La física del aflojamiento
Los metales se expanden cuando están calientes y se contraen cuando están fríos. Un terminal de interruptor de conexión, un terminal de termopar o un conector de alimentación de alta temperatura hacen lo mismo. Pero los diferentes metales se expanden a ritmos diferentes. ¿Un terminal de cobre sobre un montante de acero inoxidable? Crecen a diferentes velocidades. Cada ciclo de calor crea un movimiento microscópico entre las superficies de contacto. Durante cientos de ciclos, ese movimiento hace que las roscas del tornillo retrocedan. Un día, la conexión está lo suficientemente suelta como para provocar un arco.
Por qué las conexiones de alta temperatura son peores
Los terminales estándar están diseñados para temperatura ambiente. Las conexiones resistentes a altas temperaturas utilizan aleaciones especiales (niqueladas, inconel o con aislamiento cerámico) que soportan mejor el calor, pero aún sufren de expansión diferencial. El problema empeora cuando se mezclan materiales, por ejemplo, un terminal de interruptor de conexión de aleación de níquel con un cable de cobre. El cobre se expande más, empujando contra el terminal, y cuando se enfría, deja un pequeño espacio. Repita 500 veces y el tornillo perderá su precarga.
La lección del termopar
Una conexión de termopar es especialmente sensible. Los termopares miden la temperatura generando una pequeña señal de milivoltios. Una conexión suelta agrega resistencia variable y la lectura de temperatura se desvía. Su controlador cree que el horno está a 200°C cuando en realidad está a 250°C. Piezas defectuosas, chatarra o algo peor: incendio. Es por eso que los conectores de termopar de alta temperatura utilizan aleaciones de compensación especiales y diseños con resorte para mantener una presión constante.
Cómo detener el aflojamiento
Utilice arandelas Belleville o arandelas de seguridad divididas debajo de la cabeza del tornillo. Mantienen la tensión a medida que los materiales se expanden y contraen.
Aplique un compuesto antiagarrotamiento de alta temperatura (no en los contactos eléctricos, sino en las roscas) para reducir la fricción y permitir un torque constante.
Vuelva a apretar las conexiones después de los primeros ciclos de calor. Luego revísalos cada seis meses.
Para interruptores de conexión críticos o terminales de alimentación, use una llave dinamométrica y marque la posición del tornillo con un lápiz de pintura. Si la marca se mueve, lo verás.
Sus conexiones resistentes a altas temperaturas no están fallando porque compró piezas baratas. Están fallando porque el ciclo térmico es implacable. Respeta la física. Agregue arandelas de resorte, vuelva a apretarlas con regularidad y sus conexiones permanecerán apretadas durante años, no semanas.
