El bruñido es un proceso de mecanizado abrasivo de precisión diseñado para restaurar o refinar la superficie interna de los barriles de cilindros hidráulicos. Corrige el desgaste, elimina los defectos de la superficie (por ejemplo, arañazos, corrosión) y logra tolerancias dimensionales ajustadas, críticas para mantener la integridad del sello del pistón, minimizar la fricción y garantizar la eficiencia del sistema hidráulico. Esta guía detalla los principios básicos, las herramientas necesarias, el flujo de trabajo paso a paso, las mejores prácticas y las comparaciones con procesos alternativos para el bruñido de cilindros hidráulicos.
Antes de iniciar el proceso, es fundamental entender por qué el bruñido es indispensable para el mantenimiento del cilindro hidráulico. A diferencia del pulido general, el bruñido apunta a tres resultados clave adaptados a las necesidades del sistema hidráulico:
- Restaurar el acabado de la superficie: elimina el desgaste desigual, los microarañazos o la corrosión en la pared interior del cañón, logrando una superficie lisa y rayada (Ra 0,2-0,8 micras) que optimiza la lubricación del sello y reduce el desgaste abrasivo.
- Correctas Desviaciones Dimensionales: Verdadera ovalidad, conicidad o redondez en el cañón (típicamente a ≤ 0,01 mm para aplicaciones de precisión), asegurando que el pistón se mueva uniformemente sin unión ni fuga de fluido.
- Preservar el rendimiento del sello: una superficie correctamente afilada mantiene un contacto constante con con los sellos del pistón (por ejemplo, poliuretano, PTFE), evitando la pérdida de presión y prolongando la vida útil del sello entre un 30 y un 50% en comparación con los barriles sin afilar o desgastados.
2. Herramientas y materiales necesarios
El bruñido de un cilindro hidráulico requiere equipo especializado para garantizar precisión y seguridad. Las siguientes herramientas no son negociables para resultados de grado industrial:
| Categoría | Herramientas / materiales específicos | Propósito |
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| Máquina de bruñido | - Herramientas de bruñido manuales (para cilindros pequeños, <100 mm de diámetro interior) <br> - Máquinas de bruñido vertical / horizontal automatizadas (para trabajos de gran volumen) | Proporciona velocidad de rotación controlada (50-300 RPM) y carrera axial (10-50 mm / s) para una eliminación uniforme de materiales. |
| Medios abrasivos | - Piedras de bruñido (diamante, nitruro de boro cúbico [CBN] u óxido de aluminio) <br> - Tamaños de grano: 120 - 240 (grueso, para la eliminación de materiales); 320 - 600 (fino, para el acabado) | Piedras de diamante / CBN para materiales duros (por ejemplo, acero aleado, acero inoxidable); óxido de aluminio para acero al carbono. La selección de grano depende del estado inicial de la superficie. |
| Lubricación | - Aceite de bruñido (a base de minerales o sintéticos, con aditivos anticorrosivos) <br> - Fluido de bruñido soluble en agua (para aplicaciones de alto calor) | Enfría la zona de corte, elimina los desechos abrasivos y reduce la fricción entre las piedras y la pared del barril. |
| Herramientas de medición | - Calibres de calibre (digitales o mecánicos, precisión de con ± 0,001 mm) <br> - Probador de rugosidad de superficie (métricas Ra / Rz) <br> - Micrómetros (para controles de espesor de pared) | Verifica tolerancias de diámetro interior (ID) (típicamente H7 - H8), acabado superficial y consistencia dimensional durante y después del bruñido. |
| Equipo de seguridad | - Guantes de nitrilo (resistencia química) <br> - Gafas de seguridad (protección contra desechos) <br> - Protección auditiva (para máquinas automatizadas) | Mitiga los riesgos de contacto con fluidos, lesiones por partículas abrasivas y exposición al ruido. |
3. Proceso de bruñido paso a paso del cilindro hidráulico
El proceso debe seguir un flujo de trabajo secuencial para evitar el exceso de mecanizado o daños en la superficie. A continuación se muestra el procedimiento estándar industrial:
3,1 Preparación del Prebruñido
1. Desmontaje y limpieza del cilindro: Retire el cilindro del sistema hidráulico, desmonte los componentes (pistón, varilla, sellos) y drene todo el líquido hidráulico. Use un desengrasante (por ejemplo, alcohol isopropílico) para limpiar las superficies interna y externa del barril, eliminando aceite, suciedad u óxido.
2. Inspección de daños: Utilice un boroscopio para comprobar si hay defectos graves (por ejemplo, rasguños profundos> 0,1 mm, picaduras o adelgazamiento de paredes). Si el daño supera el 10% del área de la sección transversal del cañón, es posible que el bruñido no sea suficiente; considere la posibilidad de reemplazar el cañón.
