ES2633934T3 - Conjunto para producir una conexión tubular roscada resistente a la excoriación mecánica - Google Patents
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Abstract
Un conjunto para producir una conexión roscada, que comprende un primer y un segundo componente tubular, cada uno de ellos con un eje de revolución (10) y provisto cada uno en uno de sus extremos (1, 2) de una zona roscada (3; 4) producida en la superficie periférica interna o externa del componente dependiendo de si el extremo roscado es de tipo macho o hembra, siendo dichos extremos (1, 2) capaces de cooperar mediante conexión y terminando en una superficie terminal (7, 8), proporcionándose al menos una primera superficie de contacto en uno de los extremos (1, 2) y proporcionándose al menos una segunda superficie de contacto en el extremo correspondiente (1, 2), de forma que las superficies de contacto primera y segunda entran en contacto durante la conexión de los extremos (1, 2), caracterizado por que cada una de las primera y segunda superficies de contacto están recubiertas respectivamente con una primera y segunda películas termoplásticas secas, cuyas matrices están constituidas por uno o más polímeros termoplásticos, comprendido además solamente una de las primera y segunda películas termoplásticas secas una resina termoplástica amorfa líquida con una viscosidad dinámica en el intervalo de 2000 a 40000 mPa.s a 25 °C.
Description
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DESCRIPCION
Conjunto para producir una conexion tubular roscada resistente a la excoriacion mecanica
La presente invencion se refiere a conexiones roscadas para la perforacion y/o explotacion de pozos de hidrocarburos, y con mayor precision, para optimizar el rendimiento global de una conexion en terminos de resistencia a la excoriacion mecanica y sellado del gas mediante una asociacion sinergica entre revestimientos termoplasticos solidos, al menos uno de los cuales comprende una resina termoplastica liquida amorfa.
La expresion "conexiones roscadas" significa cualquier conjunto constituido por dos elementos con una forma practicamente tubular que se pueden ensamblar entre sf mediante conexion, destinado, en particular, a constituir bien un vastago que se puede usar para perforar un pozo de hidrocarburos o en la reparacion de un elevador o un elevador para operar un pozo de este tipo, o la camisa o la sarta de tubos utilizada para la explotacion de un pozo.
Cada componente tubular comprende una parte final provista de una zona macho roscada o una zona hembra roscada previstos para combinarse con la correspondiente parte final de un elemento analogo. Una vez conectados de esta forma, los elementos componen lo que se denomina una conexion.
Dichos componentes tubulares roscados de una conexion se conectan bajo cargas definidas para satisfacer los requisitos de un ajuste de interferencia y sello impuesto por las condiciones de servicio. Ademas, debera saberse que puede ser necesario que los componentes tubulares roscados experimenten varios ciclos de conexion-desconexion, especialmente durante el servicio.
Las condiciones de uso de dichos componentes tubulares roscados ocasionan diferentes tipos de cargas, lo que obliga al uso de pelfculas sobre las partes sensibles de componentes tales como las zonas de roscado, zonas de soporte o superficies de sellado.
De este modo, las operaciones de conexion se realizan de forma general con una elevada carga axial, por ejemplo, porque el peso de un tubo de varios metros de longitud que se debe conectar mediante la conexion roscada, posiblemente se agrava por una leve desalineacion de los elementos roscados que se deben conectar. Esto induce riesgos de falta de soporte en los estribos (baja presurizacion de las superficies de sellado) y esto induce el riesgo de excoriacion mecanica en las zonas roscadas y/o en las superficies de sellado de metal contra metal. Las zonas roscadas y las superficies de sellado de metal contra metal se revisten, por tanto, de forma rutinaria, con lubricantes.
En los disenos actuales, es necesario seleccionar un coeficiente de friccion de tal manera que se obtenga un valor de par de fuerzas o resistencia de soporte al menos igual al valor umbral. De esta manera, es posible evitar la reduccion del par de fuerzas de conexion optimo definido para este tipo de conexion y para la grasa API de referencia y, en casos extremos, evitar el no poder garantizar la funcion del estribo.
Algunos enfoques han consistido en diferenciar el coeficiente de friccion en funcion de la zona de carga aplicando preferentemente un recubrimiento de PTFE unido a los roscados (movimiento longitudinal de la zona de carga) sin revestir la zona de carga axial o del estribo para generar localmente un elevado coeficiente de friccion (vease, por ejemplo, el documento US20090033087).
Otros enfoques han considerado centrarse en un par de fuerzas de soporte menor del 70 % del valor del par de apriete optimo utilizando basicamente revestimientos viscoplasticos (veanse, por ejemplo, los documentos WO2008/125740, documento WO2009/072486). Sin embargo, un recubrimiento termoplastico practicamente ceruleo corre el riesgo de plastificacion del estribo antes de que se alcance el par de apriete optimo, especialmente en conexiones delgadas con dimensiones pequenas del tipo T&C (roscado y acoplado, por sus siglas en ingles) o en las conexiones conocidas como conexiones de "para elevado".
Para el experto en la tecnica, es posible aumentar las fuerzas de cizalladura durante la fase conocida como plastificacion por friccion del estribo de conexion (es decir, al final de la fase de apriete) mediante un efecto elastico usando materiales termoplasticos con un comportamiento reorresistente en una matriz con una consistencia solida (vease, por ejemplo, el documento WO2010043316). Sin embargo, la resistencia a la cizalladura ocasiona un calentamiento excesivo, que tiene una tendencia a modificar las propiedades viscoplasticas reologicas de la matriz en la zona de carga de movimiento longitudinal y para afectar el efecto de la pelfcula que permite un elevado numero de operaciones de conexion/desconexion.
