¡Vuelvo a estudiar!

Me apasiona tanto formar como formarme, y lo segundo sobre todo en disciplinas más allá de mis conocimientos y experiencia (por aquello de sentirme incómodo 😅).

¿Qué hace un mecánico con más de 25 años caminando por la industria curioseando el ámbito médico?

Mis últimos años profesionales me han vuelto a acercar a la fabricación aditiva, pero ahora dentro de uno de los ámbitos que más me apasionan, los procesos industriales. La fabricación aditiva tienen una gran capacidad de innovación en productos, procesos y servicios, y eso es lo que me ocupa en mi actual empresa a nivel industrial, pero como siempre, creo que hay que andar curioseando más allá.

No sorprendo a nadie si digo que veo en el campo de medicina una ola de un buen tamaño que ya se inició hace muchos años, que arrastrará a muchos ingenieros (en el buen sentido) a participar en procesos médicos de la mano de la #fabricaciónaditiva, y me parece fascinante. Por eso quiero entender el proceso, de principio a fin, para conocer de primera mano en qué etapas se puede añadir valor; pero también las limitaciones, legislación, ética, conductas, futuro… Nunca se sabe dónde te pueden empujar las olas…

Varias semanas atrás, charlando con un cirujano sobre este asunto, me comentó que él cree que los médicos y los ingenieros se van a entender muy bien, así lo espero, así espero que la sociedad promueva a todos los niveles esta unión. Y aviso para navegantes: también comentamos de la futura necesidad de ingenieros en el sector médico…

Hace muchos años tuve la suerte de asistir a un simposio médico sobre cirugía de rodillas, ya que mi padre por su avanzada edad tenía una rodilla como el coliseo de Roma, y en directo pude ver como el Dr. José Aragón compartía la cirugía por videoconferencia.

Aparte de las exclamaciones de mi madre que divirtieron bastante a los asistentes, me quedé asombrado por lo familiar que me resultaba la escena a nivel mecánico: guías, titanio, sierra, escoplo, tornillos, plásticos, desgaste; vamos, que faltó el soplete, la radial y el bocata y me siento como en el taller.

La fabricación aditiva ya está cada día más presente en diferentes etapas y ámbitos del sector médico, pero estoy seguro que veremos un incremento interesantísimo en la llegada directa de la fabricación aditiva al quirófano para acabar implantándose en el cuerpo humano.

Aunque en realidad hasta aquí, siento deciros que nada muy novedoso, puesto que la fabricación aditia viene siendo implantada en nuestros cuerpos, principalmente a nivel óseo y con materiales metálicos (titanio) hace bastantes años, pero los recientes avances, y empuje empresarial, en el campo de la fabricacion aditiva creo que va a generar numerosas oportunidades en:

  • reducir los costes de asociados no sólo a la fabricación de implantes sino al software, máquinas de producción, procesos quirúrgicos, etc
  • aumentar el uso de materiales metálicos, pero sobre todo, plásticos implantables
  • facilitar la integración de la producción en aquellos centros médicos que opten por esta vía
  • abrir vías de desarrollo de terapias con material vivo del propio paciente, pues la personalización es algo inherente en la fabricación aditiva
  • generar especialidades en ingeniería biomédica (con clara vocación multidisplinar: mecánica, audiovisual, tecnologías de la información, química…), y por tanto puestos de trabajo

Y supongo que cuando acabe de estudiar el curso, podré añadir más cosas a la lista, y espero no tener que borrar ninguna… 😂😂😂

P.D.: Mi padre bien, gracias. Haciendo kilómetros… 😇

No me gusta tirar de anglicismos, pero es que acabo de aprender esta palabra en inglés, que se traduce como sobrevalorada/o, y para qué gastar más energía… al precio que va.

Me he animado a escribir este artículo enlazando dos publicaciones que a priori no tienen nada que ver, pero que al acabar entenderéis perfectamente (confío en vosotros).

