LA IMPORTANCIA DE LA FILTRACION EN LA HIDRAULICA
La importancia de la filtración en la hidráulica.-En la medida que pasa el tiempo la importancia de la filtración crece. Esto debido a que los fabricantes de equipos hidráulicos disminuyen las tolerancias internas y aumentan las cargas de los diferentes elementos (bombas, válvulas, etc.) aprovechando la mejor calidad de los aceites, haciendo que las partículas “pequeñas” que antes no eran problema, ahora si lo sean.Hoy en día con la necesidad que hay de producir más y más rápido, las máquinas son muy exigidas y los
tiempos de paradas para mantenimiento son casi nulos, por lo tanto hay que tratar que la máquina no se dañe, lo cual solo se consigue si el fluido se mantiene libre de contaminantes.Vamos a hacer un repaso de los fundamentos de filtración, con una explicación de las numerosas facetas del tema. Los términos utilizados corresponden a la filtración en general, pero se abocan mayormente a los filtros de aceite hidráulico y lubricante.FUNCION Y TIPOS DE FLUIDOSLos fluidos en los sistemas de transmisión de potencia (fluid power) son el medio por el cual esto sucede. Pero, aparte de esta que se podría decir es la función principal, tiene otras secundarias:
Lubricante. Evita que las piezas que componen los diferentes elementos hidráulicos se desgasten.
Refrigerante. Ayuda a que el calor generado internamente en los componentes sea rápidamente evacuado.Sellante. Al colocarse entre piezas que se mueven entre si, ayuda a sellar y evitar que haya fuga de aceite excesiva interna. El fluido mas utilizado en el mundo hoy en día es el que tiene su origen en el petróleo. Tiene excelentes propiedades lubricantes, es relativamente barato y es muy fácil de conseguir. En aplicaciones muy especificas, como por ejemplo altos hornos en siderurgias, y aviación se utilizan otros compuestos para que el fluido no se incendie, son mucho menos comunes y además de ser mas caros, en muchos casos requiere que los sellos y algunos componentes sean especiales por compatibilidad.CONTAMINANTESLos contaminantes son elementos extraños al fluido. En teoría, el fluido hidráulico tiene que ser puro, libre de contaminantes. Por experiencia sabemos que es imposible mantener un fluido libre de impurezas, pero la meta es mantenerlo con el mínimo nivel posible.Los contaminantes son:
Aire, Agua y Partículas sólidas.El aire se encuentra en proporciones mínimas en el aceite normalmente, pero cuando se encuentra en cantidades elevadas debido a problemas en la succión de la bomba o por aireación en el tanque, el aire va a generar problemas como desgaste prematuro de componente por baja en la lubricación, oxidación, crecimiento de bacterias, deterioro del aceite, movimiento esponjoso de la maquina y ruido.El agua como contaminante disminuye la lubricación también, genera más oxidación, crecimiento de bacterias. Se detecta por el color banco en el aceite, como leche.
Las partículas sólidas son los contaminantes mas peligrosos y más difíciles de erradica o controlar. Arena, polvo, acero, bronce, aluminio, estos últimos, que vienen de afuera o se generaron de las piezas mismas, que de acuerdo a su tamaño pueden generar: Desgaste acelerado, obstrucción de orificios de control en válvulas y bombas, atascamiento de piezas, como pistones y paletas en bombas y motores, spooles en válvulas, etc. Según el tamaño, los problemas que acarrean son diferentes. Partículas menores de 10 micrones (1 micrón= 1 millonésima parte de un metro, o 1 milésimo de milímetro) van a generar desgaste lento, pero dependiendo de la concentración. Y partículas mayores, generaran desgaste acelerado y fallas catastróficas (rompimiento de partes como ejes, conjuntos rotativos etc.).La mayor fuente de este tipo de contaminantes es el medio ambiente, el aire que rodea una maquina. Por esta razón es que los fabricantes de equipos hidráulicos construyen los tanques herméticos, para evitar que la contaminación entre al sistema. Mientras mas cargado sea el medio ambiente (maquinas de movimiento de tierras, retroexcavadoras, tractores, etc.) mayor será la posibilidad de contaminación. Para dar una idea de cómo actúa esto, miremos esta estadística de cuantas partículas entran a un sistema hidráulico del ambiente:
contaminantes que ya están en el aceite y a su vez evitar que ingresen nuevos.Remover el aire se hace corrigiendo el origen de la contaminación, succión floja, bajo nivel de aceite en el tanque, retornos al tanque que están por encima del nivel, o sellos en los ejes de las bombas deteriorados.
Para la contaminación con agua, hay que examinar el origen y corregir, y aunque existen filtros para quitar el agua del aceite, si es demasiada, probablemente sea más económico cambiar el aceite.Para las partículas sólidas existen diversas soluciones según el caso. Empecemos diciendo que si a un sistema entran tantas tantos millones de partículas por minuto, el trabajo que se debe realizar es monumental, miles de millones de partículas que un filtro debe remover.Como son tan diversas las aplicaciones, los ambientes en que las maquinas van a trabajar, las horas de trabajo de la maquina, o frecuencia mensual, las soluciones son también diversas.
El principal punto de ingreso de partículas a un sistema hidráulico es el tanque, por consiguiente debemos instalar un filtro en el respiradero del tanque y asegurar que el tanque esta hermético, que no va a tener otro punto de ingreso. Si el ambiente es poco contaminado, un filtro estándar funciona muy bien, pero en ambientes cargados se recomienda filtros mejores. El aceite que ingresa al tanque proveniente del sistema se debe filtrar muy bien utilizando los filtros de retorno. El aceite que va del tanque hacia las bombas hay que filtrarlo pero dado las restricciones en las succiones, se debe utilizar mallas metálicas, por lo menos para garantizar que las bombas no van a recibir partículas grandes.Si el sistema hidráulico contiene válvulas sensibles al mugre (servo válvulas, válvulas proporcionales, etc.) se debe colocar filtros de presión en la descarga de la bomba.Para aplicaciones en las cuales se debe garantizar un nivel de contaminación muy bajo se puede utilizar un sistema alterno de filtración, muchas veces con enfriador de aceite, consistente de un motor-bomba, un filtro de gran capacidad, monitores de contaminación (manómetros) y se conecta para trabajar en dos extremos del tanque opuestos.Los medios filtrantes que se utilizan hoy en día, son básicamente de materiales similares al papel, pero en múltiples capas plegadas dentro de un cartucho cilíndrico para tener una gran capacidad de retención en un elemento relativamente pequeño en tamaño. Por tener dichos elementos un tamaño de poro no uniforme, va a ser capaz de retener partículas de muchos diferentes tamaños, por tanto para poder seleccionarlos hay que mirar muy detenidamente las especificaciones del fabricante. Los mas baratos son los hechos de papel, pero no tienen buenas características, son aceptables para la mayoría de las aplicaciones, pero si se tienen en el sistema bombas y motores de pistones, o servo válvulas, se deben utilizar filtros de fibra de vidrio.
