Una suspensión abrasiva combina material abrasivo (por ejemplo, carburo de silicio y carburo de boro) en agua o aceite. La vibración puede provocar contacto entre la herramienta y la pieza de trabajo, con partículas abrasivas en la superficie de la suspensión, lo que provoca la eliminación de material mediante microastillado.
Entre otras muchas aplicaciones, se encuentran las siguientes:
Bombeo de lodos de bentonita en aplicaciones horizontales para servicios públicos
Un fabricante desarrolla equipos para perforar pozos horizontales para servicios públicos bajo carreteras, trenes, ríos y canales. En este laborioso proceso, se utiliza un chorro de agua dulce con una suspensión estabilizadora, que incluye bentonita. Las moléculas de la suspensión son 95% con un tamaño superior a 90 micras. Se eligieron bombas abrasivas por su capacidad para bombear materiales abrasivos y su fluidez de bombeo. En estas condiciones, las bombas apenas durarían unas pocas horas.
Adhesivos de bombeo para uso industrial y comercial
El bombeo de adhesivo es un problema común en diversas aplicaciones industriales y comerciales. Un ejemplo es la adición de adhesivos removibles a muchas etiquetas, sellos y otros productos que se adhieren al lamerlos. Inicialmente, se utilizó una bomba de diafragma neumática, pero resultó ser demasiado pequeña e inestable para dosificar el adhesivo sobre el papel con precisión durante la producción. La bomba abrasiva ofrece una unión dosificada con excelente repetibilidad y fiabilidad. El cabezal de la bomba abrasiva se procesa con mayor fluidez gracias al diseño estándar de extremo de fluido de "alto caudal".
Bombeo de lodos de alúmina y agua desionizada en una planta de porcelana
Esta aplicación requiere una bomba abrasiva para transferir la suspensión de alúmina y agua desionizada a un secador por aspersión. La suspensión contiene sólidos 70% (80-90 % de alúmina). Se intentó usar una bomba de diafragma neumática, pero falló. El flujo irregular (típico de las bombas AOD) y los cambios de presión inducidos por las entradas y salidas del compresor de aire resultaron indeseables. Otra dificultad fue la parada. La solución fue una bomba abrasiva con válvulas y asientos cerámicos. La bomba abrasiva está acoplada y controlada en la descarga del secador mediante un variador de velocidad y un control sensible a la temperatura. Cuando la temperatura sube, las bombas abrasivas aumentan su caudal para generar más material y enfriar el secador. Si la temperatura baja, la bomba abrasiva reduce su velocidad.
Bombeo de hormigón
Como parte del proceso, primero se debe retirar la tubería de revestimiento en buen estado. Posteriormente, se fabrica cemento in situ y se bombea al pozo para rellenar los puntos específicos que extraen petróleo y gas natural. Un tapón de pozo convencional puede requerir entre 60 y 100 sacos de cemento.
El uso de una bomba abrasiva y una hormigonera pequeña elimina la necesidad de un camión hormigonera grande. El usuario puede usar una camioneta convencional con elevador hidráulico para bajar la plataforma de la bomba abrasiva D40 al suelo y luego mezclar el cemento (aproximadamente de 8 a 10 libras por galón de agua o de 1 kg por litro) en un tanque de plástico con una altura de succión de 30 a 60 cm. Un motor hidráulico impulsa la bomba abrasiva D40, asegurando un flujo constante en el pozo. Una bomba abrasiva D40 bombeó casi 5000 sacos de cemento sin necesidad de mantenimiento durante seis meses.
Bombeo de lechada de vidrio
Un productor de frita/polvos de vidrio electrónico bombea una suspensión de vidrio molido con plomo a un tanque catalizador refrigerado con nitrógeno. El producto enfriado se moldea en un tubo de 3 mm de diámetro por 9 mm de longitud. Este se encuentra disponible como vidrio crudo. Finalmente, el vidrio simple se funde y se fusiona alrededor de diodos y otros componentes electrónicos. La dificultad radicaba en el rápido desgaste de los rotores y estatores (60 horas). Gracias a su construcción sin juntas, la bomba para abrasivos con válvulas y asientos cerámicos resultó ser una opción práctica. Al reducir el tiempo de inactividad y mejorar la capacidad de presión, Viox incrementó la producción y la calidad.
Bombeo de lodo de óxido de hierro
Una fábrica de imanes utilizaba bombas de cavidad progresiva para procesar lodos de óxido de hierro (pesados, abrasivos y con la viscosidad de un batido espeso) en la producción de imanes. El bombeo de los lodos era difícil. Las bombas de cavidad progresiva requerían una vida útil más larga (a veces inferior a una semana).
Los gastos de reparación de estatores, rotores y sellos desgastados, así como el tiempo de producción perdido y las horas-hombre dedicadas a reparaciones, estaban aumentando.
Bombeo de resina en la producción de papel
La pulpa de papel utilizada para fabricar papel higiénico (u otro papel tisú) debe secarse antes de enrollarse. El papel tisú se impulsa a través de un secador de tambor giratorio (Yankee Dryer) o una serie de secadores a medida que avanza en el proceso de producción. Una bomba abrasiva rocía un compuesto de resina de PVA sobre el secador para evitar que se desborde. Se eligió esta bomba porque manejaba la resina con facilidad. En cambio, otras bombas (de engranajes y de lóbulos) tenían sellos dañados y diafragmas neumáticos con pulsaciones excesivas.