Por un lado, leyendo esta publicación en Forbes me ha parecido que se puede decir más alto, pero no más claro. Leer solo la primera y volvéis, el resto lo dejáis para el fin de semana 😅

La fabricación aditiva, aunque es un tecnología con décadas desarrollo (y las que le quedan), en los últimos tiempos parece haber tenido un boom en los que:

  • iba a cambiar el mundo
  • encabezaba listas de tecnologías disruptive (me permito deciros que en español no existe el término disrupción con la acepción que hemos traducido del inglés, de momento al menos)
  • democratizaría la fabricación (parecía que cualquier ser humano podía fabricarse la pieza rota de su lavadora, su automóvil o su máquina de palomitas, si aún queda alguien con este electrodoméstico)
  • y mucho más 🚀🚀🚀

Hablo en pasado, pues cada vez va pareciendo menos cierto, pues existen barreras de adopción, y sobre todo, el mito contra el que llevo años batallando: que se pueda realizar mediante fabricación aditiva no significa que sea adecuado en términos de rentabilidad y funcionalidad.

¿Quiere decir esto que nada es verdad y esta tecnología es un pufo? ¡Tampoco os pongáis así! Mi opinión es que NO, ni mucho menos, pero es que entre la disruptive tecnology y el pufo, hay mucho valor para las personas, la industria y la sociedad.

No acabaría nunca una lista de actividades que proliferan gracias al acceso a las tecnologías y materiales de fabricación aditiva, pero como bien se apunta en el artículo, estamos mucho más cerca de un valor de nicho, que de la masificación como pretenden algunos.

Además, en este sentido de nicho, las encontramos como iniciativas empresariales (😉), solidarias (👏) o investigadoras (😍), pero todas ellas más enfocadas en acercar o obtener los beneficios de la fabricación aditiva en nichos concretos, aunque sí reproducibles, donde nuestras queridas tecnologías de fabricación si añaden valor ya sea por geografía, plazos, costes, personalización, optimización, peso, etc.

En el ámbito industrial, en el que vengo desarrollando toda mi carrera profesional, es más fácil añadir valor mediante la fabricación aditiva en aplicaciones en nichos concretos, incluso en actividades o equipos muy concretos, que pensar en atacar, ni siquiera solaparse con procesos y cadenas de producción que llevan décadas optimizándose y buscando soluciones para ser más rentables, eficientes y flexibles.

Mi segunda lectura (de 15 segundos) de Verónica Pascual, a quien sigo en LinkedIn, mencionaba que Jeff Bezos comentó algo así como: «busqué crear un negocio con sentido en un contexto donde la web crecía con porcentajes del 2300% anuales». Y es en este contexto de valor de nicho donde hace unos años me propuse junto con mi socio crear nuestra empresa, en la que mediante el diseño y la fabricación aditiva aportamos valor a la industria.

No es necesario decir que sin compararnos con Verónica o Jeff, apostamos por llevar la fabricación aditiva al sector industrial en el contexto en el que siempre hemos creído, en el que podemos aportar valor a un sector tan grande, trabajando nichos concretos. Si queréis saber más, ya sabéis 😇

Me he hecho un poco de publicidad, ¡pero ya que pago el dominio y el hosting! jejeje

  • ¡Queremos imprimir! ¡Queremos imprimir! ¡Queremos imprimir!
  • No nos vamos de aquí… [pausa] …sin poder imprimir
  • ¡Nosotr@s decidimos! ¡Nosotr@s imprimimos!

Estos son algunos de los gritos y cánticos de un grupo de irreductibles que se agrupan cada mañana delante de cualquier empresa que se dedica a la impresión 3D. Al menos en la nuestra pasa… 😉

Lógicamente es una broma, pero me sirve para ilustrar a este grupo creciente de fanáticos que se han apuntado al carro de la impresion 3D, cueste lo que cueste, y que quieren imprimirlo todo.

DSC_3533Creo que el hecho de que haya en el mercado un buen puñado de fabricantes de máquinas de impresión haciendo su trabajo, que es vender sus máquinas, está ejerciendo un efecto hipnótico sobre algun@s: comprar las maravillas de la impresión 3D por lo que las máquinas son capaces de hacer. (Un Ferrari es una buena máquina pero, ¿sirve para todo?)

No digo esto como algo negativo, todo lo contrario, es positivo y necesario, pero no me queda más remedio que llamar a los Mythbusters y…

MITO 1 – En impresión 3D se puede hacer todo.

En términos relativos, vamos a decir que sí, dentro de lo que se entiende como impresión 3D se puede «imprimir todo»: hay mucha libertad en geometrías, hay bastantes materiales, existen bastantes tecnologías que ofrecen buenas prestaciones, etc. Pero la pregunta es: ¿vamos a mejorar algo imprimiendo?

