Sellos robustos de HNBR y PU para ascensores de mina, cargadores frontales subterráneos (LHD) y jumbos perforadores

La minería subterránea es una disciplina implacable en la que los equipos operan en espacios reducidos, sucios, húmedos y sometidos a tensiones mecánicas extremas. La fiabilidad no es simplemente una cuestión económica, sino un componente fundamental de la seguridad. Tres de las máquinas más críticas —ascensores mineros, vehículos de carga-descarga-transporte (LHD) y jumbos perforadores —dependen de sistemas hidráulicos y mecánicos en los que el fallo de una junta puede tener consecuencias catastróficas: fallo del freno de un ascensor minero, pérdida de dirección en un LHD o rotura de una manguera hidráulica cerca de un operario de perforación.

Ascensores mineros:

Estos son los ascensores para personas, materiales y mineral, que transportan cargas masivas a altas velocidades en pozos verticales. Sus sistemas de frenado suelen ser hidráulicos o hidroneumáticos, operan a alta presión y requieren una fiabilidad absoluta. Las juntas de estanqueidad en las pinzas de freno y los acumuladores están sometidas a:

· Alta presión estática y dinámica.

· Riesgo de contaminación por polvo atmosférico del pozo.

· Funcionalidad crítica para la seguridad.

  El caucho nitrilo hidrogenado (HNBR) es el material preferido para estas juntas de estanqueidad. Ofrece la excelente resistencia al aceite del NBR estándar, pero con una mejora notable de:

· Resistencia al calor (hasta 150 °°C de forma continua), fundamental para los frenos.

· Resistencia mecánica y a la abrasión.

· Resistencia al ozono y al envejecimiento.

  Estas propiedades garantizan que la junta de estanqueidad conserve su integridad y elasticidad durante largos periodos, un requisito ineludible para un sistema de seguridad.

LHD (Cargadoras-Transportadoras-Vertedoras):

Estos vehículos articulados de transporte son los caballos de batalla de la minería de producción. Sus numerosos cilindros hidráulicos (para dirección, brazo elevador y basculamiento de la cuchara) experimentan constantemente ciclos dinámicos de alta fuerza. El principal reto para los sellos de los cilindros es la extrusión y la abrasión.

· El poliuretano (PU) es el material predominante para los sellos de pistón y de vástago en los cilindros de LHD. Su resistencia a la abrasión inigualable y su alto módulo (dureza) evitan que el sello se deforme o se extruya hacia el estrecho juego existente entre el pistón y el interior del cilindro bajo presiones que pueden superar los 300 bares.

· El HNBR se utiliza frecuentemente para sellos secundarios, limpiadores (raspadores) y sellos estáticos dentro del conjunto del cilindro. Proporciona un excelente sellado de respaldo y resiste el aceite hidráulico caliente.

Jumbos perforadores:

Estas máquinas utilizan perforadoras hidráulicas de roca para crear barrenos de voladura. El cilindro de avance de la perforadora y el mecanismo de martillo/rotación están sometidos a intensos pulsos de presión de alta frecuencia y vibraciones que pueden destruir rápidamente juntas de menor calidad.

· Se utiliza habitualmente una combinación de poliuretano (PU) y caucho de nitrilo hidrogenado (HNBR). El PU garantiza el sellado a alta presión en los cilindros de avance, mientras que el HNBR se emplea en las juntas complejas de la cabeza de perforación, donde resiste el polvo abrasivo de roca y el aceite a altas temperaturas.

Colaboración con fabricantes originales (OEM) y mantenimiento predictivo:

Proveedores como Atlas Copco, Sandvik y Caterpillar diseñan sus equipos con perfiles específicos de juntas y recomendaciones de materiales. El uso de juntas no originales o de materiales inadecuados puede anular la garantía y comprometer el rendimiento.

En minas profundas y calurosas del oeste de Australia y de Estados Unidos (Nevada), las temperaturas ambientales de la roca pueden superar los 50 °°C, lo que incrementa aún más la exigencia sobre los sistemas hidráulicos. En estos casos, las estrategias de mantenimiento son avanzadas:

1. Análisis de aceite: El muestreo periódico del fluido hidráulico permite controlar la viscosidad, el recuento de partículas y, lo más importante, la presencia de silicio (procedente de la entrada de polvo abrasivo, lo que indica un fallo del sello o del respiradero) o de cobre/hierro (procedentes del desgaste).

2. Sustitución basada en el estado: En lugar de intervalos fijos por horas, los sellos de sistemas críticos se sustituyen según los resultados del análisis de aceite y las inspecciones realizadas durante las desmontajes programados.

3. Programas de mejora de sellos: Las minas suelen colaborar con fabricantes de sellos para desarrollar compuestos personalizados —por ejemplo, un poliuretano híbrido con mayor resistencia a la hidrólisis para condiciones húmedas o un HNBR especialmente reforzado para perforadoras de alta temperatura.

La economía es clara: una avería imprevista de una máquina LHD o una jumbo en un tajeo subterráneo remoto puede costar decenas de miles de dólares por hora en producción perdida. Invertir en sellos de caucho nitrilo hidrogenado (HNBR) y poliuretano (PU) adecuados y de alto rendimiento, y aplicar un programa de mantenimiento basado en criterios científicos, es una de las formas más eficaces de garantizar la disponibilidad de los equipos y proteger a la fuerza laboral subterránea.