Diagnóstico de fallos de rodamientos: picadura por fatiga, desgaste, corrosión o erosión eléctrica — y qué le dice cada patrón de daño que corregir

Descarte la erosión eléctrica antes de culpar a la fatiga

En un motor accionado por variador, un patrón regular acanalado (fluting) o en tabla de lavar alrededor de la circunferencia de la pista es erosión eléctrica, no fatiga¹⁵.

El mecanismo es la corriente parásita del eje: la corriente salta en arco a través de la fina película de aceite y micropica la pista, y los microcráteres progresan hacia el patrón acanalado¹⁴.

Por eso una pista acanalada sigue fallando después de cada corrección de lubricación y alineación — la trayectoria de corriente sigue ahí, y solo romperla detiene la recurrencia^15,21.

Un proveedor informa de que corrientes parásitas del eje superiores a 1.5 V saltan a través de la película de aceite y provocan micropicado¹⁴; trate eso como el valor informado de una sola fuente, no como un umbral sobre el que cribar, y pregunte a su proveedor de variador o motor qué evidencia de corriente puede aportar.

El mismo daño puede malinterpretarse como descascarillado si no considera para nada el variador, así que compruebe el tipo de motor y la disposición del accionamiento antes de comprometerse con un diagnóstico de fatiga¹⁵.

¿Es el descascarillado una fatiga de fin de vida o una fatiga prematura?

La picadura o el descascarillado en pistas y elementos rodantes es fatiga: la tensión cíclica acaba retirando material con el tiempo, y eso es lo esperado a la vida nominal^15,21.

La pregunta de diagnóstico no es si hubo descascarillado sino si ocurrió pronto — un descascarillado prematuro apunta a sobrecarga, no a un rodamiento defectuoso²¹.

Antes de aceptar la explicación por sobrecarga, mire la distribución del desgaste: el descascarillado por fatiga es picadura en la pista por tensión cíclica, mientras que el desgaste por desalineación es mayor a un lado de la pista¹⁵.

Una banda de desgaste unilateral le lleva a la alineación de eje y soporte, no a la carga nominal. Si el patrón es de picadura uniforme y las horas de servicio se quedan por debajo de la vida calculada, lo siguiente que hay que comprobar es la trayectoria de carga^15,21.

Corrosión o desgaste abrasivo: dos superficies degradadas, dos correcciones distintas

La corrosión se muestra como picadura pardo-rojiza u óxido en la pista o las bolas, y proviene de entrada de humedad, fallo del retén, mal almacenamiento o un lubricante inadecuado^15,21.

El desgaste abrasivo se ve distinto: una superficie mate y desgastada en pistas y elementos rodantes, causada por un lubricante contaminado con partículas abrasivas²¹. Los dos piden correcciones diferentes aunque ambos se presenten como una pista degradada.

La corrosión le lleva a la estanqueidad y a las condiciones de almacenamiento; el desgaste abrasivo, a la limpieza del lubricante y la filtración o cambios de lubricante más frecuentes²¹.

La contaminación se describe como una causa principal de desgaste prematuro, así que si la superficie está mate y no oxidada, trate el lubricante y su entorno como sospechosos¹⁹.

Descarte primero los daños de montaje y de vibración en reposo

Las hendiduras se producen antes de que el rodamiento llegue a girar, así que descártelas antes de atribuir cualquier marca a una causa raíz en servicio. Un montaje a martillo en lugar de una prensa deja marcas de brinell a ángulos aleatorios¹⁵.

La vibración durante el almacenamiento o transporte de un rodamiento parado deja abolladuras elípticas espaciadas a paso de bola — falso brinelling¹⁵. La geometría del patrón distingue los dos: los ángulos aleatorios apuntan al método de montaje, las elipses a paso de bola a cómo se almacenó o movió el rodamiento¹⁵.

Si encuentra cualquiera de esos patrones, la acción correctiva está en su procedimiento de montaje o en su almacén, no en las condiciones de operación.

Confirme el modo con el monitoreo que las fuentes respaldan

El análisis de vibraciones y la termografía pueden señalar un fallo en desarrollo antes de que provoque paradas, así que úselos para confirmar una tendencia en lugar de para nombrar el modo con una sola lectura¹⁰.

Un rodamiento por encima de 300°F en condición de parada probablemente está en su fase final de fallo, y el tiempo de reacción puede ser de horas en lugar de días — en ese punto, céntrese en limitar el daño secundario al eje y al soporte⁵.

• ✓Comprobar si la máquina es accionada por variador antes de aceptar un diagnóstico de fatiga [S15]
• ✓Comparar las horas de servicio observadas con la vida L10 calculada para la carga real [S10]
• ✓Mirar la distribución del desgaste: picadura uniforme frente a desgaste unilateral [S15]
• ✓Comprobar el color y la textura de la superficie de la pista: óxido frente a metal mate y desgastado [S21]
• ✓Comprobar si hay abolladuras elípticas a paso de bola frente a marcas de brinell a ángulos aleatorios [S15]
• ✓Seguir en tendencia la temperatura y la vibración del rodamiento; un cambio importa tanto como el valor absoluto [S5]

Empareje la acción correctiva con el mecanismo que encontró

Cada diagnóstico implica una corrección distinta. Para la picadura eléctrica se recomiendan rodamientos aislados o anillos de puesta a tierra del eje para prevenir la recurrencia²¹.

