Revista THK : THK se convierte en el Primer Fabricante de Sistemas de Movimiento Lineal Certificado por TÜV SÜD

Método de ensayo empírico para guías lineales certificado conforme a normas internacionales

THK es el primer fabricante mundial de sistemas de movimiento lineal en recibir la certificación de TÜV SÜD por su método de ensayo empírico utilizado para determinar la capacidad de carga dinámica. Esta certificación por parte del organismo independiente de ensayo confirma la alta fiabilidad, trazabilidad y calidad de los procedimientos de ensayo de THK.

Imagen 1: Guías lineales THK para una amplia gama de aplicaciones

Las guías lineales son componentes esenciales en máquina herramienta, equipos de fabricación de semiconductores, dispositivos médicos, así como en las industrias automotriz y ferroviaria. Su vida útil desempeña un papel decisivo en la precisión, estabilidad y eficiencia de costes de cada aplicación. La capacidad de carga dinámica —definida como la carga constante con la que se alcanza una vida útil determinada— es un parámetro clave de rendimiento.

Con el objetivo de aumentar la fiabilidad y garantizar la calidad de las guías lineales, THK se ha convertido en el primer fabricante de sistemas de movimiento lineal en recibir la certificación de TÜV SÜD. En este artículo, analizamos más de cerca el método de ensayo empírico utilizado para determinar la capacidad de carga dinámica, por el cual se concedió esta certificación.

Indispensable en la Fabricación Industrial: la Guía Lineal

Utilizando su propia tecnología patentada, THK logró el anteriormente difícil movimiento de rodadura en los componentes de guiado lineal de las máquinas y, en 1972, se convirtió en la primera empresa del mundo en comercializar guías lineales. Esta introducción del movimiento de rodadura en los componentes de guiado lineal supuso una mejora drástica del rendimiento de las máquinas en términos de precisión, velocidad y eficiencia energética.

Imagen 2: Guía lineal con tecnología de bolas con jaula

Al seleccionar una guía lineal, la capacidad de carga dinámica C es un criterio importante. Representa la carga constante de magnitud y dirección invariables bajo la cual —cuando un grupo de guías lineales idénticas funciona en las mismas condiciones— se alcanza una vida útil de L = 50 km para guías lineales de bolas o L = 100 km para guías lineales de rodillos.

La capacidad de carga dinámica se calcula en base a diversos parámetros de la guía lineal correspondiente y varía según el modelo y el tamaño. Para la selección y el diseño de una guía lineal, la capacidad de carga dinámica indicada en el catálogo se utiliza como base para el cálculo de la vida útil.

Relación Entre la Capacidad de Carga Dinámica y la Vida Útil

Cuando una guía lineal realiza movimientos lineales de forma repetida, las pistas de rodadura y los elementos rodantes están sometidos a cargas cíclicas, lo que provoca la formación de grietas por fatiga en el interior del material. Cuando estas grietas alcanzan la superficie, se produce el descascarillado o escamado, en el que pequeñas partículas de metal se desprenden. La vida útil de una guía lineal se define como la distancia total recorrida hasta que se produce este descascarillado. La distancia que el 90 % de todas las guías lineales puede recorrer sin que se produzca descascarillado se denomina vida L10. Puede calcularse mediante la siguiente fórmula teórica simplificada: L10 = (C/P)³ × 50 (km) Esto significa que, con una carga constante P, la vida útil aumenta con una mayor capacidad de carga C, reduciendo la frecuencia de sustitución de las guías lineales y, por tanto, los costes. Sin embargo, la selección de un modelo sobredimensionado puede tener desventajas, como limitaciones de espacio o un aumento del peso de la máquina. Por ello, es importante elegir una guía lineal compacta con la mayor capacidad de carga posible.

Imagen 3: Ejemplo del escamado en la superficie de la pista de rodadura

Imagen 4: Ejemplo del escamado en los elementos rodantes

Verificación de la Fiabilidad Mediante Ensayos Empíricos

La relación entre la capacidad de carga dinámica y la vida útil de un sistema de movimiento lineal se ha descrito anteriormente. Solo después de que la capacidad de carga dinámica calculada haya sido verificada mediante ensayos empíricos para cada serie, el producto puede clasificarse como fiable y entregarse a los clientes. A continuación, se ofrece una breve descripción de los ensayos de verificación realizados en THK:

1. 1. La guía lineal se monta en un banco de pruebas conforme a los procedimientos especificados.
2. 2. Se aplica una carga de ensayo definida a la guía lineal.
3. 3. La guía lineal funciona bajo las condiciones especificadas.
4. 4. Se produce escamado en la pista de rodadura o en los elementos rodantes.
5. 5. Se ensayan varias guías lineales y, basándose en la distribución de probabilidad de Weibull*, se calcula la vida útil L10, es decir, la distancia recorrida en la que el 10 % de las muestras presenta escamado.

* La distribución de Weibull es una distribución estadística utilizada para evaluar la vida útil o la resistencia de productos y materiales. Cuando el resultado final muestra que: “La vida útil L10 obtenida mediante ensayos empíricos > la vida útil L10 obtenida mediante cálculo teórico” la guía lineal cumple con la capacidad de carga dinámica indicada en el catálogo. No obstante, los resultados de los ensayos solo son fiables si los propios métodos de ensayo, los equipos y las condiciones son fiables. Por ello, en THK todo el proceso de ensayo está sujeto a un control estricto. Al garantizar ensayos reproducibles de forma constante, THK asegura que los valores de capacidad de carga dinámica determinados sean fiables y trazables.