Esa es la pregunta que cabe responder cuando alguien piensa en producir algo mediante impresión 3D, y para ello es imprescindible conocer:

  • prestaciones: plazo de fabricación, precisión geométrica, rentabilidad económica, etc. Estos son algunos ejemplos, y dependerán del sector y del objetivo.
  • condicionantes: temperatura de funcionamiento, marcos legales aplicables, requerimientos mecánicos, etc. Estos serán parámetros que debo cumplir cuando decida imprimir algo.

Cuando presento a muchas personas en industria las bonbades de la impresión 3D, resumo todo esto diciendo que en impresión 3D se puede fabricar todo, pero hay dos grandes preguntas que me ayudarán a decidir:

  • ¿va a mejorar algo sobre cualquier otro método de fabricación? El plazo, el peso, la durabilidad, el proceso, etc.
  • ¿es rentable hacerlo? Sí señores, imprimir cuesta dinero 🙂

En realidad la segunda podría estar perfectamente enmarcada en la primera, pero recordemos, al final las unidades de medida más habituales son los €,$…

MITO 2 – Adiós a la mecanización.

Esta es una de las frases que más escucho desde que hablo de impresión 3D. Y yo, ni creo que nadie, conoce la verdad absoluta, pero NO.

Creo que la mejor manera de entender la impresión 3D en la industria de fabricación mecánica, es integrándola como un proceso de fabricación más, y recurro al ejemplo que algunos están cansados de oirme:

«Si te compras un torno, harás piezas de torno, pero no podrás hacer otras operaciones para fabricar, por tanto, estarás limitado. Pues si te compras una impresora 3D, harás piezas de impresión 3D, pero no podrás ir más allá en la fabricación mecánica»

Tanto por el estado de la técnica actual, como lo que se intuye para los próximos años por fabricantes de maquinaria, la mecanización siempre formará parte de los entornos productivos. Existen hace tiempo máquinas híbridas que imprimen la pieza y a continuación mecanizan para obtener geometrías definitivas, eso tiene algunas ventajas, espero hablar de ello más adelante, pero es un claro ejemplo de la indisolubilidad de ambas tecnologías (te ha costado pronunciar indisolubilidad, pues prueba a escribirlo).

En cualquier caso es indudable que la combinación entre impresión 3D y mecanización forma parte del presente y del futuro, y en breve dará pie a un montón de oportunidades en el mercado laboral industrial desde el diseño optimizado hasta la fabricación  (nota para estudiantes).

MITO 3 – La impresión 3D ya forma parte de nuestro día a día ¡y no nos hemos dado ni cuenta!

La necesidad de generar notícias (esto vale para casi cualquier tema que tratemos hoy en día), ha creado un gran mito en casi cada sector:

  • ¡ya imprimen comida!
  • ¡ya imprimen piezas de aviones!
  • ¡ya imprimen orejas humanas!
  • ¡ya hay una impresora 3D en cada barco, aeropuerto, base militar y en la Luna!

Es cierto que es un campo de investigación en casi todos los sectores, pues puede aportar su valor, aunque creo que en algunos casos es puro marketing o simplemente entretenimiento.

En cualquier caso, me gusta remitirme en este caso a la famosa curva de Gartner sobre el estado de la impresión 3D donde podréis situar a través de un análisis especializado el estado de cada una de la aplicaciones de impresión 3D en diferentes sectores y especialidades. Aquí podéis encontrar un buen artículo en castellano con una representación gráfica de la curva que os ayudará a visualizar esto.

Suelo explicar que las expectativas son muy altas, pero por poner simplemente dos ejemplos: introducir una pieza en el proceso de fabricación de un avión comercial, o más todavía, introducir una pieza en el cuerpo humano, son resultados de procesos complejos y lentos con muchos estudios, ensayos, pruebas, etc. Y sí, se están haciendo, pero no con el nivel, profundidad y asiduidad que pueda parecer por la notícias.

 

¿Os suenan más mitos? Hacerlos llegar y miramos de desmontarlos… 😉

Artículos anteriores: Introducción a los tratamientos superficiales

Cuando hablé sobre tratamientos superficiales, dejé una parte muy importante para este artículo y así hacerme el interesante… Decía mi profe Conrado, que previo al proceso de aplicación de revestimientos o tratamientos está el de la preparación superficial, que al final es lo que garantiza en un porcentaje muy alto el resultado del trabajo.

