Desgaste y corrosión: Causas, efectos y estrategias de mitigación

¿Qué es el desgaste?

El desgaste es la pérdida progresiva de material en las superficies de contacto debido a la acción mecánica, como fricción, impacto o abrasión. Es un proceso que ocurre cuando dos superficies interactúan bajo carga y movimiento relativo.

Tipos de desgaste:

• Adhesivo:
• Se produce cuando materiales de dos superficies se adhieren y posteriormente se desprenden durante el movimiento.
• Abrasivo:

• Ocurre cuando una superficie dura o partículas abrasivas remueven material de una superficie más blanda.
• Por fatiga:

• Resulta del agrietamiento superficial debido a cargas repetitivas.
• Erosivo:

• Causado por el impacto de partículas líquidas o sólidas en movimiento sobre una superficie.

¿Qué es la corrosión?

La corrosión es el deterioro de un material, usualmente un metal, debido a una reacción electroquímica con su entorno. Este fenómeno puede comprometer seriamente la integridad estructural de los componentes.

Tipos de corrosión:

• Uniforme:
• Afecta de manera homogénea la superficie del material.
• Galvánica:

• Se produce cuando dos metales diferentes están en contacto en presencia de un electrolito.
• Por picaduras:

• Forma pequeños agujeros o cavidades en la superficie.
• Intergranular:

• Afecta los bordes de los granos en los metales, debilitando su estructura.
• Por fisuración bajo tensión (SCC):

• Ocurre cuando un material está sometido a esfuerzos mecánicos y un entorno corrosivo.

Factores que contribuyen al desgaste y la corrosión

• Condiciones de operación:
• Altas temperaturas, humedad y ambientes químicos pueden acelerar estos procesos.
• Diseño del equipo:

• Concentraciones de tensiones o contactos inadecuados pueden incrementar el desgaste y la corrosión.
• Material:

• Propiedades como la dureza, la resistencia a la corrosión y la ductilidad afectan el desempeño frente a estos mecanismos.
• Mantenimiento:

• La falta de lubricación, limpieza o protección superficial incrementa el deterioro.

Efectos del desgaste y la corrosión

• Reducción de la vida útil:
• Los componentes pierden funcionalidad más rápidamente.
• Pérdida de eficiencia:
• El aumento de fricción y las superficies deterioradas afectan el rendimiento.
• Riesgos de seguridad:
• La falla de componentes puede provocar accidentes o interrupciones en la operación.
• Costos elevados:
• Incluyen reemplazos, reparaciones y tiempo de inactividad.

Estrategias de mitigación

Para el desgaste:

• Selección de materiales:
• Usar materiales con alta resistencia al desgaste, como aceros endurecidos o recubrimientos cerámicos.
• Lubricación:

• Reducir la fricción mediante el uso de lubricantes adecuados.
• Diseño adecuado:

• Evitar concentraciones de tensión y mejorar las geometrías de contacto.
• Tratamientos superficiales:

• Aplicar tratamientos como nitruración o carbunitruración para aumentar la dureza superficial.

Para la corrosión:

• Revestimientos protectores:
• Aplicar pinturas, recubrimientos poliméricos o metálicos que actúen como barreras contra el ambiente.
• Protección catódica:

• Usar ánodos de sacrificio o sistemas de corriente impresa para proteger metales.
• Selección de materiales resistentes:

• Optar por aceros inoxidables, aleaciones de níquel o materiales plásticos en ambientes corrosivos.
• Control del ambiente:

• Reducir la exposición a humedad, oxígeno o agentes químicos agresivos.

Importancia del monitoreo y mantenimiento

El monitoreo regular y un programa de mantenimiento adecuado son fundamentales para prevenir el desgaste y la corrosión. Esto incluye:

• Inspecciones periódicas:
• Identificar signos tempranos de deterioro.
• Reemplazo preventivo:
• Sustituir componentes antes de que fallen por completo.
• Registro de datos:
• Documentar las condiciones operativas y el historial de mantenimiento para identificar patrones.

El desgaste y la corrosión son problemas inevitables en cualquier entorno industrial, pero su impacto puede minimizarse mediante estrategias de diseño, selección de materiales y mantenimiento. Al comprender sus mecanismos y adoptar medidas proactivas, es posible extender la vida útil de los equipos, mejorar la seguridad y reducir costos operativos. Implementar estas prácticas no solo protege los activos, sino que también garantiza una operación más eficiente y sostenible.

Fuente: Easy Maint