Para superar el problema, el experto en la materia selecciona ajustar el efecto elastico por migracion superficial o mediante impregnacion de un modificador de friccion en una matriz termoplastica solida con un punto de reblandecimiento elevado con el objetivo de reducir el valor del par de fuerzas de soporte sin alterar el par de fuerzas sobre la resistencia del estribo en funcion de la zona de carga y de proporcionar resistencia a la excoriacion mecanica, incluso en el caso de rotura de la pelfcula mas alla de un lfmite de carga (veanse, por ejemplo, los documentos WO2010114168 y WO2012049194). Aunque el efecto se produce en la zona final y al final del apriete, la pelfcula lubricante se extrude facilmente con abundancia de escamas debido a una combinacion de factores atribuidos a la
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seleccion de los poKmeros termoplasticos que constituyen la matriz. El punto de reblandecimiento o el punto de fusion esta comprendido preferentemente en el intervalo de 80 °C a 320 °C y es muy superior a la temperatura correspondiente a aquella a la que los componentes estan expuestos durante el almacenamiento o el uso para prevenir que los polfmeros recojan polvo y otros contaminantes debido a su naturaleza adherente. Ademas, los polfmeros tales como una copoliamida de dfmeros acidos con un comportamiento termodinamico de tipo caucho hacen que la matriz sea muy cohesiva, oponiendose a la fuerza de adhesion.
Como alternativa, el documento de patente WO2009057754 y, mas recientemente, el documento de patente WO2012060472, han propuesto la produccion de una capa fina de pelfcula lubricante con una consistencia pastosa o cerulea (conocida como una pelfcula "semiseca") que comprende materiales que proporcionan resistencia a la friccion que depende de la presion del contacto. Estas soluciones usan un derivado de colofonia o resina solida "adherente" con un punto de reblandecimiento en el intervalo de 60 °C a 200 °C o un fluoruro de calcio, por ejemplo. El principio de frenado esta, sin embargo, muy limitado, lo que se atribuye al hecho de que la matriz fuertemente viscosa contribuye a limitar el deslizamiento en la interfase metal-metal y, como resultado, se produce un aumento en el rozamiento. Ademas, la pelfcula delgada no esta en estado solido, lo que supone una desventaja durante el transporte, almacenamiento y uso (riesgo de contaminacion). El documento 2007/042231 muestra una conexion roscada donde ambos extremos del tubo estan recubiertos con pelfculas termoplasticas secas que comprenden ademas una resina termoplastica liquida amorfa.
Basandose en esta observacion, la presente invencion se basa en un efecto sinergico de las propiedades necesarias, aplicando dos revestimientos termoplasticos solidos que tienen un coeficiente de friccion diferencial y un comportamiento termodinamico orientado uno hacia el otro, e independientemente de si es el extremo macho o hembra de la conexion. De esta forma, la presente invencion propone obtener un par de fuerzas sobre la resistencia del estribo que es el 100 % o mas del valor de referencia de la grasa API 5A3, conservando la pelfcula lubricante tanto tiempo como sea posible entre las superficies en contacto para garantizar el comportamiento de lubricacion optimo.
En particular, la presente invencion se refiere a un conjunto para producir una conexion roscada, que comprende un primer y un segundo componente tubular, cada uno de los cuales con un eje de revolucion y cada uno provisto en uno de sus extremos de una zona roscada producida en la superficie periferica interna o externa del componente dependiendo de si el extremo roscado es de tipo macho o hembra, siendo dichos extremos capaces de cooperar mediante conexion y terminando en una superficie terminal, proporcionandose al menos una segunda superficie de contacto sobre uno de los extremos y proporcionandose al menos una segunda superficie de contacto sobre el correspondiente extremo, de forma que las superficies de contacto primera y segunda entran en contacto durante la conexion de los extremos, caracterizado porque cada una de las primera y segunda superficies de contacto pueden estar recubiertas respectivamente con una primera y segunda pelfculas termoplasticas secas, cuyas matrices estan constituidas por uno o mas polfmeros termoplasticos, comprendido ademas solamente una de las primera y segunda pelfculas termoplasticas secas una resina termoplastica amorfa lfquida que tiene una viscosidad dinamica en el intervalo de 2000 a 40000 mPa.s a 25 °C.
Se definen a continuacion caractensticas opcionales, complementarias, o de sustitucion.
La primera y segunda superficies de contacto pueden tener una parte de las zonas roscadas.
La primera y segunda superficies de contacto pueden ser superficies de sellado provistas en la superficie perimetral de los extremos del primer y segundos componentes tubulares.
La primera y segunda superficies de contacto pueden ser superficies de soporte proporcionadas en las superficies terminales de dichos extremos.
El polfmero o polfmeros termoplasticos que constituyen la matriz de la primera y segunda pelfculas secas pueden tener una estructura semicristalina y un punto de fusion en el intervalo de 60 °Ca 170 °C.
El polfmero o polfmeros termoplasticos se puede seleccionar entre la lista definida por resinas copolimericas que contienen copolfmeros de etileno acetato de vinilo, copolfmeros de etileno-acrilato de etilo, copolfmeros de etileno-acrilato de metilo, copolfmeros con bloques alternos de un polfmero de acrilato de butilo amorfo comprendido entre dos polfmeros de polimetacrilato de metilo cristalino y copoliamidas basadas en dfmeros obtenidos a partir de una reaccion de policondensacion entre un diacido y una diamina.
El polfmero o polfmeros termoplasticos puede ser un copolfmero de etileno-acetato de vinilo con una proporcion de acetato de vinilo comprendida en el intervalo de 18 % al 40 %, preferentemente igual al 28 %.
El cociente de concentraciones entre la resina termoplastica amorfa lfquida y los polfmeros puede estar en el intervalo de 1,5 a 2.
La resina termoplastica amorfa lfquida se puede seleccionar de la lista definida por derivados de acido de colofonia esterificados con metanol o con trietilenglicol, resinas de hidrocarburo aromatico con una masa molecular de menos de
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500 g/mol, resinas de poliester hidroxilado, poliisobutilenos y polimetacrilatos de alquilo.
Las pelfculas termoplasticas secas pueden comprender ademas una o mas ceras seleccionadas de la lista definida por parafinas, ceras microcristalinas, ceras de carnauba, ceras de polietileno, ceras de amida y aceites de ricino hidrogenados.
La proporcion en peso de las ceras en la pelfcula termoplastica seca puede estar en el intervalo de 3 % al 20 %.
Las pelfculas termoplasticas secas pueden comprender ademas partfculas de lubricantes solidos seleccionadas de la lista definida por grafito, nitruro de boro, oxido de cinc, disulfuro de molibdeno, fluoruro de grafito, sulfuros de estano, sulfuros de bismuto, tiosulfatos, politetrafluoroetileno y poliamidas.
