En las máquinas de impresión, las soluciones específicas altamente personalizadas, para una lubricación duradera con grasa marcarán el futuro.

La lubricación con grasa de hoy

Relubricación en las máquinas de impresión
Actualmente, los rodamientos del cilindro principal de las máquinas de impresión se lubrican con aceite, grasa, o uno de ellos con aceite y el otro con grasa. La grasa no sólo debe lubricar, sino también impedir la entrada de los contaminantes. Esto incluye la infiltración de detergentes o mediante los procesos de limpieza a fondo, que puedan eliminar la grasa y dañar el rodamiento.

Si la vida de servicio de la grasa lubricante ha caducado, los rodamientos antifricción deben relubricarse. En principio, resulta imposible predecir con exactitud los intervalos de relubricación de cada rodamiento, puesto que la vida útil de la grasa se basa en reglas estadísticas.

De hecho, el intervalo de relubricación depende mucho de las condiciones de la aplicación, y por término medio se estima de seis meses.

En el Catálogo General SKF se describe un buen método. Allí, el intervalo de relubricación se ha calculado conservadoramente y es aplicable para una grasa de alta calidad con un espesante lítico a una temperatura de funcionamiento de 70°C.

El intervalo de relubricación SKF indica el momento en el que el 99% de los rodamientos siguen estando lubricados adecuadamente, es decir, corresponden a una vida de servicio de la grasa lubricante, L₁.

Esta relubricación debería realizarse siempre cuando la grasa existente todavía lubrique de forma fiable. La relubricación se efectúa a mano o mediante sistemas de lubricación. En los procedimientos modernos, la grasa nueva se bombea directamente por las líneas de relubricación, sustituyendo la grasa usada, que puede fluir a depósitos especialmente diseñados. La cantidad de lubricante requerido depende de la geometría y el diseño de las unidades de rodamientos a lubricar.

Tanto el aceite base, como el espesante de una grasa lubricante están sujetos a un proceso de envejecimiento. Si la estructura del jabón se destruye, su aceite base se puede fugar y perderse, imposibilitando la lubricación. Si este aceite base ha envejecido, no puede contribuir óptimamente a formar una película lubricante. Ambas cosas son perjudiciales, provocando finalmente daños en el rodamiento.

Existen varias herramientas analíticas y aparatos para determinar el estado de las grasas usadas. Se utilizan para clasificar e identificar las condiciones de la grasa después de su uso. Una de las pruebas estándar es la espectroscopia con rayos infrarrojos.

Los aditivos aplicados a una grasa se seleccionan según las diversas características requeridas, como la resistencia a la oxidación o la protección contra la corrosión y el desgaste, y también envejecen. Para cuantificar los efectos de estos aditivos existen ensayos para estudiar la protección contra la corrosión del acero de los rodamientos (ISO 11007), y la corrosión al cobre (DIN 51811/ASTM D130-04), y asimismo para comprobar su compatibilidad con materiales poliméricos. Estos métodos implican cuantificar la contaminación y las impurezas. Los datos recopilados determinan si se continua utilizando la grasa y el rodamiento. El ejemplo de la . 2 muestra una unidad de rodamiento para un cilindro de impresión (PCU) tras su funcionamiento en un banco de pruebas. Tras el ensayo se estudió el estado de la grasa.

La lubricación con grasa de mañana

Sistema en un cilindro de impresión – Lubricación con grasa a largo plazo
Partiendo de una aplicación o tipo de carga específicos, es posible realizar predicciones detalladas de un gran número de soluciones personalizadas, denominadas sistemas para cilindros de impresión (Printing Cylinder Systems – PCS) (s. 3 y 4). Los pronósticos para la vida útil de la grasa de estos PCS muestran que en condiciones óptimas se pueden conseguir intervalos de lubricación muy extensos, y en casos especiales incluso es posible una lubricación de por vida. En base a las dimensiones del rodamiento y sus condiciones de funcionamiento como la velocidad, la carga y la temperatura, se puede determinar la vida de la grasa según el diagrama 1.

Si la vida de la grasa (como L₁₀) no es un factor crítico en comparación con otros elementos de la máquina de impresión, no se necesita una relubricación. No obstante, el intervalo de relubricación (L₀₁) puede calcularse según el diagrama mediante la aproximación L₀₁= L₁₀/2,7. El diagrama es válido para grasas seleccionadas en sistemas adecuadamente obturados y limpios. El efecto de la temperatura del rodamiento sobre la vida útil de la grasa se visualiza claramente en el diagrama. Éste muestra que se debe intentar conseguir temperaturas de funcionamiento autoinducidas bajas. Esto depende del tipo de grasa, la cantidad de llenado y su distribución inicial dentro del rodamiento. El diagrama 2 muestra una temperatura continua de funcionamiento baja de 40°C (sólo 20°C superior a la temperatura ambiente), después de un rodaje relativamente corto. Cuando las condiciones no son óptimas, la temperatura puede permanecer alta, acortando significativamente la vida útil de la grasa, como consecuencia.