Os voy a poner un ejemplo para que explicarlo bien, aunque ya sé que tengo unos lectores muy inteligente. Creo que hay un desconocimiento importante de muchos de estos procesos previos, sobre todo cuando estamos hablando de mejorar el rendimiento de un material, y creo que ha llegado el momento que alguien arroje luz sobre el asunto a precio de oferta, y ese voy a ser yo 🙂

Todos nuestros amigos tienen una vieja barandilla llena de óxido, con montones de capas de pintura anteriores y ganas de verla mucho más bonita:

  • Juán está de alquiler en un piso que está afectado por no sé qué recalificación y en un año se va, así que compra un bote de pintura y con una brocha y unas cervezas la deja lista. ¿Le aguantará un año? Pues él nos lo dirá, pero no tiene pinta…
  • Paco está harto de que sus padres lo llamen cada dos años para que les pinte la barandilla, así que se asesora y compra una rasqueta y lijas para quitar la pintura en mal estado, un producto para convertir el óxido en una capa protectora, y 24 horas después (es lo que indica el producto), tras unos gintonic para aguantar a sus padres aplica 2 manos de la pintura. ¿Volverá Paco dos años después a tomar gintonic y pintar? Probablemente no.
  • Pepe es restaurador y le han encargado rehabilitar la barandilla del balcón del palacio de un primo lejano de Nabucodonosor para no volver a pintarla en este siglo. Pepe, con un buen presupuesto, hará un trabajo para eliminar cualquier resto en el metal de pintura anterior u óxido, respetando los plazos hará un trabajo de preparar superficialmente el metal para posteriormente aplicar una o dos imprimaciones y la pintura final en la capas y espesores indicados por el fabricante.

Gracias a Urko Dorronsoro

Como véis por el grosor de los párrafos:

  • Juan tiene bajas expectativas y poca necesidad de prestaciones. Rápido, fácil y económico.
  • Paco tiene algunas expectativas y necesidad de prestaciones, así que algo más tiempo y de dinero.
  • Hans tiene todo el día a un descendiente de Nabucodonosor en la oreja pues las expectativas son altas y las prestaciones se le presuponen, así que nada fácil, y de dinero a gastar ni hablamos…

Volviendo al principio del artículo, y como resumen, en ingeniería se usan revestimientos o tratamientos superficiales para dotar de propiedad diferentes al material que por su composición no tienen, así que para ello, lo más adecuado es realizar una preparación supercial adecuada, y con ello garantizar que el tratamiento que estamos dando sea lo más duradero ante el agresor, sea corrosión, desgaste, protección químca, etc…

Aunque los artículos están muy enfocados haciendo los revestimientos o tratamientos denominados funcionales (que añaden una función), también podemos considerar como un apéndice con vital importancia los puramente estéticos, que no añaden valor técnico, pero si el estético. Igual que cuando nos ponemos una camiseta ancha para disimular la barriga 😂

En el siguiente y último artículo sobre este asunto, separaremos la preparación superficial en dos conceptos que a veces se confunden o mezclan en la industria, como son las limpieza superficial y la tipología de esta superficie (rugosidad y forma), y daremos algunos ejemplos de este tipo de procesos.

Pues eso, ¿qué ha pasado con la impresión 3D que ahora parece la solución a todos nuestros problemas? De hecho conozco gente con crisis de ansiedad y problemas psicológicos por no tener una impresa todavía.

Primero os comparto un poquito de información para que cuando os vengan a abrir los mares o multiplicar los peces con la bondades de la impresión 3D, podáis echar un par de capotes y aparentar saber. ¡Ah no! Que para eso ya están las redes sociales… 😉

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Pieza impresa en FDM y seccionada para ver el interior

Volvamos un poco atrás en el tiempo, cuando todos éramos más tontos, menos tú, querido lector, para saber que la impresión 3D que parece la enésima revolución industrial en 2019, lleva caminando desde los 80, cuando Chuck Hull, fundador de la actual 3D Systems, uno de los gigantes de la impresión 3D inventó la estereolitografía (STL), concretamente en 1984. 4 años más tarde (hacer la cuenta vosotros), S. Scott Crump, (no confundir con otro inventor,Trump) inventó la fusión por deposición de material (FDM), quien también es fundador de otro de los actuales gigantes de la impresión 3D que es Stratasys.

Con este párrafo ya tenéis para aguantar una conversación tecnológica, si véis que flaqueáis sacáis el tema drones y ya hacéis el completo, pero si os fijáis en la fechas que os he puesto, veréis uno de los porqués del boom de la impresión 3D: que las patentes han ido caducando.

