Juntas resistentes al desgaste de NBR y CR para transportadores de correa, de tornillo y de raspador

Los sistemas de transporte forman la red arterial de las industrias minera, de áridos, agrícola y de manipulación de materiales a granel. Transportan millones de toneladas de material anualmente, y su fiabilidad es fundamental para el rendimiento de la planta. Un componente crítico, aunque a menudo pasado por alto, de dicha fiabilidad es la modesta junta de estanqueidad en los rodillos tensor, los ejes de accionamiento y los puntos de transferencia. Estas juntas cumplen una doble función: retener la grasa lubricante dentro de los rodamientos y evitar la entrada de contaminantes abrasivos (polvo, partículas, humedad) en la cámara del rodamiento. Su fallo conduce al desgaste acelerado de los rodamientos, a la inmovilización de los rodillos, al rasgado de las bandas transportadoras y a costosas paradas no planificadas.

El entorno operativo determina el material de la junta. El principal enemigo es la abrasión por tres cuerpos, en la que partículas duras quedan atrapadas entre el labio de sellado y el eje, actuando como una muela abrasiva. El nitrilo (NBR) y el cloropreno (CR o neopreno) son los dos elastómeros más comunes elegidos para esta tarea, cada uno con ventajas específicas.

Nitrilo (NBR): El estándar industrial para sellado de uso general. Sus principales ventajas son una excelente resistencia a grasas y aceites a base de petróleo, buenas propiedades mecánicas (resistencia a la tracción, resistencia al desgarro) y relación costo-beneficio. Para la mayoría de las aplicaciones con transportadores que utilizan grasas convencionales de litio o complejas de calcio, el NBR es perfectamente adecuado. Su resistencia a la abrasión es buena, pero puede verse comprometida por la exposición constante al ozono y a la intemperie en instalaciones al aire libre.

Cloropreno (CR): Este material ofrece una alternativa atractiva. Posee propiedades mecánicas similares al NBR, pero supera significativamente a este último en resistencia al ozono, a la intemperie y a llamas moderadas. El CR también presenta una mejor resistencia al envejecimiento y a las grietas por flexión cuando se expone a la luz solar y a los agentes atmosféricos. Además, soporta un espectro más amplio de productos químicos, ofreciendo una mayor resistencia a ácidos y álcalis débiles que a veces están presentes en materiales procesados (por ejemplo, roca fosfórica, ciertos minerales). Su debilidad radica en su menor resistencia frente a aceites y combustibles derivados del petróleo comparado con el NBR, aunque funciona bien con muchos lubricantes sintéticos y fluidos hidráulicos resistentes al fuego (HFC, HFD).

Selección por tipo de transportador:

1. Rodillos tensoros de transportadores de correa: Estos son los puntos de sellado más numerosos. Las juntas enfrentan nubes constantes de polvo. La práctica habitual consiste en utilizar juntas de contacto tipo laberinto o juntas de múltiples labios fabricadas con NBR o CR. En entornos extremadamente húmedos o corrosivos (por ejemplo, la niebla salina costera en las Filipinas o el polvo ácido en algunas minas de la India), se prefiere el CR por su resistencia ambiental. Muchos rodillos tensoros incorporan actualmente juntas tipo laberinto sin contacto basadas en polímeros para una vida útil máxima, con una junta de contacto interior de NBR como barrera final.

2. Juntas de eje de transportadores de tornillo sinfín: Estas juntas contienen el material transportado dentro de la tolva. La abrasión es elevada y puede haber humedad. El CR suele ser la opción preferible debido a su resistencia ambiental integral. Para aplicaciones aptas para contacto con alimentos, se utilizan compuestos específicos de NBR aprobados por la FDA.

3. Juntas de raspador/transportador de cadena y ruedas dentadas de accionamiento: Sujetas a impactos, desalineación y cargas elevadas. Normalmente se especifica un NBR más resistente y altamente compuesto, con una dureza mayor (90 Shore A) o con labio reforzado con tejido, para resistir el corte y el desgarro.

Una estrategia de mantenimiento exitosa va más allá de la elección del material. Operaciones en Estados Unidos (carbón), India (mineral de hierro) y Filipinas (níquel) han implementado buenas prácticas:

· Lubricación centralizada con función de purga: Los sistemas automáticos de grasa no solo lubrican, sino que también generan una barrera de presión positiva, expulsando la grasa vieja contaminada más allá de los labios del sello.

· Kits de sellos y rodamientos: La estandarización de combinaciones de sellos/rodamientos para cada tipo de rodillo simplifica los reemplazos durante las paradas planificadas de mantenimiento.

· Monitoreo de condición: Uso de análisis de vibraciones o imágenes térmicas para identificar rodillos con rodamientos defectuosos (a menudo debido a la falla del sello) antes de que provoquen daños secundarios en la correa.

Los datos de un importante productor estadounidense de áridos mostraron que el cambio de un sello básico de nitrilo (NBR) de un solo labio a un sello de caucho cloropreno (CR) de doble labio con ranura de purga de grasa en su principal transportador sobre tierra aumentó el tiempo medio entre fallos (MTBF) de los rodillos tensoros de 8 meses a más de 24 meses, generando un retorno de la inversión claro mediante la reducción de los costes de mano de obra y de reparación de la correa.