En cuanto a la obturación, se deben tomar las medidas preventivas apropiadas para mantener la grasa dentro del rodamiento y proteger éste contra la contaminación externa. Para salvaguardar la larga vida útil de la grasa, es necesario mejorar el sistema completo (obturación, grasa y rodamiento) para lograr un sistema de larga duración.

 

Lubricación de unidades de rodamientos oscilantes (OBU)
Al igual que con los sistemas para cilindros de impresión, el sistema de rodamiento-grasa-obturación se ha incorporado a las unidades de rodamientos oscilantes (OBU), y a los trabajos de desarrollo correspondientes. La existencia simultánea de rotación y oscilación somete a la grasa y las obturaciones del sistema a exigencias especiales. El resultado de esos estudios exhaustivos muestra que en principio, es posible lograr una lubricación con grasa a largo plazo, tal y como se muestra en el diagrama 1.

El intervalo de relubricación máximo para la primera relubricación puede ser de cinco años después del primer día de funcionamiento de la máquina de impresión. Esta cifra se debe sobre todo al envejecimiento de la grasa en las líneas de lubricación.

El segundo intervalo de relubricación y todos los subsiguientes, comprenden el 60% del intervalo entre la primera puesta en marcha de la máquina y la primera relubricación, aunque no más de tres años.

Una OBU (ver la . 5) se lubrica en fábrica para garantizar que el rodamiento oscilante reciba la grasa adecuada en la cantidad apropiada y en el lugar correcto. Además, esta unidad se monta en la fábrica, teniéndose un cuidado especial en mantenerla limpia, con un mínimo riesgo de contaminación.

 

Sistema de lubricación centralizada
Los sistemas de lubricación centralizada sencillos y rentables representan una nueva posibilidad y anuncian la llegada de la maquinaria exenta de aceite, y al mismo tiempo hacen que las máquinas de impresión sean más fiables y fáciles de mantener. El sistema de lubricación centralizada integrado, es un excelente ejemplo (. 6). Al igual que los sistemas de lubricación progresivos, los sistemas integrados se pueden utilizar en prácticamente todo tipo de máquinas de impresión. Sus áreas de uso son los rodamientos de rodillos y los controles de curvatura, ambos principalmente en el lado del operario. A diferencia de los sistemas de lubricación progresivos, el sistema integrado puede adaptarse modularmente al número de máquinas de impresión ya que no se necesita un distribuidor principal. El montaje es más fácil con una serie de métodos directos, lo cual también significa que la mayoría de los conductos son más pequeños. Un aspecto muy positivo es que no es necesario utilizar lubricantes complejos, que tienden a fugarse en los sistemas progresivos.

La lubricación con grasa del futuro

La fusión de conocimientos en tecnología de rodamientos, sistemas de obturación, lubricantes y sistemas de lubricación ofrecen perspectivas interesantes para el futuro para continuar con el concepto de sistema para lograr el objetivo a largo plazo de máquinas «libres de aceite». Las soluciones integradas pueden contribuir sustancialmente a ofrecer a los clientes un apoyo innovador y efectivo. Un buen ejemplo, es un sistema de lubricación integrado en un rodamiento (. 6).

El lubricante del cartucho –óptimamente seleccionado para las condiciones operativas y armonizado con el sistema de lubricación y el rodamiento– se suministra continuamente al punto de lubricación. La dosis correcta de grasa, adaptada a su vez a la aplicación concreta y ajustada al gran volumen del depósito de lubricante, permite una lubricación a largo plazo que puede durar de tres a cinco años, dependiendo de cada caso. Tan pronto como la cantidad de lubricante en el depósito parece que esté terminándose, el cartucho puede cambiarse por otro de manera fácil y rápida. Esta solución autónoma permite identificar y lubricar individualmente todos los puntos de lubricación del rodamiento. El objetivo del citado sistema autónomo de rodamiento-obturación-lubricación es, por una parte, facilitar el montaje de la máquina de impresión para el fabricante y, por otra, apoyar al operario de la máquina, reduciendo sus tareas de mantenimiento.

Los productos modernos, los sistemas completos, las soluciones personalizadas y los servicios proporcionados para rodamientos de rodillos, obturaciones, sistemas de lubricación, mecatrónica y montaje ejercerán una influencia duradera en las imprentas.