A partir de aquí, seguramente podré dedicar uno o dos artículos a hablaros de diferentes tecnologías pero podemos decir que bien endureciendo una resina o un polvo o fundiendo o mezclando un material siempre selectivamente (poniendo material únicamente allí donde queremos que esté), podremos obtener piezas por lo que ha pasado a llamarse fabricación aditiva, que en realidad surge como oposición al mecanizado, que es una fabricación sustractiva. En otras palabras, con aditiva sólo ponemos el material necesario para fabricar la pieza, más los soportes que puedan ser necesarios, y con la sustractiva cogemos un bloque de material, y vamos eliminando hasta que nos quede la pieza.

¡Que no os vendan motos! Esto anterior, sin más información, no es ni bueno ni malo, ni mejor ni peor, hay fabricaciones que son más adecuadas mediante fabricación aditiva, y otras mediante sustractiva, al final si somos nosotros los que queremos fabricar algo, debemos ser nosotros quien contemplemos todas la variables disponibles, y en función a éstas y a nuestros objetivos, decidamos. Y a esto si que le dedicaremos un artículo, que hay chicha que cortar ahí…

Concluyendo, al próximo que os venga a hablar de impresión 3D:

  • ¿Tú sabes quién es Chuck Hull piltrafilla?

Según la respuesta seguís vacilando, o os pasáis a los drones… O al bitcoin, que también es muy socorrido.

¡Hola Internet!

Parece que fue hace 5 años que dejé de escribir, y es que hace 5 años que dejé de escribir. ¡Increíble! Pero yo sé que estáis ahí, agazapados, esperando un poco de chicha mecánica, ¡qué digo chicha! ¡Vamos a darle al porno mecánico!

Me vengo arriba pronto… bbbrrrr…

Aunque muchos pensaréis que segundas partes nunca fueron buenas, tengo que deciros que creo que es la cuarta vez que regreso. El proceso es algo parecido a esto:

  1. tengo un bajón de autoestima profesional y pienso: ¡voy a hacer un blog!
  2. recuerdo que yo ya tengo blogs y digo: ¡pues voy a retomarlo!
  3. actualizo enlaces, me sorprendo releyendo mis propias tonterías y pienso: ¡ya estoy listo para retomar el blog!
  4. en este proceso de semanas, recobro un poco de autoestima porque he acertado con algún comentario técnico del tipo: «Pues según la norma DIN la tolerancia es correcta» y resulta que era verdad. Y…
  5. el blog vuelve a quedarse triste y solo, perdiendo enlaces y recibiendo visitas (lo que realmente resulta muy sorprendente)

Pero esta ya es la buena, ahora que estoy dando otros tumbos profesionales tengo que aparentar, y para el  postureo en Internet que mejor que tener un blog. Y no sólo un blog, el gustillo de responder a la pregunta de:

– ¿Ahora tienes un blog? – dicen «los otros»

– No, ya hace muchos años que lo tengo (¡Zas en toda la boca!) – digo yo con desinterés y altruismo.

Bueno, que tiemblen los gurús, inversores y aceleradores, he venido para quedarme. Alguien tiene que hacer de frenador. Frenadol no, frenador. Y mientras tenga café, claro.

Atentos a vuestras pantallas, estamos en el 2019.

 

Tras el escaso éxito de «¿Por qué usamos vapor en la industria?» y ya que el blog es mío y hago lo que me da la gana, voy a comentar sobre unos componentes que solemos encontrarnos en las instalaciones de vapor, con una importante misión: separar dos mundos.

Esta misión, poética en mi descripción, indispensable en la realidad, no es otra que separar del vapor aquellos elementos que pueden aparecer en la instalación tanto en la puesta en marcha (momento crítico) como durante su funcionamiento habitual, ya se trate de condensado (nombre habitual que recibe el agua resultante de la condensación del vapor) o los llamados incondensables (aire).

Por no entrar muy en detalle, resumiremos que el vapor, una vez ha transportado y cedido su energía, condensa en agua (redundante, sí, pero aclara), que puede generar numerosos problemas en la instalación, que está diseñada para transportar vapor, no agua, y por eso debe ser purgada. Además, sobre todo durante las puestas en marcha, pueden crearse bolsas de aire (incondensables), que son empujadas hacia puntos de la instalación donde pueden crear problemas, así que deben ser eliminadas (venteadas).

