Los moldeadores de plásticos, que operan tanto en talleres cautivos como de trabajo, con frecuencia están plagados de tiempo de inactividad debido a las reparaciones que deben realizarse en los componentes del molde dañados o desgastados. Las reparaciones típicas incluyen cavidades dañadas, áreas de compuerta desgastadas y líneas divisorias que provocan el rebordeado de las piezas moldeadas.
Las prácticas convencionales de los talleres mecánicos comúnmente empleadas para reparar moldes de plástico comparten un serio inconveniente: todas requieren que se retire el molde para realizar la reparación necesaria. Para reparaciones más grandes, la pieza a menudo debe enviarse a una instalación que utiliza galvanoplastia en tanque. El enchapado selectivo in situ permite la reparación de moldes, lo que reduce sustancialmente el tiempo de inactividad.
Proceso de recubrimiento selectivo. Los costos de moldes/matrices varían ampliamente según el tamaño, los materiales y el origen. Con costos que van desde decenas de miles de dólares hasta millones para troqueles de piezas automotrices grandes, lo último que un productor quiere hacer es comprar nuevas herramientas. Solo el costo de retirar un molde de la máquina para repararlo desde el exterior es sustancial, y el costo de la producción perdida es aún mayor. Esto hace que las reparaciones típicas de revestimiento in situ para un trabajo de un día sean una opción muy atractiva. Estos costos varían según el tamaño y la profundidad del área del molde que necesita reparación.
Como regla general, las profundidades de defectos de hasta aproximadamente 0,060” son buenas candidatas para este tipo de reparación.
Si un molde tiene mucha corrosión, rayones y otros defectos superficiales pequeños que dan como resultado un acabado deficiente en la pieza moldeada, la tentación puede ser quitar las herramientas y enviarlas para galvanoplastia en tanque. Sin embargo, el enchapado selectivo puede solucionar estos defectos en el lugar, sin un enmascaramiento extenso, y es significativamente más rápido que el enchapado galvánico en tanque.
Además, el equipo de recubrimiento selectivo es portátil, lo que permite al operador cumplir con los requisitos de recubrimiento y acumulación dondequiera que surjan. Los moldes utilizados en muchos productos de alta gama, como los automóviles, se han vuelto cada vez más caros y tienen largos plazos de entrega debido a la fabricación en el extranjero. Por lo tanto, se vuelve fundamental poder reparar rápidamente los componentes defectuosos, en lugar de reemplazarlos o retrasar la reparación sacándolos de la máquina, enviándolos para su reparación y esperando su devolución. Dejar un molde fuera de servicio por un tiempo prolongado a menudo no es una opción.
Además de las reparaciones de defectos en el lugar, hay varias otras aplicaciones en las que el enchapado selectivo proporciona un medio rápido y económico para devolver los componentes críticos al servicio.
Redimensionamiento de pasadores y bujes del núcleo. A medida que se produce el desgaste y las dimensiones de los pasadores y casquillos se desvían de las tolerancias aceptadas, se hace necesario desechar y reemplazar los pasadores y casquillos centrales. Con el proceso de enchapado selectivo controlado con precisión, estas piezas pueden volver a enchaparse rápidamente a su tamaño y ponerse en servicio, a menudo sin un mecanizado de acabado. El Níquel y el Cobalto son excelentes opciones para la deposición selectiva en estas aplicaciones, ya que tienen buenas características de tenacidad, además de una excelente resistencia al desgaste. Si se requiere una superficie más dura, las aleaciones de níquel-tungsteno, níquel-cobalto y cobalto-tungsteno se pueden depositar selectivamente en un rango de dureza de Rockwell C 60 a 68.
