Listo para instalar y muy resistente
Bornemann-Gewindetechnik lleva más de 25 años fabricando husillos roscados y tuercas para casi todos los sectores de la industria. El principal foco de producción es la fabricación de husillos trapezoidales listos para montar, consistentes en husillos y conjuntos de tuercas para sistemas de elevación de cargas pesadas, como los utilizados en sistemas de elevación para vehículos ferroviarios, en la construcción de teatros y escenarios y en la construcción de máquinas especiales.
Para los martinetes que alcanzan una presión superficial de más de 20 newtons por milímetro cuadrado bajo carga elevada y funcionan a velocidades circunferenciales muy bajas, es absolutamente esencial una lubricación constante de los flancos portantes de los perfiles roscados. Esto se debe a que una lubricación inadecuada provoca un mayor desgaste, una generación excesiva de calor y también el indeseable efecto stick-slip.
Efecto stick-slip
El efecto stick-slip, también conocido como efecto palo-deslizamiento, describe el deslizamiento brusco de cuerpos sólidos que se mueven unos contra otros. Este efecto se produce siempre que el rozamiento estático es mayor que el rozamiento por deslizamiento. Dependiendo del sistema tribológico, esto provoca la excitación de vibraciones que se emiten desde una superficie resonante en forma de ruido. El efecto suele desaparecer en cuanto las partes en fricción se separan entre sí mediante un intermediario o lubricante. El efecto stick-slip es generalmente indeseable en aplicaciones técnicas. Las influencias negativas causadas por el efecto pueden observarse en rodamientos, guías en la tecnología lineal o husillos roscados en la tecnología de elevación. Ruidos como el crujido de una puerta, el chirrido de los raíles al tomar una curva y el traqueteo de los limpiaparabrisas en las ventanillas de los coches son consecuencias conocidas de este efecto.
Ralph Wuertele, Director de Ingeniería de Aplicaciones de Klüber Lubrication: «Especialmente en los sistemas de elevación de cargas pesadas, los lubricantes inadecuados pueden provocar fácilmente deficiencias de lubricación que causan un mayor desgaste y, por tanto, conducen a un fallo prematuro del sistema.» El motivo de los fallos suele deberse al diseño de los propios husillos. La falta de bolsas de lubricación en el flanco de apoyo del perfil de rosca impide que el lubricante aplicado permanezca cuando los perfiles de tuerca se deslizan sobre el husillo con una elevada carga superficial. O bien el lubricante es expulsado del flanco o bien es empujado delante de la tuerca. En ambos casos, la película de lubricante se desprende, lo que provoca inicialmente un aumento de la temperatura y un efecto stick-slip con ruidos a veces ensordecedores, y más tarde puede llevar a la destrucción del accionamiento del husillo.
¿Girar, rodar o girar?
Los husillos roscados pueden fabricarse mediante distintos procesos de producción. El torneado de roscas y el fresado de roscas son procesos que rara vez se utilizan para estos husillos por motivos económicos, mientras que el laminado de roscas o roscado se emplea para fabricar husillos roscados mediante conformado en frío sin arranque de virutas. Este proceso de fabricación es muy económico, pero debido a los elevados costes de herramientas y preparación, normalmente sólo puede utilizarse en grandes series. Además, los husillos roscados laminados favorecen la rotura de la película lubricante debido a la superficie absolutamente brillante del flanco de la rosca. La rosca trapezoidal laminada tiene una calidad de la superficie del flanco excesivamente alta debido al proceso de deformación en el pulido por estampación o el pulido por prensado, que también carece de bolsas de lubricante. Esto puede provocar el mencionado efecto stick-slip o la rotura de la película lubricante entre el husillo y la tuerca.
El argumento frecuentemente citado de la mayor vida útil de los husillos roscados laminados tampoco puede confirmarse. Wirths-Werres aportó esta prueba en un ensayo de resistencia. «Incluso después de muchas horas de funcionamiento, los husillos roscados girados sólo mostraron signos mínimos de desgaste», explicó Christian Zahn, ingeniero de diseño de Wirths-Werres. Según Christian Zahn, las tensiones en el material provocadas por el proceso de torbellinado también suelen dar lugar a costosos repasos. En el proceso de torbellinado, la herramienta de torbellinado para la producción de roscas de husillo consiste en un anillo de torbellinado accionado con un conjunto de herramientas de perfil. Trabaja en el denominado corte envolvente, ya que la pieza gira dentro de este anillo de herramientas durante el mecanizado.
El corte envolvente comienza en el diámetro exterior con un espesor de viruta y profundidad de viruta de 0 y aumenta continuamente hasta el espesor de viruta y profundidad de viruta o profundidad de roscado calculados, antes de salir de la pieza de trabajo de nuevo en 0. Esto produce un corte muy suave con una superficie muy lisa. Como un juego de herramientas consta de varios filos individuales que trabajan uno tras otro en un corte interrumpido, se producen interrupciones microscópicamente pequeñas en la superficie de la pieza entre los cortes, que crean facetas cóncavas en forma de polígono en la zona E, las bolsas de lubricación.
Estas bolsas de lubricación garantizan las buenas propiedades de la película lubricante de los husillos de rosca torbellinados, ya que el lubricante no es tocado ni desplazado por las elevadas cargas superficiales de los flancos de apoyo de los perfiles de rosca en los valles de los polígonos. Como resultado de la comparación de los procesos de fabricación, puede afirmarse que, aunque el laminado y el rectificado de los perfiles roscados son procesos de fabricación modernos que se recomiendan para muchas aplicaciones, el proceso de torbellinado utilizado por Bornemann Gewindetechnik debería preferirse para el uso de tornillos trapezoidales en sistemas de martinetes.