No purgar el condensado de una instalación puede comportar numerosos problemas de proceso como pérdidas energéticas, anegamiento de equipos, bajadas de rendimiento, etc; pero también problemas graves de seguridad como golpes de ariete por arrastre, con una energía que puede llegar a reventar tuberías, y arrancar instalaciones.

Físicamente, tanto  se trata de válvulas automáticas que deben abrir ante la presencia de aire o condensado, y cerrarse ante la llegada de vapor. Existen diferentes tecnologías de purgadores, cada una de ellas con una serie de ventajas y/o inconvenientes, sobre todo asociadas a diferentes condiciones y requerimientos. Haremos un pequeño resumen, y trataré de poner una foto de cada fabricante que conozco, para que nadie se me enfade, y «en el futuro» os hablaré de cada uno de ellos.

Condensate drain / automatic / mechanical / bimetallic
bimetálico

Condensate drain / automatic / thermostatic
termostático

Condensate drain / automatic / heat-recovery
termodinámico

13874-12252450
de boya

subib1_thumb
cubeta invertida

  • venturi, híbridas, etc…

Fuera de las instalaciones de vapor, nos podemos encontrar sistemas similares, con un funcionamiento muy parecido, pero que su función les hace denominarse de manera diferente:

– venteos. Válvulas automáticas que se abrirán ante la presencia de un gas en un circuito de líquidos. Mediante el conocimiento de los fluidos (gases y líquidos), y las condiciones de proceso e instalación, se diseñan dispositivos dimensionados específicamente para esta acción (p.e. en circuitos de aceite térmico, eliminar aire)

– drenadores. Exactamente igual que los elementos anteriores, pero para eliminar un líquido de un gas (p.e. en circuitos de aire comprimido, eliminar agua)

Cuando era estudiante, una de las asignaturas que más vivamente recuerdo, básicamente porque me costaba mucho dormirme gracias a un profe de aquellos «motivante», trataba sobre tratamientos superficiales. A lo largo de mi carrera profesional me he ido encontrando con esta temática reiteradamente, lo que me dice varias cosas:

  • tenía que haber estado más atento (tomad nota niños)
  • parece ser que es un tema interesante
  • cada vez estoy más cerca de la jubilación 🙂

Nunca he encontrado una fuente que lo explique de esta manera, pero tal y como lo retengo en mi memoria, es que de algún sitio copio, pues soy incapaz de generar estructuras de más de dos conceptos con o sin comas ;). Vamos a establecer una clasificación rápida de los tratamientos:

  1. modifican las propiedades del sustrato. Pueden ser tratamientos y/o recubrimientos
  2. no modifican las propiedades del sustrato.  Recubrimientos (coatings para los modernos)

Como ejemplos del primer punto cabe citar:

  • materiales que en el medio natural son estables, pero que ante alguna alteración crean capas externas de óxido, como el acero, el acero inoxidable, el cobre, el aluminio, etc, a través de un mecanismo de autoprotección, el pasivado
  • materiales que mediante tratamientos térmicos, físicos o químicos pueden mejorar alguna propiedad del material
    • térmicos: temple, revenido, recocido…
    • térmicos/químicos: nitrurado, cianurado, difusión…
    • mecánicos: shot peening, electropulido…

Del punto 2 podemos encontrar de nuevo varios grupos, y seguramente me dejo alguno, pero podemos hablar de:

– aportaciones de metales como cobreados, niquelados, cromados, plasma, nitruro de titanio…

– aportaciones composites o resinas generalmente con una base plástica y todo tipo de refuerzos: poliuretanos, epoxis, vinilos…

En general, y así siempre lo he hecho saber en el bar, los tratamientos superficiales buscan dotar a la superficie de un material de unas propiedades que de por sí mismo no tiene, ya que bajo unas determinadas condiciones:

  • el acero al carbono se corroe
  • los metales se desgastan
  • el inoxidable es caro «se pica»
  • el aluminio «se mancha»
  • etc…

Y mediante tratamientos o revestimientos podemos separar los agresores más comunes: corrosión, desgaste, cavitación, ataque químico, abrasión,etc; de nuestros activos (sean equipos o instalaciones), y así obtener numerosas ventajas como:

  • mayor duración de componentes
  • mayor vida en servicio
  • menor coste de inversión (materiales exóticos vs acero al carbono recubierto, p.e.)
  • descuentos en supermercados… 😉

 

Impulsores de bomba recubiertos con poliuretano
Impulsores de bomba recubiertos con poliuretano

Gracias a Rubén por sus comentarios.

