Métodos de aceptación de la calidad de las cadenas de rodillos

Métodos de aceptación de la calidad de las cadenas de rodillos

Como componente fundamental de los sistemas de transmisión industrial, la calidad de las cadenas de rodillos determina directamente la estabilidad, la eficiencia y la vida útil del equipo. Ya sea que se utilicen en cintas transportadoras, equipos agrícolas o maquinaria de construcción, un método de aceptación de calidad científico y riguroso es crucial para mitigar los riesgos de adquisición y garantizar una producción fluida. Este artículo detallará el proceso de aceptación de calidad de las cadenas de rodillos desde tres puntos de vista: preparación previa a la aceptación, pruebas de las dimensiones del núcleo y procesamiento posterior a la aceptación, proporcionando una referencia práctica para el personal de adquisiciones y control de calidad de todo el mundo.

I. Preaceptación: Aclaración de estándares y preparación de herramientas

La premisa de la aceptación de la calidad es establecer criterios de evaluación claros para evitar disputas causadas por estándares ambiguos. Antes de las pruebas formales, se deben completar dos tareas preparatorias fundamentales:

1. Confirmación de los criterios de aceptación y parámetros técnicos

En primer lugar, se deben recopilar y verificar los documentos técnicos básicos de la cadena de rodillos, incluyendo la hoja de especificaciones del producto, el certificado de material (CTM), el informe de tratamiento térmico y el certificado de pruebas de terceros (si corresponde) proporcionados por el proveedor. Se deben confirmar los siguientes parámetros clave para garantizar la conformidad con los requisitos de adquisición:

- Especificaciones básicas: Número de cadena (por ejemplo, norma ANSI n.° 40, n.° 50, norma ISO 08A, 10A, etc.), paso, diámetro del rodillo, ancho del eslabón interno, espesor de la placa de la cadena y otros parámetros dimensionales clave;

- Requisitos de materiales: Materiales de placas de cadena, rodillos, bujes y pasadores (por ejemplo, aceros estructurales de aleación comunes como 20Mn y 40MnB), que confirmen el cumplimiento de las normas pertinentes (por ejemplo, ASTM, DIN, etc.);

- Indicadores de desempeño: Carga mínima de tracción, vida útil por fatiga, resistencia al desgaste y grado de resistencia a la corrosión (por ejemplo, requisitos de tratamiento de galvanización o ennegrecimiento para ambientes húmedos);

- Aspecto y embalaje: Procesos de tratamiento de superficies (por ejemplo, carburación y temple, fosfatación, aceitado, etc.), requisitos de protección del embalaje (por ejemplo, envoltura de papel a prueba de óxido, cartón sellado, etc.).

2. Prepare herramientas y entornos de prueba profesionales

Dependiendo de los elementos de prueba, se deben proporcionar herramientas con la precisión adecuada, y el entorno de prueba debe cumplir con los requisitos (p. ej., temperatura ambiente, sequedad y ausencia de polvo). Las herramientas principales incluyen:

- Herramientas de medición dimensional: Calibradores vernier digitales (precisión 0,01 mm), micrómetro (para medir diámetros de rodillos y pasadores), calibre de paso, máquina de ensayo de tracción (para pruebas de carga de tracción);

- Herramientas de inspección de apariencia: Lupa (10-20x, para observar pequeñas grietas o defectos), medidor de rugosidad de superficie (por ejemplo, para probar la suavidad de la superficie de la placa de la cadena);

- Herramientas auxiliares de rendimiento: Banco de pruebas de flexibilidad de cadena (o prueba de volteo manual), probador de dureza (por ejemplo, probador de dureza Rockwell para probar la dureza después del tratamiento térmico).

II. Dimensiones de aceptación del núcleo: Inspección integral desde la apariencia hasta el rendimiento

La aceptación de la calidad de las cadenas de rodillos debe considerar tanto la forma externa como el rendimiento interno, cubriendo posibles defectos que puedan ocurrir durante la producción (como desviaciones dimensionales, tratamiento térmico no cualificado, ensamblajes sueltos, etc.) mediante una inspección multidimensional. A continuación, se presentan seis dimensiones de inspección principales y sus métodos específicos:

1. Calidad de la apariencia: inspección visual de defectos superficiales

La apariencia es la primera impresión de la calidad. Muchos problemas potenciales (como impurezas del material o defectos del tratamiento térmico) pueden identificarse inicialmente mediante la observación de la superficie. Durante la inspección, es necesario observar con suficiente luz natural o una fuente de luz blanca, utilizando tanto la inspección visual como una lupa, centrándose en los siguientes defectos:

- Defectos de la placa de la cadena: La superficie debe estar libre de grietas, abolladuras, deformaciones y rayones evidentes; los bordes deben estar libres de rebabas o rizos; la superficie de la placa de la cadena tratada térmicamente debe tener un color uniforme, sin acumulación de óxido ni descarburación localizada (las manchas o la decoloración pueden indicar un proceso de temple inestable);

- Rodillos y manguitos: Las superficies de los rodillos deben ser lisas, sin abolladuras, protuberancias ni corrosión; los manguitos no deben tener rebabas en ambos extremos y ajustarse firmemente a los rodillos sin holgura;

- Pasadores y chavetas: Las superficies de los pasadores deben estar libres de dobleces y rayones, y las roscas (si corresponde) deben estar intactas y sin daños; los pasadores deben tener buena elasticidad y no deben estar flojos ni deformados después de la instalación;

- Tratamiento de la superficie: Las superficies galvanizadas o cromadas deben estar libres de descascarillado o pelado; las cadenas engrasadas deben tener grasa uniforme, sin zonas faltantes ni aglutinaciones de grasa; las superficies ennegrecidas deben tener un color uniforme y sin sustrato expuesto.

Criterios de evaluación: Se aceptan rayones menores (profundidad < 0,1 mm, longitud < 5 mm); grietas, deformaciones, óxido y otros defectos son inaceptables.

2. Precisión dimensional: medición precisa de parámetros fundamentales

Las desviaciones dimensionales son la principal causa de un ajuste deficiente entre la cadena de rodillos y la rueda dentada, así como de atascos en la transmisión. Es necesario tomar muestras de las dimensiones clave (la proporción de muestreo no debe ser inferior al 5 % de cada lote ni inferior a 3 piezas). Los elementos y métodos de medición específicos son los siguientes:

Nota: Evite el contacto fuerte entre la herramienta y la superficie de la pieza de trabajo durante la medición para evitar daños secundarios; para productos en lotes, las muestras deben seleccionarse aleatoriamente de diferentes unidades de embalaje para garantizar la representatividad.

3. Calidad del material y del tratamiento térmico: verificación de la resistencia interna

La capacidad de carga y la vida útil de la cadena de rodillos dependen principalmente de la pureza del material y del proceso de tratamiento térmico. Este paso requiere un doble proceso de verificación que combina la revisión documental y la inspección física:

Verificación del material: Verifique el certificado de material (CTM) proporcionado por el proveedor para confirmar que la composición química (como el contenido de elementos como carbono, manganeso y boro) cumple con los estándares. Si existen dudas sobre el material, se puede contratar a una organización externa para que realice un análisis espectral e investigue problemas de mezcla de materiales.

Prueba de dureza: Utilice un durómetro Rockwell (HRC) para comprobar la dureza superficial de las placas, rodillos y pasadores de la cadena. Normalmente, la dureza de la placa de la cadena debe ser de 38 a 45 HRC, y la de los rodillos y pasadores, de 55 a 62 HRC (los requisitos específicos deben cumplir con las especificaciones del producto). Las mediciones deben realizarse en diferentes piezas de trabajo, con tres puntos de medición diferentes para cada pieza, y se debe obtener el valor promedio.

- Inspección de la capa carburizada: para piezas carburizadas y templadas, es necesario probar la profundidad de la capa carburizada (generalmente 0,3-0,8 mm) utilizando un comprobador de microdureza o un análisis metalográfico.

4. Precisión de montaje: garantizar una transmisión suave

La calidad del montaje de las cadenas de rodillos afecta directamente el ruido de funcionamiento y la tasa de desgaste. Las pruebas de núcleo se centran en la flexibilidad y la rigidez:

Prueba de flexibilidad: Coloque la cadena plana y tire de ella manualmente a lo largo de su longitud. Observe si la cadena se dobla y se extiende suavemente, sin atascarse ni endurecerse. Doble la cadena alrededor de una barra con un diámetro igual a 1,5 veces el diámetro del círculo primitivo del piñón, tres veces en cada dirección, comprobando la flexibilidad de rotación de cada eslabón.

- Comprobación de rigidez: Compruebe que el pasador y la placa de la cadena estén bien ajustados, sin aflojarse ni desplazarse. En el caso de eslabones desmontables, compruebe que los pasadores de resorte o las chavetas estén correctamente instalados y sin riesgo de desprendimiento.

- Consistencia de paso: Mida la longitud total de 20 pasos consecutivos y calcule la desviación de paso individual, asegurándose de que no haya desniveles de paso significativos (desviación ≤ 0,2 mm) para evitar un engrane deficiente con la rueda dentada durante el funcionamiento.