La proporcion en peso de partfculas de lubricante solido en la pelfcula termoplastica seca puede estar en el intervalo de 2 % al 20 %.
Las pelfculas termoplasticas secas pueden tambien comprender una sal de acido alquilarilsulfonico compleja neutralizada con un carbonato de calcio, permaneciendo la proporcion en peso por debajo del 40 %.
Las pelfculas termoplasticas secas pueden tambien comprender un inhibidor de corrosion, preferentemente sflice de intercambio ionico con calcio, estando comprendida la proporcion en peso del inhibidor de corrosion en el intervalo de 5 % al 15 % en peso.
Las pelfculas termoplasticas secas pueden tambien comprender un aceite de polidimetilsiloxano o de perfluoropolieter, teniendo dicho aceite una viscosidad cinematica en el intervalo de 100 a 1850 mm2/s a 20 °C, estando comprendida la proporcion en peso de dicho aceite en el intervalo de 2 % al 10 %.
La primera y segunda superficies de contacto pueden estar previamente tratadas mediante una etapa de preparacion de la superficie seleccionada entre el grupo que consiste en tratamiento con chorro de arena, tratamientos de conversion y deposicion electrolftica, antes de revestir cada superficie con una pelfcula termoplastica seca.
Las caractensticas y ventajas de la invencion se describiran mas detalladamente en la descripcion que sigue, que se ha realizado en referencia a las figuras acompanantes donde:
la Figura 1 es una vista esquematica de una conexion resultante de conectar dos componentes tubulares mediante una conexion; la Figura 2 es una vista esquematica de una curva de ensamblaje para dos componentes tubulares roscados;
las Figuras 3 a 7 representan curvas de resultados de ensayo;
la Figura 8 es una vista esquematica de una configuracion de ensayo;
la Figura 9 es una vista esquematica de una configuracion de configuracion;
la Figura 10 es una vista esquematica de una configuracion de ensayo.
La invencion es para su aplicacion a conexiones roscadas del tipo mostrado en la Figura 1. Este tipo de conexion comprende un primer componente tubular con un eje de revolucion 10 provisto de una parte final macho 1 y un segundo componente tubular con un eje de revolucion 10 provisto de una parte final hembra 2. Cada una de las partes finales 1 y 2 tiene una superficie terminal que esta dispuesta perpendicular a su correspondiente eje de revolucion 10 y estan respectivamente provistas de una zona roscada 3 y 4 que coopera mutuamente para la conexion mutua de los dos componentes mediante ensamblado. Las zonas roscadas 3 y 4 pueden ser de tipo trapezoidal, autobloqueante, u
otro tipo de rosca. Ademas, las superficies de sellado metal/metal 5, 6 previstas para entrar en contacto de sellado por
interferencia entre sf tras conectar los dos componentes roscado mediante ensamblado estan provistas respectivamente sobre las porciones finales macho 1 y hembra 2 cerca de las zonas roscadas 3, 4. La parte final macho 1 tiene una superficie terminal 7 que puede entrar en contacto contra una superficie correspondiente 8 provista sobre la parte final hembra 2 cuando los dos componentes se han introducido uno dentro del otro. La conexion tambien comprende dos superficies de sellado 5 and 6 dispuestas respectivamente sobre las partes finales 1 y 2 y previstas para entrar en un contacto de apriete con sellado cuando la conexion esta ensamblada.
Dependiendo del tipo de acoplamiento o conexion, el estribo entre la superficie terminal 7 y la superficie correspondiente 8 tambien puede estar sustituido por una cooperacion interferente autobloqueante de las zonas roscadas 3, 4 del tipo descrito, por ejemplo, en el documento US 4.822.081, US RE 30.467 o US RE 34467.
Dependiendo de los requisitos de diseno o de uso, las partes finales 1 y 2 de los componentes tubulares pueden estar parcial o totalmente revestidas. Como ejemplo, las zonas roscadas 3 y 4 pueden estar parcial o completamente revestidas. Este es tambien el caso de las superficies de sellado 5 y 6 y de las superficies de soporte cuando se
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proporcionan en la superficie final 7, y en la superficie correspondiente 8.
Los investigadores analizaran a continuacion la genesis y los detalles de la invencion.
El comportamiento global de un sistema tubular roscado consiste en prevenir el desgaste adhesivo proporcionando suficiente separacion entre las superficies en contacto mediante un lubricante suficiente y garantizando la estanqueidad a gases de la conexion en la zona de soporte.
La Figura 2 muestra una curva de ensamblado de una conexion, concretamente, el aumento del par de fuerzas en funcion del numero de vueltas y del aumento de presion en la zona de contacto. Como se puede observar, un perfil de par de fuerzas de ensamblaje para conexiones "premium" se puede desglosar en cuatro partes.
Al principio del ensamblaje, la pendiente es pequena porque los filetes externos del elemento roscad macho t (o "pasador") de un primer componente de una conexion tubular roscada no estan aun en contacto de interferencia radial con los filetes internos de un correspondiente elemento roscado hembra (o "caja") de un segundo componente de esta misma conexion tubular roscada.
A continuacion, la interferencia geometrica entre los filetes de los elementos roscados macho y hembra genera un aumento en la interferencia radial a medida que progresa el ensamblaje (generando de esta forma un par de fuerzas de ensamblaje pequeno, pero creciente).
A continuacion, la pendiente de la curva aumenta, lo que corresponde a la aparicion de interferencia radial entre las superficies de sellado o incluso entre los filetes. Esta parte finaliza cuando el de fuerzas de estribado, ShT, se alcanza.
La parte final termina cuando las superficies de soporte estan en contacto axial y cuando el par de fuerzas de ensamblaje maximo admisible, MTV, se alcanza.
El par de fuerzas de ensamblaje maximo MTV, que corresponde a la terminacion de la parte final, se conoce como par de fuerzas de plastificacion. Mas alla de este par de fuerzas de plastificacion, se supone que el estribo de ensamblaje macho (parte final del elemento roscado macho) y/o el estribo de ensamblaje hembra (zona situada tras la zona de estribado anular del elemento roscado macho) se ha(n) sometido a deformacion plastica, lo que debena degradar el comportamiento del contacto de sellado entre las superficies de sellado por plastificacion tambien de las superficies de sellado.