Corrección de destellos. Las áreas desgastadas de la compuerta o las líneas divisorias dañadas pueden repararse para eliminar el destello mediante el uso de placas selectivas. Después de medir la cantidad de desgaste en el área de la puerta, el medidor de amperios-hora digital se usa para controlar la cantidad de depósito de metal necesario para cambiar el tamaño de la puerta con precisión sin necesidad de un mecanizado posterior. Las líneas divisorias astilladas o dañadas se reparan de manera similar.
Mantenimiento de máquinas. Muchos moldeadores de plásticos que utilizan el proceso de metalizado selectivo para la reparación de moldes han descubierto que el proceso es igualmente útil en el mantenimiento de prensas o máquinas. Las muescas o rayones en los cilindros de accionamiento hidráulicos cromados se rellenan con cobre y luego se tapan con níquel o cobalto. De nuevo, esta reparación se realiza sin desmontar el cilindro de la prensa y sin necesidad de decapar y volver a enchapar el cromo. Los ejes desgastados y las áreas de los muñones se pueden redimensionar rápidamente mediante el proceso de enchapado selectivo. Se pueden obtener ajustes de rodamientos totalmente redondos y concéntricos mediante un recubrimiento selectivo.
El enchapado selectivo es una técnica rentable de reparación de componentes de moldes para una amplia gama de aplicaciones. A menudo se puede lograr sin quitar piezas de la maquinaria de producción y se puede completar en cuestión de horas.
Westinghouse Electric Company LLCes una empresa de energía nuclear con sede en EE.UU. Ofrece productos y servicios nucleares a empresas de servicios públicos a nivel internacional, incluidos combustible nuclear, servicio y mantenimiento, instrumentación, control y diseño de plantas de energía nuclear.
La plata de los tres anillos colectores de un generador de turbina eólica Westinghouse WWG-0600 de 480 voltios y 28 amperios estaba desgastada debido a los contactos de grafito. Afortunadamente, Westinghouse se puso en contacto con los expertos de SIFCO ASC y los anillos deslizantes se repararon in situ, aproximadamente a 100 pies sobre el suelo, con el SIFCO Process® portátil de revestimiento selectivo (cepillo).
Las tres áreas de los anillos colectores tenían 18” de diámetro, 1/4” de ancho y aproximadamente 1/4” de profundidad. Estos anillos deslizantes a base de cobre OEM se moldearon junto con epoxi para aislarlos. El ensamble del anillo colector moldeado fue originalmente electrochapado en tanque con plata de 0.0015”. Se produjo una falla prematura cuando los contactos de grafito erosionaron la plata. Los contactos hicieron que la plata se “moliera” en polvo, que cuando se combinó con la capa de lubricante ligero creó una pasta abrasiva que desgastó completamente la plata y el sustrato de cobre.
Se recubrió con brocha un espesor de 0.030” de cobre para redimensionar los diámetros desgastados. Luego, las ranuras se revistieron con una lima estándar y papel de lija hasta lograr las dimensiones del plano. Después de revestir el depósito de cobre revestido, se recubrió con brocha una capa de plata de 0,003” de espesor para mejorar la conductividad.
Mientras que quitar y volver a instalar todo el conjunto después de repararlo en el banco se estimó en un trabajo de 10 a 14 días y $100,000; El revestimiento con cepillo brindó una alternativa viable y rentable para completar la reparación en aproximadamente 40 horas con menos de $1,000 en costos de materiales.
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Etiquetado como el campo petrolero más caro del mundo por Business Insider, el campo petrolero de Kashagan fue uno de los mayores descubrimientos de petróleo de los últimos 40 años. Se estima que contiene 16 mil millones de barriles de petróleo, se encuentra en el Mar Caspio en Kazajstán. El campo propiedad de Eni, Exxon, Shell, Total y el Gobierno de Kazajstán; es operado por una empresa conjunta, North Caspian Operating Company.
