Ingeniería inversa de aros, anillos guía y empaquetaduras
Cuando no hay plano, o el plano está equivocado. Partimos de una pieza desgastada y la hoja de datos de la máquina hasta un plano de fabricación verificado que puede enviar a cualquier fabricante.
Por qué importa
El plano suele ser el problema
La mayoría de los compresores en servicio son más antiguos que su documentación. El fabricante original ha cambiado de manos dos veces, la referencia ya no existe y el único plano en planta es una hoja de oferta con la nota «sin escala, cotas nominales».
Copiar esa hoja reproduce sus errores. Verificarla requiere ingeniería, y la ingeniería es lo que convierte una copia dimensional en una pieza que dura un ciclo de mantenimiento.
- No existe plano, solo una pieza desgastada
- El plano es una hoja de oferta, no un plano de fabricación — sin tolerancias, sin especificación de material, geometría esquemática
- La referencia está obsoleta o el fabricante ha retirado el soporte
- El plazo del fabricante original se mide en meses
- La pieza actual falla repetidamente y nadie sabe por qué
Caso práctico
Anillo guía Ø485, primera etapa de un compresor de reposición de hidrógeno
Máquina de tres etapas, cuatro filas, equilibrada opuesta. 370 rpm, carrera de 320 mm, velocidad media del pistón 3,95 m/s, cilindros lubricados. El cliente aportó la hoja de oferta del fabricante original y pidió un plano para fabricar el anillo. Al verificar esa hoja aparecieron cuatro errores.
Hallazgo 1
El ángulo de corte contradecía la geometría. La tabla de ángulos indicaba corte recto a 0°, mientras que la junta estaba dibujada a 10°. Medido sobre la geometría vectorial, ambas caras de corte estaban a 10,0° y hasta la línea de referencia que portaba la cota de 0° estaba a 10,02°.
Hallazgo 2
La tabla de ángulos era reproducible, así que podíamos fiarnos de ella. Dedujimos la relación de índice de ranura a partir de la anchura del anillo y el ángulo de corte, y la contrastamos con el propio plano del cliente para la misma máquina: devolvió el valor impreso con una desviación de 0,002°.
El mismo enfoque aplicado al diámetro de comprobación con junta cerrada coincidió exactamente con ese plano, tanto en el nominal como en el campo de tolerancia.
Hallazgo 3
Dos campos de tolerancia eran dos grados ISO demasiado amplios. El diámetro exterior llevaba +0/−0,40 mm cuando el grado ISO 286 aplicable a un anillo guía cortado de ese tamaño es IT9, es decir 0,155 mm. La anchura axial se había arrastrado de un plano mayor sin recalcularla para el nominal más pequeño.
Hallazgo 4
El diámetro exterior estaba desviado 1,06 mm. La hoja daba el diámetro del cilindro, no el del anillo. A partir del diámetro de fondo de ranura y el espesor radial, el anillo es 1,06 mm menor.
Las mediciones en campo lo confirmaron de forma independiente: el asiento calculado del pistón para el diámetro corregido es de 3,03 mm arriba y 1,97 abajo, y el informe de servicio de esa máquina registra 2,90 y 1,95. El valor del plano habría quedado centrado, con ambos juegos iguales.
La trampa del material. La holgura de junta de ese plano se había dimensionado para el peor material de una clase amplia, no para el compuesto realmente montado. Comparado en igualdad de condiciones — mismo incremento de temperatura, mismo coeficiente de seguridad — el valor de dilatación publicado del material montado exige 10,2 mm en lugar de 15,8. Un tercio menos, no un tercio del valor.
Importa mucho más en el sentido contrario. A la temperatura de servicio de esta etapa, la holgura montada de 15,9 mm se cierra 5,5 mm con el material original, quedando 10,4 mm. Un equivalente ofertado a 140 × 10⁻⁶/°C en lugar de 49,8 la cerraría 15,6 mm: la holgura desaparece y el anillo se agarrota. Por eso indicamos el coeficiente de dilatación térmica, el método de ensayo y la dirección de medida en cada equivalencia de material que emitimos — y rechazamos un único valor sin dirección facilitado por un proveedor.
Método
Cómo se desarrolla el trabajo
Cinco pasos, normalmente de dos a tres semanas desde la recepción de la pieza y los datos de la máquina.
Medir y leer
La pieza desgastada, cualquier plano existente, la hoja de datos de la máquina y el último informe de servicio. Los patrones de desgaste suelen decir más que el plano.
Recuperar la geometría
Cada cota derivada tiene su fórmula, y cada fórmula se valida contra un plano cuyos valores impresos ya se saben correctos.
Verificar frente a las normas
Carga de apoyo según API 618, grados de tolerancia según ISO 286, juegos y holgura de junta frente a la dilatación térmica a la temperatura real de servicio.
Definir el material
Identificar el compuesto original, proponer equivalentes con datos publicados e indicar qué debe confirmarse antes de sustituir.
Emitir el plano y el informe
El plano para fabricar la pieza y el cálculo detrás de cada número, para que su inspector pueda comprobar el trabajo en lugar de darlo por bueno.
Entregables
Qué recibe
Todo lo necesario para cursar el pedido con cualquier fabricante, y todo lo necesario para comprobar nuestro trabajo.
- Plano de fabricación, PDF y DXF — cotas completas, tolerancias, acabado superficial y material
- Informe de cálculo — cada valor derivado con su fórmula y su fuente
- Especificación de material con equivalentes, condiciones de sustitución y qué debe verificarse
- Hoja de inspección de recepción — qué medir, a qué temperatura y con qué límites
- Suministro de la pieza terminada, si prefiere que se fabrique en lugar de solo dibujarla
Qué necesitamos de usted
Envíe esto y el trabajo puede empezar
Si falta algo, le diremos qué puede y qué no puede concluirse sin ello, en lugar de rellenar el hueco con una suposición. Una pieza desgastada más la hoja de datos API 618 suele bastar para empezar.
Imprescindible
- La pieza desgastada, o un plano de ella
- Diámetro del cilindro y diámetro exterior del pistón
- Anchura, profundidad y diámetro de fondo de ranura, con tolerancias
- Peso alternativo, o masas del pistón y del vástago
- Velocidad y carrera
- Presión y temperatura de aspiración y descarga de la etapa
- Composición del gas, y si hay líquidos o partículas
- Lubricado o no lubricado, y grado y caudal de aceite
Útil
- Material, dureza y acabado de la camisa — una camisa pulida acorta la vida del anillo sea cual sea su material
- Vida en servicio alcanzada con la pieza actual, y horas de funcionamiento
- Desgaste medido de un anillo usado frente a sus horas — una sola medida da una tasa de desgaste mejor que cualquier valor de catálogo
- Histórico de fallos y el modo observado
- Marca, modelo y bancada de la máquina
- Especificación del expansor, cuando lo lleve
Iniciar la consulta
Rellene lo que tenga. Sobre lo que deje en blanco le preguntaremos, o le diremos qué no puede concluirse sin ello. Los campos marcados con * son obligatorios.
Envíenos la pieza
Díganos qué máquina es y qué falló. Le indicaremos qué podemos establecer con lo que tiene, qué falta y cuánto costará, antes de empezar cualquier trabajo.
Las cifras de esta página proceden de un único proyecto realizado y se ofrecen como ilustración del método, no como una promesa de resultado.