La diferencia entre los valores del par de fuerzas de plastificacion MTV y el par de fuerzas de estribado ShT de denomina como par de fuerzas sobre la resistencia de estribado. Una conexion tubular roscada esta sometida a un apriete optimo al final del ensamblaje, lo que garantiza una resistencia mecanica optima de la conexion roscada, por ejemplo, contra las fuerzas de traccion, pero tambien contra la desconexion accidental durante el servicio, y tambien un comportamiento de sellado optimo.
Un buen comportamiento se caracteriza en primer lugar por un par de estribado (ShT) que cumple la siguiente inecuacion:
(3) ShT < 0,56 MTV
donde MTV: par de fuerzas maximo admisible.
La inecuacion (3) se refiere a las siguientes inecuaciones:
(1) ShT < 0,70 OT
(2) OT < 0,80 MTV
donde OT: par de fuerzas optimo.
Este comportamiento tambien se caracteriza por un par de fuerzas grande sobre la resistencia de estribado (AT) que genera energfa suficiente en la parte de metal en contacto no roscada. Cumplir las inecuaciones (1) y (2) garantiza una gran flexibilidad a la hora de determinar el par de fuerzas de ensamblaje optimo en funcion de la dimension y la calidad de la conexion. Si al menos una de las inecuaciones no se cumple, surgen dos riesgos principales de debilitar el comportamiento de la conexion:
• el riesgo de deformar plasticamente una parte del estribo antes de haber terminado el ensamblaje en cuyo caso, el par de fuerzas sobre la resistencia del estribo es insuficiente y el par de fuerzas de ensamblaje es alto;
• el riesgo de no tener soporte en la parte en contacto de metal no roscada y de tener un ensamblaje incompleto en cuyo caso, el par de estribado no cumple al menos una de las ecuaciones (1) a (3).
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Actualmente, las grasas usadas para las conexiones, incluidas las grasas exentas de metales pesados, satisfacen este requisito y ofrecen excelentes prestaciones independientemente de las dimensiones y el grado de la conexion. De forma mas precisa, las grasas de base oleosa, espesantes complejos y lubricacion o solidos metalicos combinan dos propiedades reologicas antagonistas pero complementarias: un comportamiento de flujo de baja friccion en la fase hidrodinamica, y un comportamiento "piezoviscoso" en la fase de lubricacion a alta presion. La piezoviscosidad se corresponde a un aumento en la viscosidad del aceite base bajo presion. Mas particularmente, esta propiedad es de utilidad en la lubricacion de sistemas mecanicos donde la variacion en la viscosidad del aceite dicta su correcto funcionamiento. Los dispositivos de velocidad variable, como se produce durante el ensamblaje, requieren aceites piezoviscosos debido a la dificultad de transmitir un par de fuerzas entre las piezas metalicas que no estan en contacto y estan sometidas a presiones elevadas.
Tambien se han adelantado otras explicaciones, especialmente en el caso de las grasas API, lo que indica que metales tales como plomo y cobre generan una elevada resistencia al rozamiento agrietandose cuando la presion de contacto aumenta.
En el caso de revestimientos solidos, este antagonismo se puede superar ajustando el coeficiente de friccion mediante una pluralidad de recubrimientos solidos aplicados de diferentes formas en funcion de la zona de ensamblaje para realizar las diversas funciones de lubricacion, resistencia a la excoriacion mecanica, y sellado, y que estan principalmente constituidas por lubricantes solidos en un aglutinante de sacrificio termoendurecible. Los lubricantes solidos tambien generan coeficientes de friccion en el intervalo de 0,02 a 0,12 dependiendo de la naturaleza qmmica y de la estructura cristalina. La parte en contacto metalica no recubierta no roscada recibe simplemente una preparacion superficial o una conversion qmmica tal como fosfatado con cinc para aumentar artificialmente el valor de la friccion a presion elevada.
Otros enfoques satisfactorios de los revestimientos termoplasticos solidos han contribuido a restaurar la baja friccion a velocidades elevadas y bajas presiones de contacto en los filetes (150 - 500 MPa), conservando un par de fuerzas sobre la resistencia de estribado que es mayor o igual al valor de referencia para la grasa API5A3. Con este fin, se aplica un unico revestimiento a la zona tanto de roscado como de soporte, y comprende un material reorresistente tal como una resina solida "adherente" con un punto de reblandecimiento comprendido en el intervalo de 60 °C a 200 °C o una resina de copoliamida combinada con una silicona o aceite lubricante perfluorado en una matriz viscoplastica primaria. Durante la formacion de una pelfcula de lubricacion, la migracion superficial del aceite lubricante compensa el aumento del coeficiente de friccion resultante de la resistencia al movimiento bajo alta presion durante el ensamblado.
Sin embargo, la investigacion de un elevado par de fuerzas sobre la resistencia de estribado esta limitada por los elementos metalicos vinculados al volumen libre, a la interferencia entre las dos superficies en contacto, a las tolerancias del mecanizado, a la geometna de la conexion y, en particular, al espesor y la superficie de la zona de contacto en la parte de contacto metalica no roscada. El enfoque de la reorresistencia mediante materiales con resistencia natural al movimiento ha proporcionado, en algunos casos, evidencias de lfmites en la capacidad de la pelfcula de lubricacion para reaglomerarse, concretamente para fluir en la region de carga y mantener la tercera superficie en contacto durante tanto tiempo como sea posible. Una consecuencia se basa en la formacion de extrudatos y escamas obtenidos a partir del comportamiento fuertemente elastico o incluso elastomerico de una pelfcula de lubricacion. Los extrudatos y escamas son perjudiciales porque suponen un riesgo de contaminacion de los pozos, en particular, en el caso de pozos perforados que funcionan en el Mar del Norte y sometidos al convenio OSPAR (1998). La elevada resistencia al movimiento de los materiales termoplasticos (polfmeros o resinas) con una estructura principalmente amorfa es el resultado de un elevado modulo elastico bajo carga de cizalladura/compresion y/o comportamiento vftreo en el dominio de carga/temperatura asociado con muchas interacciones intermoleculares secundarias (enlaces hidrofobos, enlaces de Van der Waals, enlaces de hidrogeno, enlaces polares) que refuerzan la cohesion en lugar de adherencia a las superficies.