Con una producción actual de 160.000 barriles por día (bpd), se espera que alcance su meta de 370.000 bpd a fines de 2017. Pero no fue fácil llegar hasta aquí. Plagado de problemas, el mayor revés se produjo en 2013 cuando una tubería clave que conectaba la instalación de procesamiento en tierra se corroyó, lo que obligó a un cierre total. Si bien esto puede haber retrasado el proyecto, también destacó las principales áreas de preocupación y oportunidades para el mantenimiento preventivo. El Mar Caspio es conocido por sus duros inviernos y el venenoso gas de sulfuro de hidrógeno (la causa de la corrosión de las tuberías).
Muchas técnicas de acabado de superficies se utilizan en la industria del petróleo y el gas para la corrosión, anti-excoriación y desgaste. La portabilidad del proceso de chapado con cepillo lo hace ideal para plataformas en alta mar y las reparaciones inesperadas que pueden ser necesarias. Por ejemplo, se causó un daño significativo al cilindro del compensador montado en la corona (CMC) cuando un rayo cayó sobre la plataforma ENSCO. El impacto del rayo causó un boquete sustancial, del tamaño de una moneda, en el cilindro de CMC. Sin reparaciones inmediatas, el daño podría causar fugas en los sellos de los cilindros, lo que resultaría en una pérdida de fluido hidráulico y la amenaza de una pérdida significativa de producción. Usando AeroNikl® 7280 de SIFCO para la protección contra la corrosión y Cobalt 2043 para cubrir la reparación de dureza para proteger contra el desgaste de la superficie, la reparación en el sitio se completó en 24 horas.
SIFCO ASC también recibió el estatus de proveedor aprobado de Tenaris y VAM, los principales otorgantes de licencias para el diseño de roscas para campos petroleros. Este estado aprobado califica a SIFCO ASC para capacitar a operadores, en todo el mundo, para aplicar cobre de forma selectiva en conexiones roscadas de primera calidad.
Al aprender de la experiencia y prevenir futuras fallas, el campo está ahora (aunque retrasado) en pleno funcionamiento. Hasta la fecha, el NCOC estimó que “ha producido más de 7 millones de barriles de petróleo crudo y una forma ultraligera de petróleo llamada condensado desde que la producción […] se reanudó a fines de 2016”, según United Press International, Inc.
Durante años ha habido un debate constante sobre la eficiencia y la longevidad del suministro de energía hidroeléctrica en los EE. UU.
La energía hidroeléctrica usa agua que fluye para hacer girar una turbina conectada a un generador para producir electricidad. Según la Asociación Nacional de Energía Hidroeléctrica (NHA), “el agua fluye a través de las turbinas, haciendo girar las aspas que están conectadas a un eje que hace girar una generador y genera energía que luego se envía a hogares y negocios a través de líneas de transmisión”.
No hay duda de que el interés del público en las energías renovables seguirá creciendo, y la energía hidroeléctrica es una de las formas más antiguas de tecnología de generación eléctrica. La edad promedio de una planta hidroeléctrica de EE. UU. es de 64 años. Con el mantenimiento adecuado, se espera que la vida útil del equipo supere los 100 años; y las inversiones de mantenimiento no se han pasado por alto. De 2007 a 2016, se invirtieron $ 8.7 mil millones en remodelaciones y actualizaciones.
SIFCO ASC puede desempeñar un papel esencial en el programa de mantenimiento de las turbinas al restaurar las dimensiones críticas y brindar protección contra la corrosión en una variedad de componentes. Los depósitos utilizados con frecuencia para mantener y reparar turbinas incluyen:
Níquel para operaciones de pre-soldadura, resistencia al desgaste, restauración dimensional y protección contra la corrosión
El sulfamato de níquel AeroNikl® proporciona depósitos de níquel de alta calidad, adherentes y libres de defectos en tres niveles de dureza (250, 400 y 575 Hv)
Cobre para reparación de defectos y conductividad
Dependiendo de los cambios de política, la NHA tiene la esperanza de que para 2025 la industria hidroeléctrica de EE. UU. pueda instalar 60 000 MW de nueva capacidad. La NHA estima que estos 60.000 MW son solo el 15% del potencial sin explotar del mercado. Pero, para crecer de forma sostenible, la industria hidroeléctrica deberá centrarse en proyectos que utilicen la infraestructura existente. Agregar equipos de generación más eficientes a las instalaciones existentes y agregar capacidad de generación de electricidad a las represas que hoy no tienen puede abrir grandes cantidades de generación de energía renovable para los EE. UU.
