Engranajes de acero inoxidable 304 para envasado de alimentos

Antecedentes del cliente#

El cliente es una empresa de maquinaria para envasado de alimentos. Su equipo debe funcionar en un entorno de alta limpieza, y los engranajes del tren de accionamiento deben ser resistentes a la corrosión y poder funcionar sin lubricación con grasa, ya que cualquier lubricante que se escape del accionamiento puede llegar al producto que se manipula. Por lo tanto, la resistencia a la corrosión y la facilidad de limpieza forman parte de la especificación del propio engranaje en lugar de ser un añadido a la máquina.

Requisitos y desafíos#

• Material: acero inoxidable 304, módulo no estándar M3.5
• Rugosidad de la superficie del diente Ra ≤ 0.8 μm
• No se requiere lubricación con grasa, para evitar cualquier riesgo de contaminar los alimentos
• Resistente a la corrosión y fácil de limpiar, de modo que la limpieza rutinaria por lavado no dañe la superficie de trabajo

El módulo no estándar M3.5 implica que el engranaje tuvo que fabricarse según el plano del cliente en lugar de seleccionarse de un catálogo estándar, y que la condición de funcionamiento en seco tuvo que resolverse mediante el material y la superficie del diente en lugar de mediante un lubricante. Cumplir únicamente con el requisito del material no sería suficiente: un engranaje resistente a la corrosión con un flanco rugoso seguiría sin funcionar con suavidad sin grasa.

Solución y proceso#

1. Selección del material - Acero inoxidable 304, resistente a la corrosión y no tóxico, que satisface tanto el requisito de limpieza de la línea como el régimen de lavado al que se somete.
2. Diseño para funcionamiento en seco - Un tratamiento especial de la superficie del diente reduce el coeficiente de fricción, de modo que el par de engranajes puede funcionar sin lubricación con grasa y no se necesita ninguna película de lubricante entre los flancos.
3. Mecanizado de precisión - Fresado de engranajes por CNC seguido de rectificado de engranajes, que lleva el flanco a la rugosidad especificada de Ra ≤ 0.8 μm y mantiene la geometría del diente dentro de las tolerancias del plano del cliente.

Resultados y comentarios#

• No se requiere lubricación con grasa, lo que cumple con los requisitos de higiene alimentaria de la línea
• El accionamiento funciona suavemente, con un nivel de ruido de funcionamiento inferior a 75 dB

La combinación de acero inoxidable 304 y el acabado superficial especificado cubre ambas partes del requisito al mismo tiempo: resistencia a la corrosión para el entorno en el que trabaja la máquina y un bajo coeficiente de fricción para el funcionamiento en seco.