Resulta que, en algunos casos, la inecuacion (1) no se satisface a pesar de obtener un alto par de fuerzas sobre la resistencia de estribado.
Para aumentar la capacidad de la pelfcula de lubricacion para cizallar y fluir en el campo de temperaturas y cargas, es posible utilizar ceras cristalinas o jabones metalicos cristalinos con comportamiento viscoplastico ductil. Sin embargo, existe un riesgo elevado de reducir la carga de cizalladura, incluida bajo alta presion, y como resultado reducir la ventana de par de fuerzas que se puede usar para determinar el par de fuerzas de ensamblaje optimo entre las interferencias de conexion altas y bajas.
De este modo, es preferible usar una resina termoplastica amorfa lfquida que sea lo suficientemente viscosa para conservar la reserva de par de fuerzas mediante un efecto piezoviscoso suplementario bajo carga elevada y que sea los suficientemente adhesiva y adherente para garantizar la reaglomeracion de los residuos de la pelfcula lubricante que se forma.
Para superar los problemas de los revestimientos termoplasticos solidos, la presente invencion propone formar una tercera sustancia que puede corregir el antagonismo y sea capaz tanto de ampliar la ventana del par de fuerzas de ensamblaje y de prolongar la vida de la conexion.
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La innovacion consiste en asociar dos revestimientos termoplasticos solidos con comportamientos sinergicos; al menos uno de estos comprende una resina termoplastica amorfa Kquida con una viscosidad dinamica en el intervalo de 2000 a 40000 mPa.s a 25 °C. La Figura 3 muestra que si un producto A aplicado a la parte macho y a la parte hembra proporciona un par de estribado ShT bajo y un par de plastificacion MTV bajo, y un producto B aplicado a la parte macho y a la parte hembra proporciona un par de estribado ShT alto y un par de plastificacion mTv elevado, entonces, una conexion revestida con un producto A por una cara y B en la otra puede obtener un resultado sorprendente, concretamente, un par de estribado ShT bajo y un par de fuerzas de plastificacion MTV alto.
Para prevenir la excoriacion mecanica en cada ensamblaje y para garantizar un sello de la conexion, se debe mantener una pelfcula de lubricacion durante tanto tiempo como sea posible entre las superficies en contacto. La pelfcula de lubricacion debe garantizar tambien una reserva comoda de par de fuerzas para facilitar la determinacion del par de fuerzas de ensamblaje optimo independientemente del grado de la conexion (peso, diametro) e independientemente del tipo de interferencia.
La presente invencion propone aplicar a cada una de las zonas de la conexion que se van a poner en contacto un revestimiento con una matriz compuesta por uno o mas polfmeros termoplasticos que son solidos y secos (es decir, no adherentes al tacto), flexibles, adhesivos bajo carga, reorresistentes bajo alta presion y que demuestren buenas propiedades de lubricacion.
En solo una de las dos zonas de la conexion que se van a poner en contacto, el recubrimiento termoplastico solido tambien comprende una resina termoplastica amorfa lfquida con una viscosidad dinamica en el intervalo de 2000 a 40000 mPa.s a 25 °C.
El recubrimiento termoplastico, junto con la resina termoplastica amorfa lfquida, tambien pueden comprender lubricantes solidos para mejorar las propiedades de lubricacion y ceras para ajustar la carga de cizalladura y las propiedades termomecanicas.
El polfmero termoplastico tiene ventajosamente una estructura semicristalina y un punto de fusion o punto de reblandecimiento en el intervalo de 60 °C a 170 °C. Si el punto de fusion del polfmero termoplastico es demasiado alto, resulta diffcil aplicar el recubrimiento en su estado fundido, como en el caso de recubrimientos que implican un proceso denominado como "fundido en caliente". Si el punto de fusion es demasiado bajo, la pelfcula de lubricante solido se reblandece cuando se expone a temperaturas elevadas, tales como en regiones tropicales o en verano en las regiones templadas, lo que puede dar como resultado una degradacion del comportamiento.
En particular, los polfmeros termoplasticos que se pueden usar son resinas copolimericas que contienen grupos polares tales como copolfmeros de etileno-acetato de vinilo, copolfmeros de etileno-acrilato de etilo, copolfmeros de etileno-acrilato de metilo, y tambien copolfmeros con bloques alternos de un polfmero de acrilato de butilo amorfo entre dos polfmeros de polimetacrilato de metilo cristalino, y donde la proporcion de polfmero amorfo es mas de un 70 %.
Los polfmeros termoplasticos semicristalinos pueden ser tambien copoliamidas basadas en dfmeros (polfmero fundido en caliente) obtenido a partir de una reaccion de policondensacion entre un diacido (acido adfpico, acido sebacico, acido dodecanoico, acido tereftalico) y una diamina (etilendiamina, hexametilendiamina, piperazina, polioxialquilendiamina, aminas aromaticas, diamina dimerica, diaminas ramificadas). Las copoliamidas se seleccionan por su capacidad de adherirse mediante anclado mecanico en los soportes porosos y, principalmente, por sus funciones amida sobre soportes polares. Las copoliamidas basadas en dfmeros tambien se seleccionan por su "propiedad" de reorresistencia. Las copoliamidas basadas en dfmeros tienen una temperatura de transicion vftrea comprendida entre intervalo de -55 °C a 25 °C, preferentemente inferior a -20 °C, proporcionando un comportamiento tipo caucho en el intervalo de temperatura y de carga que es representativo del ensamblaje. La matriz termoplastica puede comprender solamente una o una mezcla de copoliamidas basadas en dfmeros en una concentracion en el intervalo del 20 % al 70 % de la masa de la pelfcula de lubricacion.
Para que sea ligero y flexible, el copolfmero termoplastico tendra una resistencia a la traccion menor de 10 MPa, una elongacion de rotura en el intervalo de 10 %to 1100 %, preferentemente una elongacion de rotura menor del 600 %. El copolfmero termoplastico, preferentemente un copolfmeros de etileno-acetato de vinilo, tendra una proporcion de acetato de vinilo en el intervalo de 18 % a 40 %. Una pequena proporcion de acetato de vinilo mejora la compatibilidad con el resto de componentes de la matriz, especialmente las ceras. Una proporcion elevada de acetato de vinilo aumenta la solubilidad, mejora la flexibilidad y la resistencia de la pelfcula. Se prefiere un copolfmero de etileno-acetato de vinilo con una proporcion de acetato de vinilo del 28 %.