Gracias a Conrado, «el profe motivante».

En los últimos años he entrado en contacto con un sector energético totalmente desconocido para mí, el hidroeléctrico. Tras mucho tiempo dedicado a preguntar y leer, puedo decir que continuo sin saber nada del sector, pero como osado bloguero curtido en mil y una batallas técnico-lingüísticas, no puedo más que compartir cosas interesantes para mi corto intelecto.

Partiendo desde lo más básico (para lenguaje técnico-chachi ya está la Wikipedia), una turbina es un equipo mecánico, rotativo, que convierte la energía mecánica de rotación (de su masa) en energía eléctrica, justo al revés del trabajo de una bomba. Esta es la explicación a lo bestia, por si os cruzáis con un amigo que hace tiempo que no veis y os pregunta ¿qué es una turbina? Cosa que a mí me suele pasar mucho, y encima vuestro amig@ es el típico listillo que ya sabe la explicación pero está esperando que digáis algo mal para corregiros, probar esta descripción un pelín más refinada y me contáis: una turbina es un equipo rotativo, del grupo de las turbomáquinas, que recibe energía transmitida por diferentes fluidos como aire, agua, vapor de agua, etc, que convierte en energía mecánica de rotación, y esta a su vez, en un el alternador, en energía eléctrica que debemos tratar antes de suministrar a la red. También pueden ser usadas para mover otros equipos.

Hoy en concreto hablaremos de las turbinas hidroeléctricas, que aprovechan la energía potencial resultante del almacenamiento de agua en presas, que mediante una diferencia de altura entre el agua y la turbina (salto) hacen girar ésta. Existen diferentes tecnologías de  turbinas aplicadas en la hidroeléctrica, pero 3 de ellas se llevan la palma por su gran uso. El último dato que recuerdo, de hecho no sé muy bien porqué mi cerebro retiene este tipo de información, es que un 15% de la energía eléctrica generada en el mundo se hace a través de esta tecnología (las perlas son Brasil, Canadá, China y E.E.U.U.).

No entraré a describir los tipos de centrales, pero cabe mencionar como las más comunes:

– centrales run-of-river (lo siento, no me gusta ninguna traducción al castellano 😉 ). Normalmente en ríos o canales, donde existe un gran caudal, pero saltos pequeños.

– centrales de almacenamiento (presas, represas, etc). Donde tenemos elevada altura, pero caudales más pequeños

– centrales reversibles. Vendría a ser una variante de la anterior, pero estas centrales se construyen para retornar el agua turbinada a una cota más baja de nuevo a mayor altura para volver a aprovecharlo. Lógicamente esta operación se suele hacer por las noches donde demanda y precios son más bajos, aprovechando el excedentes de planta que no «pueden» parar como nucleares…

Ahora sí, los tipos de turbinas, que me enrollo…

Turbinas Kaplan

Deben su nombre a su inventor, Viktor Kaplan, también defensa central del Viena F.C., y suelen utilizarse en centrales de río, y en general, donde el salto es <65 metros. Normalmente verticales,  sus álabes son orientables para obtener un mayor aprovechamiento de los cambios de altura que puedan originarse, aunque existe una variante, horizontal y con álabes fijos, a la que se le suele llamar tipo bulbo. Se pueden obtener potencias de hasta 200MW. Geométricamente existen diámetros de turbina de 10 metros y pueden alcanzar hasta 400 rpm (imaginaros esas masas dando vueltas :))

 

 

 

Turbinas Francis

También deben su nombre al inventor, y no voy a hacer la broma para los más veteranos, James Francis, y con esta tecnología cubrimos a partir de los 65 metros de salto, hasta los 700 metros. Aquí la geometría del elemento rodante es fija, y puede regularse en la parte estática la orientación del flujo para adaptarse a diferentes situaciones. Es el tipo más común usado en todo el mundo, con potencias de hasta 700MW (Itaupú, Brasil), y en este caso la velocidad puede llegar hasta las 1000rpm. Es un tipo de turbina que se usa muy comúnmente para la denominada «mini-hidro» (pequeñas turbinas), y podemos encontrarlas tanto verticales como horizontales.

