Empresa COLTUGS S.A.S

Problema: Se enfoca en las fallas por fracturas recurrentes en las camisas en hierro fundido de los motores diésel de barcos. El estudio fue realizado con el objetivo de identificar las causas de estas fallas recurrentes y proponer soluciones que garanticen un rendimiento confiable de los motores.

Estudio desarrollado.

Se realizó un estudio fractográfico de las zonas dañadas mediante inspecciones visuales y ensayos con tintas penetrantes. Luego, se analizaron las propiedades químicas y microestructurales tanto de las camisas como de los tornillos (espárragos). Finalmente, se modelaron los estados tensionales en las camisas utilizando el Método de los Elementos Finitos (MEF) para identificar las zonas donde la concentración de esfuerzos es mayor y así entender las condiciones que favorecen la aparición de grietas.

Resultados

Finalmente, el estudio evidenció que el hierro fundido es de la clase 30, no siendo el adecuado para esta aplicación debido a su baja resistencia mecánica; se debe tener en cuenta que la resistencia a la tracción del hierro gris depende fundamentalmente de dos factores, del tipo de matriz y de grafito (cantidad, tamaño, forma y distribución); en este caso, aunque por la forma del grafito es la adecuada, su gran tamaño e interconexión no son las deseadas, figura 1 d.

Se concluye que debe usarse un hierro fundido clase 40 o clase 50, de modo que el factor de seguridad subiría a 1,98 y a 2,48 respectivamente. Con estas aleaciones se lograría un mayor margen al crecimiento de las tensiones por incremento de la fuerza de fricción entre los pistones y la camisa sin la aparición de la falla