Los rodamientos pueden ser omnipresentes, pero estos componentes mecánicos simples son parte integral de algunas de las innovaciones tecnológicas más interesantes que se están produciendo en la actualidad. Aquí, Chris Johnson, director general del especialista en rodamientos cerámicos , SMB Bearings, explora tres aplicaciones inesperadas de los rodamientos cerámicos.

Los seres humanos han estado utilizando la cerámica para aplicaciones domésticas e industriales desde aproximadamente el año 25.000 a.C. El material es duro, resistente al desgaste, química y térmicamente estable y un aislante eléctrico, por lo que los fabricantes pueden utilizar este material para una amplia gama de aplicaciones. Los rodamientos cerámicos, por ejemplo, pueden ser más caros que los de acero, pero ofrecen una fricción y un peso reducidos y tienen el potencial de durar mucho más que los tradicionales de acero inoxidable, especialmente en muchos entornos hostiles.

Entonces, ¿cuáles son algunas de las aplicaciones inesperadas que pueden beneficiarse de los rodamientos cerámicos?

Exploración espacial

Las temperaturas y velocidades excesivas durante el lanzamiento, las temperaturas en constante cambio y la radiación en órbita y su vacío significan que no existe un entorno más duro que el espacio. Como resultado, los fabricantes deben tener cuidado al elegir rodamientos y lubricantes: cualquier falla menor se verá amplificada por la fuerza del lanzamiento.

Los rodamientos totalmente cerámicos pueden funcionar constantemente a velocidad sin lubricación, por lo que funcionan bien en vacío. Cuando se agregan sus capacidades de baja temperatura, se convierten en el candidato ideal para satélites y otros proyectos como el Mars Exploration Rover, especialmente porque Marte puede enfrentar temperaturas tan bajas como 125 grados Celsius.

carreras de élite

Los rodamientos cerámicos se adaptan mejor a entornos demasiado hostiles para los rodamientos de acero, como entornos con temperaturas extremas, productos químicos o líquidos corrosivos. En ambientes marinos, los rodamientos cerámicos pueden proporcionar una excelente resistencia al agua salada y al mismo tiempo ofrecer capacidades de alta velocidad y aceleración. Al desarrollar una embarcación para regatas de remo, por ejemplo, los cojinetes cerámicos pueden soportar cargas más elevadas y el rendimiento no se verá comprometido por el agua del mar.

Los remeros no son los únicos equipos de carreras que pueden beneficiarse de los rodamientos cerámicos para mejorar su rendimiento. Los ciclistas profesionales suelen elegir rodamientos híbridos de buena calidad (anillos de acero con bolas de cerámica) en lugar de rodamientos totalmente cerámicos. La combinación de anillos de acero que se pueden mecanizar con tolerancias estrechas y bolas de cerámica livianas de alta calidad da como resultado una baja resistencia a la rodadura. En el ciclismo, los rodamientos híbridos pueden soportar las altas velocidades de las carreras y al mismo tiempo ofrecer una baja resistencia a la rodadura, lo que significa que los rodamientos híbridos requieren menos esfuerzo para hacer girar las ruedas, conservando energía.

Médico

La tecnología médica avanza a un ritmo exponencial: los médicos pueden producir implantes personalizados basados ​​en escáneres de pacientes, realizar cirugías con robots y utilizar tecnologías para diagnosticar a los pacientes de forma remota. Los fabricantes deben cumplir estrictas normativas a la hora de desarrollar dispositivos para los sectores médico y farmacéutico para evitar la contaminación, por lo que deben tener cuidado en elegir el rodamiento correcto para la aplicación.

Algunos dispositivos médicos y quirúrgicos deben resistir productos químicos agresivos durante el proceso de esterilización. Los rodamientos de acero pueden volverse susceptibles a la corrosión en este entorno hostil, por lo que los rodamientos cerámicos resistentes suelen ser una mejor opción para prolongar la vida útil del dispositivo. Los rodamientos cerámicos son igualmente adecuados para salas blancas, ya que no requieren lubricación para funcionar, lo que reduce el riesgo de contaminación.

Si bien los rodamientos cerámicos son más duros que el acero, ofrecen mayor estabilidad dimensional y son resistentes a la corrosión y al calor, son significativamente más caros que sus homólogos de acero. Como resultado, los rodamientos cerámicos se adaptan mejor a aplicaciones de alto valor, como equipos de laboratorio, que deben cumplir requisitos exactos cada vez que se utilizan. El uso de componentes incorrectos en el equipo de laboratorio puede aumentar el riesgo de contaminación, poniendo en riesgo todo el estudio.

La cerámica es una de las industrias más antiguas: llevamos utilizando este material desde hace miles de años. A medida que diseñamos nuevos materiales cerámicos que ofrecen beneficios que incluyen un alto rendimiento y resistencia a la corrosión, podemos crear rodamientos cerámicos que pueden funcionar en una variedad de entornos, desde el océano hasta otros planetas.