 

 

Turbinas Pelton

¡Qué decir sobre las turbinas Pelton! Su inventor no fue otro que el carpintero y buscador de oro Lester Allan Pelton, quién desarrollo una turbina para aprovechar la energía de grandes saltos, mayores a 700m, donde desde uno o más inyectores, se proyecta un chorro de agua a presión que obliga a girar a la turbina consistente en un serie de «cucharas» que forman el elemento rodante. Es uno de los diseños de mayor rendimiento

 

 

 

No existen unas turbinas mejores que otras, o más eficientes que otras por definición, en función de una serie de parámetros como altura, tipo de agua, caudal, operación, situación, y sobre todo, presupuesto :), tendremos una turbina (central) más eficiente o menos eficiente para esa situación. Existen centrales que combinan diferentes tipos de turbinas…

Como curiosidad, si queréis ver online la demanda energética, y cómo se estructura la generación en tiempo real según Red Eléctrica de España, podéis visitar el siguiente enlace donde no sólo encontraréis la aportación porcentual de la generación hidroeléctrica, sino también del resto de tecnologías. Aquí encontraréis su explicación.

Y aquí va la fascinante segunda parte…

Vamos a ilustrar rápidamente porqué es necesario crear una fuerza de sellado en un sistema o sobre un material, si no queremos tener fugas. Y lo voy a mostrar como me lo explicaron a mí, pues creo que es el ejemplo más sencillo para entender estos conceptos, y es a través de un collarín hidráulico o neumático, en «U» (también llamado sello de labio, sello V, retén, etc…)

En primer lugar, existen unas medidas de ranura en el equipo (en adelante cajera), donde se introducirá el collarín que deberá generar estanqueidad en el sistema. Podemos ver en amarillo una sección representativa de un collarín en «U», habitualmente fabricado en elastómero.Cajera + collarin

A continuación, y para poder observar de manera clara la interferencia con la que se ha fabricado el collarín, os muestro esta imagen, donde los labios que deben generar el sellado, se fabrican con unas dimensiones superiores a la cajera que los contendrá, para que, como veremos más adelante, generen una presión, que se conoce como fuerza de sellado (al ser aplicada sobre una superficie). En realidad podéis imaginar que esta es un imagen ilustrativa, ya que automáticamente cuando la goma quede aprisionada en la cajera, se adaptará a la forma de esta (if you put water into a cup…).Cajera + collarín sin comprimir

Y efectivamente, cuando el collarín quede aprisionado en su cajera, quedará de esta forma.Cajera + collarín comprimido

Lo que originará automáticamente una fuerza de sellado sobre la superficie en contacto de los labios con el metal, que generará un gradiente de fuerzas, calculado por el fabricante del sello para que este funcione.Cajera + collarin + fuerza sellado

 

 

En realidad, lo que sucederá cuando el fluido ejerza también presión sobre el collarín, que el gradiente de fuerzas aumentará, incrementando así la fuerza de sellado (aquí algunos deberían entender porqué con presión muchos sistemas no fugan, y cuando esta desaparece, fuga, aunque más adelante veréis donde está concretamente el truco, por culpa del compression set). Cajera + collarin + fuerza sellad + fuerza fluidoLlegados a este punto ¡ya tenemos el primer ingrediente para el compression set! ¡Presión!

El segundo ingrediente ¡la temperatura! En realidad es opcional, como los elevalunas eléctricos cuando yo era pequeño, y en realidad lo más interesante es que si no existe, igualmente se producirá la deformación, pero si existe, provocará una aceleración del proceso.

Y el tercer ingrediente… ¡el tiempo! Ese que todo lo arregla, o todo lo jode, según se mire

Y es que el compresión set no es más que una modificación de la geometría original que sufren los elastómeros y algunos plásticos sometidos a una carga de compresión, con o sin temperatura, que se alarga en el tiempo de manera continua o cíclica.

Como podéis ver en la siguiente imagen, en realidad lo que le pasa a un sello dentro de su cajera, es que «se olvida» de su forma original debido a los procesos de envejecimiento citados en el primer artículo, que sumados a la presión, temperatura y tiempo, conforman el material con cualquier forma que tenga la ranura. Por eso sucede que con el tiempo, cuando un equipo está en marcha, y existe presión, el collarín crea una fuerza de sellado que evita las fugas, pero cuando esta fuerza desaparece, y el compression set ya ha hecho estragos, el líquido es capaz de colarse entre el metal y el collarín de manera que el sistema «suda aceite o el líquido que estemos intentando contener».

Cajera + collarin deformado

Y hasta aquí queridos niños la maravillosa y apasionante vida del compression set, o más largo para los que gusten de un mayor uso de saliva: deformación permanente por compresión