5. Propiedades mecánicas: verificación del límite de capacidad de carga

Las propiedades mecánicas son los indicadores clave de la calidad de las cadenas de rodillos, con especial atención a las pruebas de resistencia a la tracción y resistencia a la fatiga. Se suelen utilizar pruebas de muestreo (1-2 cadenas por lote):

- Prueba de carga mínima de tracción: La muestra de cadena se monta en una máquina de ensayos de tracción y se aplica una carga uniforme a una velocidad de 5-10 mm/min hasta que la cadena se rompe o se produce una deformación permanente (deformación > 2%). La carga de rotura se registra y no debe ser inferior a la carga mínima de tracción especificada en las especificaciones del producto (p. ej., la carga mínima de tracción para una cadena n.° 40 suele ser de 18 kN).

- Prueba de vida útil por fatiga: Para cadenas que operan bajo cargas elevadas, se puede contratar a una organización profesional para que realice pruebas de fatiga, simulando cargas operativas reales (generalmente entre 1/3 y la mitad de la carga nominal) para comprobar la vida útil de la cadena bajo cargas cíclicas. La vida útil debe cumplir con los requisitos de diseño.

6. Adaptabilidad ambiental: Adaptación a escenarios de uso

En función del entorno operativo de la cadena, se requieren pruebas específicas de adaptabilidad ambiental. Las pruebas comunes incluyen:

Prueba de resistencia a la corrosión: Para cadenas utilizadas en entornos húmedos, químicos u otros entornos corrosivos, se puede realizar una prueba de niebla salina (p. ej., una prueba de niebla salina neutra de 48 horas) para comprobar la resistencia a la corrosión de la capa de tratamiento superficial. No se debe observar óxido evidente en la superficie después de la prueba.

Prueba de resistencia a altas temperaturas: En condiciones de alta temperatura (p. ej., equipo de secado), la cadena se coloca en un horno a una temperatura específica (p. ej., 200 °C) durante 2 horas. Tras el enfriamiento, se verifica la estabilidad dimensional y los cambios de dureza. No se prevé ninguna deformación significativa ni disminución de la dureza.

- Prueba de resistencia a la abrasión: utilizando una máquina de prueba de fricción y desgaste, se simula la fricción de engrane entre la cadena y las ruedas dentadas, y se mide la cantidad de desgaste después de una cierta cantidad de revoluciones para garantizar que la resistencia a la abrasión cumpla con los requisitos de uso.

III. Post-Aceptación: Juicio de Resultados y Procedimientos de Manejo

Después de completar todos los elementos de prueba, se debe realizar un juicio integral basado en los resultados de la prueba y se deben tomar las medidas de manejo correspondientes:

1. Juicio de aceptación: Si todos los elementos de prueba cumplen con los requisitos técnicos y no hay elementos no conformes en los productos muestreados, el lote de cadenas de rodillos puede considerarse calificado y pueden completarse los procedimientos de almacenamiento;

2. Evaluación y manejo de no conformidades: si se encuentran elementos críticos (como resistencia a la tracción, material, desviación dimensional) que no son conformes, se debe aumentar la proporción de muestreo (por ejemplo, al 10%) para volver a realizar pruebas; si todavía hay productos no conformes, el lote se juzga como no conforme y se puede requerir al proveedor que devuelva, vuelva a trabajar o reemplace los productos; si es solo un defecto de apariencia menor (como rayones menores) y no afecta el uso, se puede negociar una concesión con el proveedor para su aceptación y se deben definir claramente los requisitos de mejora de calidad posteriores;

3. Retención de registros: registre completamente los datos de aceptación de cada lote, incluidos los elementos de prueba, los valores, los modelos de herramientas y el personal de prueba, forme un informe de aceptación y consérvelo para la posterior trazabilidad de la calidad y la evaluación del proveedor.

Conclusión: La aceptación de la calidad es la primera línea de defensa para la seguridad de la transmisión

La aceptación de la calidad de las cadenas de rodillos no se limita a la simple detección de fallas, sino a un proceso sistemático de evaluación que abarca la apariencia, las dimensiones, los materiales y el rendimiento. Ya sea mediante el suministro de proveedores globales o la gestión de repuestos para equipos internos, los métodos científicos de aceptación pueden reducir eficazmente las pérdidas por tiempo de inactividad causadas por fallas en la cadena. En la práctica, es necesario ajustar el enfoque de la inspección en función de las condiciones operativas específicas (como la carga, la velocidad y el entorno), a la vez que se fortalece la comunicación técnica con los proveedores para aclarar los estándares de calidad, logrando así el objetivo de una adquisición confiable y un uso sin complicaciones.