Pero algunos todavía creen que el mercado ha alcanzado su potencial de crecimiento. Con las instalaciones envejecidas, los costos significativos asociados con la construcción de otras nuevas y el clima errático, el valor de la energía hidroeléctrica se vuelve cada vez más incierto. En tiempos de sequía, como ocurrió en California, los residentes pueden esperar ver un aumento en los costos y las emisiones de gases de efecto invernadero, ya que las plantas que funcionan con gas natural (y carbón en algunos países en desarrollo) tienen que llenar temporalmente la principal fuente de energía. Es bueno para cualquier estado tener una combinación energética diversificada. Si bien las energías renovables deben usarse al 100%, en tiempos de crisis cuando no hay viento, lluvia o sol, se usarán combustibles fósiles como respaldo.
A pesar de la incertidumbre en la infraestructura existente o el clima actual, el Departamento de Energía de EE. UU. quiere garantizar un sistema que sea “confiable, resistente y asequible en el futuro”. Y según un informe reciente del DOE, la energía hidroeléctrica está incluida en ese futuro. “Las plantas de energía hidroeléctrica, nuclear, de carbón y de gas natural brindan [servicios esenciales de confiabilidad] y garantía de combustible crítica para la resiliencia del sistema”.
No importa de qué lado del argumento de la represa se encuentre, seguirán en pie durante las próximas décadas, y seguirán brindando una fuente de energía renovable, que no debe descartarse tan fácilmente.
Para obtener más información sobre la reparación de turbinas de SIFCO ASC, haga clic aquí. O contáctenos al 800-765-4131 o info@sifcoasc.com.
Cuando un fabricante multinacional líder en el mundo de equipos de minería de grandes superficies comenzó a investigar un método para extender la vida útil de sus culatas, el cepillado selectivo de SIFCO ASC superó a la soldadura en una serie de criterios clave.
Para uno de los fabricantes de equipos de minería de gran superficie más renombrados del mundo, la recuperación de culatas de cilindros defectuosas, un componente vital dentro de cualquier motor de combustión, se identificó como un área de mejora. La investigación inicial sugirió que aproximadamente el 35% de todas las fallas de la culata de cilindros se debieron a la fricción; un problema común con las múltiples soluciones disponibles en el mercado, como la pulverización térmica/fría, el revestimiento, la soldadura, el reemplazo o el cepillado selectivo.
Se activó un plan de mejora, identificando la soldadura y el cepillado selectivo como los dos métodos de remanufactura favorecidos. Cada solución se puso a prueba y se evaluó según criterios estrictos de rendimiento, costo y tiempo de entrega.
Los resultados del ensayo.
Si bien la soldadura de las áreas desgastadas de la culata cuesta menos, proporcionó depósitos de calidad insuficiente y el potencial de distorsión por calor. Luego, cada culata se enchapó selectivamente con níquel para restaurar las dimensiones y la resistencia al desgaste. El metalizado selectivo, aunque un poco más caro, resultó ser un 16 % más rápido y entregó un depósito de buena calidad con poco riesgo de distorsión de la pieza, ya que la operación se realiza a temperatura ambiente.
Los beneficios del metalizado con cepillo selectivo.
Los beneficios del metalizado con cepillo selectivo incluyen la capacidad de enfocar con precisión el metalizado en áreas específicas de un componente, lo que permite que las piezas se metalicen in situ, lo que puede reducir drásticamente el tiempo de inactividad y minimizar los retrasos en la producción.