Para el daño por lubricación, el propio régimen es la variable: tanto el exceso como el defecto de lubricación pueden provocar el fallo, así que corrija la cantidad y el tipo en lugar de simplemente añadir grasa¹⁹.

Cuando la alta temperatura, la alta velocidad o una contaminación severa vencen a la grasa, el aceite puede disipar calor y arrastrar contaminantes, y la conversión de grasa a aceite es la dirección a la que apuntan esas condiciones².

Una grasa que pierde viscosidad bajo esas condiciones permite contacto metal-metal y finalmente el gripado, que es el mecanismo detrás del patrón de secado². Para la fatiga y el desgaste por desalineación, la corrección está en la trayectoria de carga y la alineación, no en el lubricante¹⁵.

¿Fue la vida realmente corta? Use la relación carga-vida

La vida L10 sigue una relación cúbica con la carga: duplicar la carga dinámica equivalente reduce la vida calculada a aproximadamente un octavo^11,12. La fórmula es L10 = (C/P)³ × 1,000,000 revoluciones, donde C es la carga dinámica nominal básica y P la carga dinámica equivalente¹².

Por eso una pequeña sobrecarga produce un gran déficit de vida, y por eso una picadura prematura es evidencia sobre la carga, no sobre la fabricación del rodamiento¹¹.

Los valores L10 informados dan una expectativa aproximada con la que comparar: un proveedor cita 30,000 a 100,000 horas para rodamientos de rodillos cónicos con lubricación, alineación y carga normales adecuadas, y otro cita 40,000 a 100,000 horas como el valor teórico a menudo especificado para rodamientos de motores^10,14.

Ambos son rangos publicados por proveedores; úselos como control de cordura sobre si la vida observada fue corta, no como una vida garantizada para su aplicación.

¿Cuánto del fallo corresponde al propio rodamiento?

Las fuentes discrepan sobre si los fallos son predominantemente debidos a la aplicación o al rodamiento, y esa discrepancia no está resuelta^14,15.

Lo que está asentado en términos generales es el lado del material: el GCr15/AISI 52100 templado en masa alcanza HRC60+ con alta resistencia al desgaste y a la fatiga, por eso es el acero para rodamientos común^1,6.

Lo que la escala ABEC no controla es igual de relevante cuando decide si cambiar el rodamiento: no cubre la composición del material, el tratamiento térmico, la calidad de la jaula, el acabado superficial, el juego interno ni la calidad de la lubricación²².

Así que una clase de precisión superior no es una vía hacia una vida más larga frente a una causa raíz de lubricación o contaminación. Si su diagnóstico apunta a la aplicación, cambiar la calidad del rodamiento no lo arreglará.

Las cifras de reparto de fallos que las fuentes enuncian de forma distinta

Dos fuentes dan respuestas distintas a la misma pregunta — qué proporción de los fallos es causada por la aplicación y cuál por el rodamiento. Ambas cifras provienen de páginas de nivel de proveedor, así que ninguna debería citarse en un informe como estadística de la industria sin comprobar la base que hay detrás.

Lo que las fuentes no establecen

• Ninguna fuente aporta la morfología a nivel de magnificación necesaria para separar el descascarillado por fatiga del desgaste, la corrosión y la erosión eléctrica; para ello se necesita un laboratorio o una referencia especializada.
• Ninguna fuente cubre la inspección por partículas magnéticas, los tintes penetrantes, el análisis de frecuencias BPFO/BPFI/BSF/FTF, los pulsos de choque, la medición de corriente eléctrica ni el análisis del lubricante como métodos de diagnóstico de estos modos.
• Ninguna fuente cuantifica la velocidad de desgaste, la velocidad de corrosión ni las curvas de tiempo hasta el fallo bajo distintas condiciones de funcionamiento.
• Ninguna fuente describe el contenido de la ISO 15243 ni la terminología ANSI/ABMA de modos de fallo, por lo que ninguna puede usarse aquí para clasificar el daño.
• Ninguna fuente cubre materiales o recubrimientos resistentes a la corrosión, tipos concretos de mejora del sello, procedimientos de corrección de alineación ni la revisión del procedimiento de montaje como acciones correctivas.
• Ninguna fuente cubre la vibración como causa raíz del descascarillado por fatiga, ni la temperatura excesiva como causa distinta más allá del agotamiento del lubricante.
• Ninguna fuente cubre la selección del tipo de sello o protector, ni la selección del juego interno, como factores de diseño en la prevención de fallos.
• Ninguna fuente aporta una distribución completa de causas raíz en todos los modos de fallo.