CORROSIÓN EN MUELLES DE HOJA

Generalmente los muelles de hoja se fabrican en placas de acero. Se utilizan muelles de una o varias hojas, en algunos casos tanto en la parte delantera como la trasera. En la actualidad se utilizan únicamente en la parte trasera de automóviles y vehículos de carga livianos.

Un muelle de varias hojas, tiene una hoja primaria con las conexiones en cada uno de los extremos, y abundantes láminas continuas más cortas unidas mediante un perno central o sujetador.

El perno central o sujetador se adapta al eje, lo cual impide el desplazamiento hacia delante y hacia atrás del eje, manteniéndolo alineado. En algunas ocasiones, se utilizan tacones o grapadas entre las hojas para reducir el deterioro, rozamiento y ruido. Los muelles de las hojas poseen un orificio en cada extremo para fijarse con la carrocería. [1]

Figura 1. Esquema de un muelle de ballestas

Caso real de corrosión

Para el caso real de corrosión se realizó un análisis de un muelle de hoja de un vehículo de carga pesada. En estos muelles se presentan problemas frecuentemente, porque las hojas se quiebran haciendo necesaria la reparación o sustitución de las mismas.

El muelle se encuentra en la parte baja del vehículo, la cual está expuesta a ciertas condiciones ambientales tales como humedad, contaminantes producidos por la combustión, lodo, arenas, limos y cambios de temperatura; las cuales hacen que sea propenso a un proceso corrosivo.

Características

De acuerdo a la observación realizada, se logró identificar:

a) Presencia de óxidos superficiales, especialmente en las uniones de las hojas del muelle.

b) Desgaste de la superficie.      

c) Depósitos de arenas y lodos.

Diagnóstico

De acuerdo a las características observadas y las condiciones a las cuales se encuentra sometido, el muelle presenta los siguientes tipos de corrosión:

a) Corrosión atmosférica: el óxido presente es uniforme en la superficie, aunque hay una mayor concentración en las uniones.

b) Corrosión por rendijas: provocada por el contacto existente entre las hojas.

c) Corrosión por depósitos: se debe a la presencia de depósitos de arena que contienen agua y otros contaminantes, ocasionando una forma de corrosión localizada en estas zonas.

Control y prevención

Según los tipos de corrosión que se identificaron, se puede dar un tratamiento oportuno para cada uno mejorando su resistencia a la corrosión.

En la corrosión provocada por la atmósfera (de tipo uniforme), se utilizan pinturas, que ayudan en gran parte a solucionar el problema, aunque no son suficientes para realizar la protección total del muelle.

 En la siguiente figura se nota la acción de la pintura como agente protector, aunque es importante resaltar que, aunque exista deterioro en la parte de las uniones, también se evita que los depósitos de lodo o arenas estén en contacto directo con la superficie del material. 

Para dar solución a la corrosión por rendijas que se presenta, se podrían hacer cambios en el diseño usando otro tipo de muelles existentes, también se puede sustituir el acero, porque el utilizado corresponde a un acero de bajo carbono. Se pueden adicionar pequeñas cantidades de elementos aleantes que mejoren la resistencia a la corrosión como el Cr, Ni, P y Cu.

Es recomendable efectuar mantenimientos periódicos de limpieza para evitar la formación de depósitos.

Bibliografía 

[1] Modelado y simulación de muelle de ballestas, pág. 179. Disponible en: http://pistaseducativas.itc.mx/wp-content/uploads/2012/10/13-VIDAL-PE-99-178-194.pdf