Asociación de refabricación en curso.
Luego de extensos éxitos en las pruebas, este renombrado fabricante implementó SIFCO Process® como su método preferido para rescatar culatas al final de su vida útil, citando los beneficios clave como la reducción del consumo y desperdicio de materiales, menor consumo de energía y la realización de ahorros anuales considerables de aproximadamente $95,000 en comparación con las piezas nuevas o de repuesto.
Con cualquier aplicación de metalizado con brocha, el control de las variables del proceso es esencial para lograr un depósito adherente de alta calidad. El operador controla directamente varias variables de enchapado en la operación de enchapado selectivo que pueden afectar la calidad del depósito. Son el voltaje, el amperaje (densidad de corriente), la velocidad de ánodo a cátodo, la tasa de flujo de la solución, la uniformidad de la distribución de la solución en el área de trabajo, la temperatura de la solución, el área de contacto de la herramienta de recubrimiento y el material de la cubierta.
El proceso de metalizado selectivo requiere movimiento entre la herramienta de metalizado (ánodo) y la pieza. Este movimiento se denomina velocidad de ánodo a cátodo y se mide en pies de superficie por minuto. La herramienta de metalizado se puede mover sobre la pieza, la pieza se puede mover con la herramienta de metalizado estacionaria o puede haber un movimiento combinado. Para una fácil referencia al iniciar su aplicación, la velocidad de ánodo a cátodo se indica en la hoja de datos técnicos de la solución de revestimiento.
Si la pieza se gira en un torno, la velocidad deseada de ánodo a cátodo se convierte en revoluciones por minuto (RPM). La fórmula para determinar las RPM al girar la pieza de trabajo en un torno es:
RPM = (FPM x 3,82)/D
Dónde
RPM = revoluciones por minuto a las que se debe girar la pieza o herramienta.
FPM = velocidad recomendada de ánodo a cátodo, en pies por minuto, para la solución de recubrimiento utilizada.
D = diámetro, en pulgadas, del OD o ID a recubrir.
Por ejemplo:
FPM = 50
profundidad = 6”
Colocando estos valores en la fórmula anterior:
RPM = (50 x 3,82)/6 = 31,8
La velocidad del husillo del torno debe ajustarse al valor más cercano posible de las RPM calculadas. Pero, en algunas aplicaciones, puede ser difícil o incluso imposible lograr la velocidad recomendada de ánodo a cátodo con o sin torno. En esos casos, las pruebas han demostrado que un cambio en la densidad de corriente puede compensar la incapacidad de utilizar la velocidad óptima de ánodo a cátodo.
En caso de que la velocidad más cercana disponible en el torno fuera de 75 RPM, la densidad de corriente podría ajustarse de la siguiente manera:
CDa = CDo x 3Ö (Sa ÷ So)
Dónde
CDa = Densidad de corriente ajustada
CDo = Densidad de corriente a velocidad óptima de ánodo a cátodo
Sa = Velocidad real de ánodo a cátodo
So = Velocidad óptima de ánodo a cátodo
Por ejemplo:
CDo = 7 amperios/in2
Sa = 117 FPM
Entonces = 50 FPM
Colocando estos valores en la fórmula anterior:
CDa = 7 x 3Ö (117/50) = 9,29 amperios/in2
Las desviaciones moderadas de 10 a 15 pies por minuto no deberían tener un impacto notable en el depósito (suponiendo que todas las demás variables del proceso estén bajo control). Pero ningún movimiento o movimiento insuficiente, aunque sea momentáneo, puede provocar quemaduras.
Mantener la velocidad adecuada de ánodo a cátodo junto con el mantenimiento de otras variables asegura un depósito consistente, uniforme y adherente. Si necesita ayuda para mantener su velocidad de ánodo a cátodo o calcular RPM o CDa, comuníquese con nuestros representantes de servicio técnico en info@sifcoasc.com o 800-765-4131.
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