Puesto que la matriz termoplastica puede ser adhesiva bajo carga, el copolfmero termoplastico semicristalino se compatibiliza de manera general con una resina solida "adherente". La resina "adherente" proporciona adherencia y viscosidad por encima de la temperatura de reblandecimiento. La mezcla proporcionara adherencia suficiente si el modulo elastico G' es menor de 107 Pa en la region de carga y temperatura y demasiada si el modulo es menor de 106 Pa, como en el caso de un adhesivo sensible a la presion (PSA), que pondna en riesgo la capacidad de la pelfcula para no recoger polvo y contaminantes. En otros casos, sena posible seleccionar un polfmero termoplastico cuyo mecanismo de adhesion fuera el anclado mecanico.
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La resina "adherente" solida tiene un punto de reblandecimiento en el intervalo de 60 °C a 200 °C, preferentemente mayor que la de un polfmero termoplastico, para aumentar el modulo elastico, la viscosidad o la rigidez de la mezcla en funcion del intervalo de temperatura, y como consecuencia del coeficiente de friccion. Despues de haber mezclado la resina con el polfmero fundido, la resina queda intercalada, aumenta las interacciones intermoleculares y desorganiza la estructura cristalina del polfmero. El cociente entre el polfmero y la resina esta comprendido preferentemente en el intervalo de 20/80 a 40/60 y la fraccion de la estructura amorfa en la matriz termoplastica es superior al 50 % para ajustar propiedad de "reorresistencia". A medida que la fraccion de estructura amorfa de un material o mezcla termoplastica aumenta, la "reorresistencia", medida con respecto al valor para una grasa de referencia API5A3 mediante un ensayo Bridgman, aumenta casi asintoticamente.
En particular, las resinas "adherentes" solidas que se pueden usar son derivados de acido de resina o de acido de colofonia esterificados con glicerina, pentaeritritol o acido de colofonia polimerizado, o resinas de terpeno, politerpeno o de terpeno fenolicas, resinas de terpeno-estireno. Incidentalmente, se pueden usar resinas de hidrocarburos alifaticos y/o aromaticos porque su elevada hidrofobia proporciona una resistente resistencia a la humedad y reduce la permeabilidad al vapor de agua.
Para ajustar las propiedades reologicas a la aplicacion, es preferible formar una mezcla de polfmeros termoplasticos, resina "adherente" solida y ceras con diferentes puntos de fusion o puntos de reblandecimiento en un amplio intervalo de temperaturas. Una cera no tiene solamente efectos para prevenir la excoriacion mecanica reduciendo la carga de cizalladura, y, como resultado, el coeficiente de friccion, pero tambien contribuye a aumentar la fluidez de la matriz en estado fundido y de reducir la adherencia del revestimiento que se forma. Las ceras pueden ser minerales (ceras de parafina o microcristalinas), vegetales (cera de carnauba) o de origen sintetico (ceras de polietileno, ceras de amida o ceras de aceite de ricino hidrogenado). Es preferible una mezcla de cera microcristalina con una alta penetrabilidad y un aceite de ricino hidrogenado para aumentar la adherencia y la ductilidad de la matriz. Una proporcion de ceras mayor del 20 % en peso en el recubrimiento podna reducir drasticamente la "reorresistencia". Se necesita un mmimo del 3 % en peso de cera para observar los efectos anteriormente descritos.
Para aumentar las propiedades de lubricacion, la matriz termoplastica puede contener adicionalmente diferentes partfculas lubricantes solidas. La expresion "lubricante solido" tal como se usa en el presente documento significa una sustancia solida estable que, cuando se intercala entre dos superficies de friccion, puede reducir el coeficiente de friccion y reducir el desgaste y el dano de las superficies. Estas sustancias se pueden clasificar en diferentes categonas definidas por su mecanismo funcional y su estructura, concretamente:
• clase 1: sustancias solidas que deben sus propiedades lubricantes a su estructura cristalina, por ejemplo, grafito, nitruro de boro u oxido de cinc;
• clase 2: cuerpos solidos que deben sus propiedades lubricantes a su estructura cristalina y tambien a un elemento qmmico reactivo en su composicion, por ejemplo, disulfuro de molibdeno MoS2, fluoruro de grafito, sulfuros de estano o sulfuros de bismuto;
• clase 3: sustancias solidas que deben sus propiedades lubricantes a su la reactividad qmmica, por ejemplo, determinados compuestos qmmicos de tipo tiosulfato;
• clase 4: sustancias solidas que deben sus propiedades lubricantes a un comportamiento plastico o viscoplastico bajo carga de friccion, por ejemplo, politetrafluoroetileno (PTFE) o poliamidas.
Se puede usar cada una de las clases de lubricantes solidos; en particular, se puede usar al menos un solido lubricante con efecto de pelfcula laminar de la clase 1, de manera que no interfiera con el resto de propiedades. Sin embargo, es preferible usar una combinacion de varios lubricantes solidos de una clase diferente para aumentar la propiedad en funcion del tipo de superficie. Para un acero al carbono revestido con un deposito electrolftico de una aleacion de Cu-Sn-Zn, sena preferible utilizar una combinacion de un solido lubricante de clase 2 con un compuesto qmmico azufrado para la absorcion de sustancias qmmicas, y un lubricante solido de la clase 4 para ajustar el comportamiento plastico bajo carga de friccion. La proporcion de partfculas lubricantes solidas en la pelfcula de lubricacion esta en el intervalo de 2 % al 20 % en peso.
