del sustrato
    • Correlación entre la fricción con el microtribómetro con el desgaste a escala macro
    • Permite diferenciar zonas de diferente coeficiente de fricción en un mismo material
    • Comportamiento frente al fretting de componentes electrónicos
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    CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS

    • Ensayo  en laboratorio e in situ
    • Ensayos bajo norma para el péndulo: UNE-ENV 12663, CEN/TS 16165
    • Ensayos bajo norma para el tribómetro GMG: DIN 51131, CEN/TS 16165

    EXPERTISE

    • Ensayo propio
    • Fricción y desgaste de materiales para suelos.
    • Determinación del grado de resbalabilidad de suelos
    • Ensayos en suelos secos, mojados o con cualquier tipo de contaminante (aceite, arena, agua, productos de limpieza…)
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    CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPO

    • Autoclave de titanio para cargas constantes/LCF 25kN. Capacidad de 1 litro,  máxima temperatura de ensayo de 300ºC y presión de 16MPa.
    • Pack electroquímico compuesto por potenciostato, electrodo de referencia Ag/AgCl y contra electrodo de grafito. Software integrado para controlar parámetros electroquímicos durante el ensayo mecánico.
    • Autoclave cerámico para carga constante y fatiga hasta 25kN. Temperaturas máximas de trabajo hasta 800ºC con entrada controlada simultanea de hasta tres gases en el interior del autoclave

    EXPERTISE

    • Resistencia a la corrosión bajo tensión de materiales/recubrimientos
    • Simulación a carga constante o bajo condiciones de fatiga
    • Análisis electroquímico y mecánico de los materiales expuestos
    • Simulación del comportamiento de materiales en diversos medios agresivos hasta temperaturas de 300ºC y bajo presión
    • Simulación del comportamiento de materiales en diversos gases agresivos, O2, SO2, NOx, etc.  hasta temperaturas de 800 ºC
    • Análisis fractográfico de los materiales/recubrimientos
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    CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPO

    • Configuraciones de movimiento uni-direccional (rotatorio) y bi-direccional (oscilatorio)
    • Contactos bola sobre disco y pin sobre disco
    • Ensayos a temperatura controlada
    • Posibilidad de trabajar a distintas cargas,  amplitudes, frecuencias y velocidades

    EXPERTISE

    • Ensayos combinados de corrosión-desgaste en medio acuoso o conductor
    • Caracterización de materiales metálicos y recubrimientos
    • Determinación de la fricción, la resistencia a la corrosión, al desgaste determinación de la sinergia mecánica-corrosión, la perdida de material debida a efectos puramente mecánicos y la pérdida de material debida a efectos puramente electroquímicos
    • Ensayos estandarizados y desarrollo de nuevos ensayos según la aplicación
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    CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS

    • Movimiento recíproco y circular
    • Tipo de movimiento: deslizamiento, rodadura y deslizamiento/rodadura
    • Ensayos en seco,  lubricados, con electrolitos
    • Contacto de punto, línea y superficie
    • Carga normal:  50 µN a 10.800 N
    • Temperatura: criogénica a 800 ºC
    • Atmósfera: gases, vacío, ultra alto vacío, medios corrosivos

    EXPERTISE

    • Amplia variedad de tribómetros para determinar el comportamiento frente a la fricción, desgaste o desgaste-corrosión de materiales, recubrimientos y lubricantes
    • Ensayos estándares y especiales bajo requisitos de cliente
    • Ensayos de simulación de componentes reales reproduciendo el mecanismo de desgaste en su aplicación
    ) ) )
  • Fotos

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