Bombeo de agua para pruebas de presión de tuberías
Esta aplicación requiere bombeo de agua para detectar roturas en las tuberías de suministro de agua de la ciudad. Dado que las bombas anteriores requerían mantenimiento continuo, se optó por la bomba abrasiva. El agua suministrada suele provenir de arroyos, ríos y lagos cercanos, que pueden ser ligeramente abrasivos y provocar fallos prematuros en las copas, empaquetaduras y sellos de otras bombas. Otra ventaja para usar la bomba abrasiva es que la M03 puede conectarse directamente a un motor de gasolina, lo que resulta en una máquina pequeña, compacta y portátil.
Bombeo de refrigerante en operaciones de mecanizado
El bombeo de refrigerante se usa ampliamente en bombas abrasivas, incluyendo cualquier proceso que corte, fresa, taladre o amole metal. Las presiones pueden ser bajas, altas o extremadamente altas; esta bomba abrasiva puede producir un pulso suave y bajo prácticamente con cualquier tensión. Las partículas metálicas pueden atravesar los dispositivos de filtrado y llegar a las bombas de refrigerante. El diseño sin sellos de la bomba abrasiva l permite el paso de las partículas de refrigerante con un desgaste mínimo en los cabezales. Estas partículas metálicas dañaban constantemente las bombas de engranajes y de pistón utilizadas anteriormente.
El propietario de una aplicación de bombeo debe comprender que la abrasividad y la corrosividad van de la mano. El agua por sí sola es corrosiva. Al exponerse a un entorno corrosivo, la mayoría de los metales adquieren una capa protectora de óxido en su superficie. Al introducirse partículas abrasivas en el líquido, tienden a eliminar la capa protectora de oxidación, exponiendo el metal desnudo al líquido corrosivo y abrasivo. Esta interacción debe estudiarse para seleccionar el material y la hidráulica más adecuados para la vida útil de la unidad de bombeo.
Otras aplicaciones incluyen:
- Agricultura
- Industria alimentaria
- Lavado de autos
- Fabricación de tableros aglomerados
- Procesamiento químico e industrial
- Limpieza y lavado
- Proceso de alimentos / Limpieza en planta
- Cuidado del césped
- Máquinas herramientas
- Bombas dosificadoras
- Minería, túneles y canteras
- Supresión de polvo
- Producción de petróleo y gas
Desgaste por abrasión
Los lodos, por diseño, contienen partículas pequeñas. Bombear lodos abrasivos puede ser difícil, ya que pueden desgastar rápidamente los componentes de la bomba y la tubería, especialmente si se utilizan incorrectamente. El impulsor de la bomba, los anillos de desgaste, las camisas del eje, las caras del sello mecánico, los sellos de labio y la voluta son las piezas que se desgastan con mayor frecuencia por los lodos abrasivos.
Puede tomar ciertas medidas al bombear lodos para prolongar la vida útil de la bomba y las tuberías. Haga funcionar la bomba con la mayor suavidad posible para evitar que el lodo se asiente en el fondo de los tubos. Disminuir la velocidad del flujo del lodo reduce la degradación de los componentes de la bomba; sin embargo, el lodo debe ser lo suficientemente turbulento para evitar que se asiente y obstruya las líneas.
Además, es aconsejable mantener la presión de descarga de la bomba lo más baja posible, ya que un caudal más significativo aumenta las posibilidades de desgaste de la bomba.
La bomba debe funcionar a las RPM más bajas posibles, manteniendo un caudal lo suficientemente alto como para evitar que el material se asiente en el fondo de la tubería. Si conoce bien su proyecto, puede construir una curva de bombeo que le indicará qué bomba usar y cuánta potencia para un bombeo óptimo. Esta técnica elimina las conjeturas y le permite seleccionar rápidamente la bomba adecuada para su proyecto.
Una unidad de suministro de lodos abrasivos
Como uno de los componentes importantes del sistema de circulación de lodo abrasivo, se utiliza una bomba para el flujo del fluido. Esta solución está compuesta por partículas abrasivas mezcladas con agua, lo que actúa como sistema de refrigeración para la herramienta y la pieza de trabajo.
El caudal de la pulpa abrasiva se controla variando la válvula de control conectada al módulo del molino. La unidad de control central controla la alimentación de la bomba de pulpa abrasiva. El rendimiento de los procesos de mecanizado depende en gran medida de la concentración de pulpa, el caudal y el sistema de refrigeración de la máquina ultrasónica.
Una mayor concentración de lodo abrasivo puede aumentar la tasa de remoción de material. Sin embargo, una concentración menor es deseable para el rendimiento de la bomba de lodo.
El carburo de boro (B₄C), uno de los compuestos más complejos que se pueden emplear como abrasivos en procesos de USM, es el abrasivo más utilizado. La dureza, el tamaño y el tipo de material de la pieza de trabajo se utilizan para seleccionar las partículas abrasivas para USM. El óxido de aluminio (Al₂O₃), el carburo de silicio (SiC), el silicarburo de boro y el diamante son otros abrasivos. El agua es un medio líquido típico para crear una suspensión abrasiva. Otros líquidos que se pueden utilizar incluyen aceites, benceno y glicerol.
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