3. Configuración de la máquina: Monte el barril limpio en la máquina bruñidora, asegurándose de que esté alineado coaxialmente (escurrimiento ≤ 0,02 mm) para evitar un bruñido desigual. Seleccione piedras de bruñido basadas en el material del barril (por ejemplo, piedras de diamante para acero aleado 40Cr) y grano inicial (grueso para superficies desgastadas).
3,2 Ejecución de bruñido
1. Aplicación de lubricación: Aplique una cantidad generosa de aceite / fluido de bruñido a la pared interior del barril y a las piedras de bruñido; asegure una lubricación continua durante todo el proceso para evitar el sobrecalentamiento.
2. Bruñido grueso inicial: Encienda la máquina a una velocidad de rotación baja (50-100 RPM) y carrera axial lenta. Aumente gradualmente la presión para eliminar 0,05-0,1 mm de material, centrándose en corregir la ovalidad o la forma cónica. Deténgase cada 2-3 minutos para limpiar los escombros y mida la identificación con de un calibre.
3. Pulido fino: cambie a una piedra de grano más fino (320-600) y aumente la velocidad de rotación (150-300 RPM) mientras reduce la velocidad de carrera. Este paso refina el acabado de la superficie al objetivo Ra (por ejemplo, 0,4 micras para cilindros hidráulicos generales) y garantiza una precisión dimensional.
4. Inspección final: detenga la máquina, retire las piedras de bruñido y limpie el barril a fondo. Utilice un probador de rugosidad de la superficie para verificar Ra y un calibre de calibre para confirmar la tolerancia de ID (por ejemplo, 100 mm de ID ± 0,015 mm para H7).
3,3 Validación posterior al bruñido
1. Limpieza y secado: Enjuague el barril con con un solvente (por ejemplo, acetona) para eliminar el líquido de bruñido residual y las partículas abrasivas. Secarlo con aire comprimido (sin aceite) para evitar la corrosión.
2. Verificación de reensamblaje: verifique que la superficie afilada no tenga defectos visibles (por ejemplo, marcas en espiral, acabado desigual). Vuelva a instalar el pistón y los sellos, asegurándose de que el pistón se deslice suavemente sin atascarse; esto confirma que la superficie afilada cumple con los requisitos funcionales.
4. Mejores Prácticas para Resultados Óptimos
Para maximizar la eficacia del bruñido y evitar errores costosos, siga estas directrices de la industria:
- Progresión de grano: nunca omita los tamaños de grano: comience con con grano grueso para eliminar defectos, luego haga la transición a grano fino para terminar. Saltar el grano puede dejar rasguños profundos que comprometen el rendimiento del sello.
- Eliminación controlada de material: Limite la eliminación total de material a 0,1-0,2 mm por ciclo de bruñido. La extracción excesiva reduce el grosor de la pared del cañón, reduciendo su capacidad de presión (por ejemplo, un grosor de pared de 5 mm reducido a 4,8 mm puede fallar a 35 MPa en lugar de 40 MPa).
- Mantenimiento del lubricante: reemplace el fluido / aceite de bruñido cuando se contamine con los desechos (generalmente después de 8 a 10 horas de uso). El lubricante contaminado provoca la reposición de los desechos en la superficie del barril, deshaciendo el trabajo de bruñido.
- Calibración regular: Calibre los medidores de calibre y los medidores de rugosidad de la superficie mensualmente para garantizar la precisión de la medición; las lecturas incorrectas pueden dar lugar a un afilado excesivo o insuficiente.
5. Honing vs. Procesos alternativos (bruñido de rodillos)
Mientras que el bruñido es el estándar de oro para restaurar cilindros desgastados, el bruñido de rodillos a veces se usa para barriles nuevos o ligeramente desgastados. A continuación se muestra una comparación crítica:
| Aspecto | Bruñido | Bruñido de rodillos |
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| Principio de proceso | Mecanizado abrasivo (elimina material) | Trabajo en frío (comprime el metal de la superficie, sin eliminación de material) |
| Acabado superficial | Alcanza Ra 0,08-0,8 micras; crea un patrón de rayado cruzado (ayuda a la lubricación) | Alcanza Ra 0,02-0,2 micras; acabado tipo espejo (menos retención de lubricante) |
| Corrección dimensional | Corrige la ovalidad, el ahusamiento y el desgaste (ideal para cilindros dañados) | No se pueden corregir defectos importantes, solo mejora la suavidad de la superficie de los barriles nuevos |
| Aplicación | Mantenimiento / reparación de cilindros desgastados | Pre-acabado de cilindros nuevos (para mejorar la dureza de la superficie) |