Para mejorar la ductilidad, el efecto contra la excoriacion mecanica y protector de la corrosion, es posible anadir una sal compleja de un acido organico aromatico, preferentemente un acido alcarilsulfonico neutralizado con un carbonato de calcio disperso como micropartfculas coloidales en un aceite. El metal alcalino o sal de metal alcalinoterreo esta en exceso, de forma que la alcalinidad esta en el intervalo de 250 a 450 mg KOH/g. A temperatura ambiente, esta sustancia genera una pelfcula que es a la vez hidrofoba para un efecto de barrera protectora contra el mecanismo de corrosion, y que lubrica por una parte mediante absorcion del exceso de sal metalica y, por la otra mano, mediante una absorcion qmmica de la funcion de acido organico sobre la superficie metalica. La concentracion de sal de acido organico aromatico complejo no debe superar el 40 % en peso de la mezcla termoplastica. La pelfcula de lubricacion se convierte en semisolida si la concentracion supera el 40 % en peso de la matriz termoplastica.
Para reforzar el efecto de barrera y las propiedades anticorrosion, la matriz termoplastica puede contener un inhibidor
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de la corrosion como una sflice de intercambio ionico con calcio. La concentracion de s^lice de intercambio con calcio en la pelmula de lubricacion esta en el intervalo de 5 % al 15 % en peso.
Concretamente, para evitar el fenomeno del "estribado alto", es preferible reducir significativamente el coeficiente de friccion para cargas de friccion bajas (150 - 500 MPa) generadas por las interferencias entre los filetes y la superficie en el momento del estribado. Para reducir el coeficiente de friccion, es preferible usar un modificador de la friccion que no sea compatible con el resto de las sustancias de la matriz para facilitar la migracion superficial y para no alterar el valor de la "reorresistencia". Los modificadores de friccion que se pueden usar son aceites con un coeficiente de friccion bajo (polidimetilsiloxano o perfluoropolieter) con una viscosidad cinematica en el intervalo de 100 a 1850 mm2/s a 20 °C. La proporcion de aceite de polidimetilsiloxano esta en el intervalo de 2 % a 10 % en peso del revestimiento.
Finalmente, el recubrimiento termoplastico solido puede contener hasta un 2 % en peso de otros aditivos tales como agentes mojantes, agentes dispersantes, colorantes, o, en particular, antioxidantes para mantener la estabilidad termica de los polfmeros y de las resinas termoplasticas en un medio oxidante.
El solicitante ha demostrado el rendimiento de la asociacion de los dos recubrimientos solidos termoplasticos; al menos uno de los cuales comprende una resina termoplastica amorfa lfquida, de acuerdo con la invencion. Con este fin, el solicitante ha llevado a cabo ensayos comparativos entre recubrimientos convencionales y recubrimientos de acuerdo con la invencion, estando estos ensayos destinados por una parte a evaluar los pares de fuerzas de ensamblaje mediante un ensayo Bridgman y, por la otra, para evaluar los coeficientes de friccion mediante un ensayo Scratch.
El tribometro de Bridgman modificado se puede usar para evaluar el par de fuerzas y el coeficiente de friccion de las superficies en contacto bajo altas presiones de Hertz. El dispositivo de ensayo Bridgman se ha descrito en particular en el artmulo de D Kuhlmann-Wilsdorf et al, "Plastic flow between Bridgman anvils under high pressures", J. Mater. Res., vol. 6, n.° 12, diciembre de 1991. Se muestra en la Figura 10 un ejemplo esquematico y funcional de una maquina Bridgman. Esta maquina comprende:
• un disco DQ que se puede activar en rotacion a velocidades seleccionadas;
• un primer yunque EC1, preferentemente de tipo conico, unido permanentemente a una primera cara del disco DQ;
• un segundo yunque EC2, preferentemente de tipo conico, unido permanentemente a una segunda cara del disco DQ, opuesta a la primera cara;
• primer EP1 y segundo EP2 elementos de presion, tales como pistones, por ejemplo, que pueden ejercer presiones axiales seleccionadas P;
• un tercer yunque EC3, preferentemente de tipo cilmdrico, que esta unido permanentemente a una cara del primer elemento de presion Ep1;
• un cuarto yunque EC4, preferentemente de tipo cilmdrico, que esta unido permanentemente a una cara del segundo elemento de presion EP2.
Para someter a ensayo una composicion lubricante, dos piezas de un material identico al que constituye un elemento roscado se cubren con dicha composicion para formar la primera SI y segunda S2 probetas. A continuacion, la primera probeta SI se intercala entre las caras libres del primer EC1 y tercer EC3 yunques, y la segunda probeta S2 entre las caras libres del segundo EC2 y cuarto EC4 yunques. A continuacion, el disco DQ se hace girar a una velocidad seleccionada aplicando una presion axial P seleccionada (por ejemplo, de aproximadamente 1,5 GPa) con al menos uno del primer EP1 y segundo EP2 elementos de presion, y el par de fuerzas de ensamblaje al que cada probeta S1, S2 esta sometida se determina. La presion axial, la velocidad de rotacion y el angulo de rotacion se seleccionan en el ensayo Bridgman de forma que simulen la presion de Hertz y la velocidad relativa de las superficies de soporte al final del ensamblaje. Usando este tipo de maquina, es posible fijar varias parejas de parametros (par de fuerzas de ensamblaje, velocidad de rotacion) para imponer pares de fuerzas de ensamblaje predeterminados sobre las probetas S1 y S2, y comprobar de esta forma si estas probetas S1 y S2 se ajustan estrechamente a un perfil de par de fuerzas de ensamblaje dado y, en particular, si pueden alcanzar un numero de vueltas completo antes de la excoriacion mecanica que se al menos igual a un valor umbral seleccionado con respecto al par de fuerzas de ensamblaje seleccionado.
En este caso, la presion de contacto seleccionada se aumento hasta 1 GPa y la velocidad de rotacion se aumento hasta 1 rpm. Las probetas de ensayo eran de acero al carbono, mecanizadas y posteriormente recubiertas con diferentes formulaciones de pelmula seca.
El dispositivo de ensayo Scratch, mostrado esquematicamente en la Figura 8, permite determinar la fuerza de adhesion de una pelmula sobre una superficie o preparacion de la superficie. Este metodo, que consiste en estirar y deformar una pelmula con una perla esferica sometida a una carga creciente, tambien permite determinar dos
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parametros tribologicos que son importantes para la resistencia al desgaste, concretamente, el coeficiente de friccion y la carga cntica correspondiente a la aparicion de una perdida de cohesion de la pelfcula.