Imagen 5: Bancos de ensayo de THK para ensayos empíricos

Sobre TÜV SÜD

THK realiza sus ensayos empíricos bajo un estricto control interno. Para reforzar aún más la fiabilidad, la empresa también ha obtenido la certificación del organismo de ensayo independiente TÜV SÜD. TÜV (“Technischer Überwachungsverein”, Organismo de Inspección Técnica) es un grupo de organizaciones independientes con sede en Alemania. El Grupo TÜV SÜD, con sede central en Múnich, ofrece servicios de ensayo, certificación, inspección y consultoría en una amplia gama de industrias, entre ellas la automoción, la ingeniería industrial, la construcción, la energía y la tecnología médica. Muchos fabricantes en Japón también han obtenido la certificación TÜV SÜD. Esta certificación verifica la seguridad y la eficacia funcional de productos como maquinaria, dispositivos electrónicos y sistemas médicos. Incluso en la vida cotidiana, el sello de certificación TÜV SÜD puede encontrarse con frecuencia, por ejemplo, en componentes electrónicos o electrodomésticos.

Imagen 6: El símbolo del octágono se muestra en todos los bancos de ensayo

A continuación, se explica la certificación TÜV SÜD obtenida por THK:

Especificación de Ensayo

THK ha establecido una especificación de ensayo para evaluar la capacidad de carga dinámica. Esta especificación se desarrolló de conformidad con las normas DIN 631*¹, DIN/ISO 14728-1*², DIN/ISO 17025*³ y DIN/ISO 281*⁴, cumpliendo así con las normas internacionales. La propia especificación está diseñada para garantizar los más altos niveles de fiabilidad y trazabilidad.

Bancos de Ensayo

Los bancos de ensayo utilizados para los ensayos empíricos permiten ensayar simultáneamente varias guías lineales. Están diseñados para eliminar o minimizar cualquier factor que pueda afectar a la vida útil. Varios de estos bancos de ensayo están en funcionamiento en distintas instalaciones de THK.

Condiciones de Ensayo

Los factores que pueden influir en la vida útil de una guía lineal en condiciones de ensayo son diversos. THK ha identificado todos estos factores, ha eliminado o minimizado sus efectos y ha establecido tolerancias estrictas para cada condición de ensayo individual. Estos requisitos se detallan en la especificación de ensayo mencionada anteriormente.

Puntos de Ensayo

Los ensayos empíricos incluyen una amplia gama de puntos de medición e inspección. Cada punto se supervisa y controla estrictamente para garantizar que se mantengan las tolerancias especificadas de las condiciones de ensayo. Para asegurar que todos los procedimientos se lleven a cabo exactamente conforme a la especificación de ensayo, THK prepara instrucciones de trabajo y listas de verificación exhaustivas. Esto garantiza un proceso de ensayo estable y permite la obtención de resultados de ensayo fiables y de alta calidad.

Personal de Ensayo

Los ensayos empíricos solo pueden ser realizados por personal cualificado que haya completado la formación interna dentro del departamento de ensayos. Al limitar los ensayos a especialistas formados, THK garantiza que los resultados sean fiables y reproducibles.

Instrumentos de Medición

Los instrumentos de medición utilizados para los ensayos empíricos se calibran periódicamente y son trazables a patrones nacionales, garantizando un estado fiable de forma constante.

Sistema Global de Ensayos

Incluyendo sus plantas en el extranjero, THK ha establecido un entorno en el que pueden realizarse evaluaciones idénticas en todas las ubicaciones equipadas con instalaciones de ensayo, creando así un sistema global de ensayos. Incluso cuando los ensayos se llevan a cabo en diferentes centros, las especificaciones de ensayo y las instrucciones de trabajo estandarizadas garantizan que los ensayos de evaluación se realicen con una calidad uniforme. Todos estos procesos han sido revisados y aprobados por TÜV SÜD. Los métodos de verificación y ensayo empleados por THK han sido evaluados como fiables y certificados en consecuencia. Como resultado, THK está autorizado a utilizar el certificado y la marca registrada del octágono TÜV SÜD. Este símbolo del octágono sirve como prueba de que THK ha superado con éxito los rigurosos procedimientos de ensayo de TÜV SÜD y de que la fiabilidad y la seguridad de sus procesos han sido verificadas. Confirma que los productos y servicios de la empresa cumplen las normas establecidas de seguridad y calidad.

• *¹: DIN 631 – Define las condiciones de ensayo para verificar la capacidad de carga dinámica de las guías lineales.
• *²: DIN/ISO 14728-1 – Define el cálculo de la capacidad de carga dinámica y la vida útil nominal de los rodamientos.
• *³: DIN/ISO 17025 – Especifica los requisitos de gestión de la calidad, técnicos y administrativos para laboratorios de ensayo y calibración.
• *⁴: DIN/ISO 281 – Define los métodos de cálculo de la capacidad de carga dinámica y la vida útil de los rodamientos.

 






Imagen 7: Certificación de los métodos de ensayo




En busca de una mayor fiabilidad con la Certificación TÜV SÜD




Gracias a estas medidas, THK alcanza un alto nivel de fiabilidad y proporciona guías lineales que los clientes pueden utilizar con total confianza. En particular, la certificación TÜV SÜD, que se ha revisado y mantenido periódicamente durante alrededor de 20 años, demuestra que los productos de THK cumplen las normas internacionales de seguridad y calidad. A través de los rigurosos ensayos y auditorías de TÜV SÜD, THK ofrece a sus clientes un valor añadido en forma de mayor fiabilidad.




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