Las condiciones experimentales utilizan una perla esferica formada de carburo de tungsteno con un diametro de 5 mm y una probeta metalica formada de acero al carbono XC o Z20C13 con una rugosidad Ra menor de 1 micrometro, con una preparacion de la superficie opcional que puede ser, respectivamente, chorro de arena, fosfatado con cinc o manganeso, y un deposito electrolttico ternario Cu-Sn-Zn. Los parametros del modo de operacion incluyen una carga creciente de 10 N a 310 N (con una velocidad de aumento de la carga de 15 N/s), una velocidad de desplazamiento de la cuenta de 2 mm/s, una duracion de 20 s y una longitud de pista de 40 mm.
Los ensayos se llevaron a cabo en un recubrimiento termoplastico solido que comprende una matriz termoplastica compuesta por un copolfmero de etileno-acetato de vinilo, un acido de colofonia esterificado con glicerina con un punto de reblandecimiento en el intervalo de 60 °C a 200 °C, ceras y un aceite de polidimetilsiloxano. Este ultimo demostro un coeficiente de friccion de 0,07 a 0,08 bajo cargas de baja presion (aproximadamente 200 MPa) y un valor de "reorresistencia" en el intervalo de 90% al 100% del valor de una grasa API5A3 de referencia. En el caso de ensamblar una conexion de 7 pulgadas (17,8 cm) 29# CS L80 VAM TOP HC donde el recubrimiento termoplastico solido se aplica simetricamente a la parte macho y hembra, las propiedades reotribologicas de dicho recubrimiento significan que se pueden cumplir las reglas de ensamblaje, concretamente un par de estribado 70 % inferior al par de fuerzas de ensamblaje optimo definido para la conexion, y menos de un 56 % del par de fuerzas de ensamblaje maximo pero el valor absoluto del par de fuerzas de ensamblaje maximo, determinado independientemente de las interferencias de mecanizado (LL-PNBN o HH - PFBS) queda por debajo del par de fuerzas de ensamblaje de la conexion de referencia de alto "Par de fuerzas" VAM TOP para la misma dimension (par de fuerzas de ensamblaje "max. del recubrimiento" definido en el VAM Running Book), como puede observarse en la Figura 4. La Figura 4 muestra esquematicamente, en forma de histograma, valores para el par de fuerzas vertical con respecto al par de fuerzas de ensamblaje con un peso de 420 kg.
En comparacion, un recubrimiento termoplastico solido que comprende una matriz termoplastica compuesta principalmente de copoliamidas basadas en dfmeros, una cera de amida y un aceite de polidimetilsiloxano que tiene un coeficiente de friccion de 0,12 en las mismas condiciones que anteriormente, y un valor de "reorresistencia" mayor del 105 % del valor de una grasa API5A3 de referencia. En el caso de ensamblar una conexion de 7 pulgadas 23# Cs L80 VAM21 donde el recubrimiento termoplastico solido se aplica a la parte hembra y un protector de resina epoxiacnlica como se describe en el documento W02010140703 se aplica a la parte macho, las buenas propiedades reotribologicas de dicho recubrimiento no satisfanan las reglas de ensamblaje con un par de fuerzas de ensamblaje optimo de 17700 N.m. La pelfcula de lubricante era especialmente viscoelastica bajo carga de friccion, lo que afecto la reserva de par de fuerzas, como se aumenta tanto por el aumento en el par de estribado y la reduccion en el par de fuerzas sobre la resistencia de estribado para aumentar las interferencias de mecanizado. Esta elevada viscoelasticidad no permite que la pelfcula de lubricante fluya y se adhiera a la zona de carga. La pelfcula lubricante se extrude del contacto, dejando que aparezca metal sin proteger en una fase limitante de la lubricacion. La excoriacion mecanica se produce rapidamente en 5 operaciones sucesivas de conexion/desconexion.
Para evaluar la mejora en los comportamientos globales de la conexion recubierta, en una realizacion de la invencion, se aplica un recubrimiento termoplastico que comprende una resina termoplastica amorfa a la otra parte de la conexion.
De acuerdo con la invencion, se puede usar una resina termoplastica amorfa lfquida en una matriz termoplastica provistas de una propiedad de "reorresistencia" para adaptar las propiedades termomecanicas de forma que se incremente la capacidad de la pelfcula de lubricacion para cizallar y fluir en la zona de carga/temperatura.
En este caso, las propiedades termomecanicas se determinaron mediante un analisis termodinamico de compresion/cizalladura (DMTA) usando un aparato "TTDMA Tl 01423" suministrado por Triton Technologie. Esta temperatura se aumento de -100 °C a 100 °C en 2 °C/min; la frecuencia de traccion fue de 1 Hz y la deformacion se impuso en la region lineal.
La Figura 5 muestra el cambio, en el modo de cizalladura, del modulo elastico (G') y el modulo viscoso (G") de una pelfcula de lubricacion que comprende un polfmero termoplastico de copoliamida del tipo basado en dfmeros con y sin resina termoplastica amorfa lfquida. El modulo elastico (o modulo de conservacion) se expresa en Pa y representa la parte real de modulo complejo M*. El modulo viscoso (o modulo de perdida) representa la parte imaginaria del modulo complejo M*.
La variacion en el modulo elastico G' de un material que comprende una resina termoplastica amorfa lfquida da como resultado un desplazamiento en el punto de reblandecimiento y en el punto de vertido a temperaturas mas bajas. El aumento en el modulo viscoso G" da como resultado una mayor disipacion de energfa en forma de calor durante la cizalla, que es caractenstica de un aumento en su "reorresistencia" por un efecto de reblandecimiento.
Ademas, la propiedad de "reorresistencia" se confirma por una medicion 130 % mayor que el volumen de una grasa API5A3 de referencia determinada utilizando el ensayo Bridgman,
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Al mismo tiempo, la variacion en el coeficiente de friccion en funcion de la carga creciente medida utilizando en ensayo Scratch de la Figura 6 indica que el valor del coeficiente de friccion generalmente aumenta con la carga cuando la pelfcula de lubricacion es "reorresistente". Por el contrario, un recubrimiento termoplastico de referencia que es completamente cristalino (descrito en la patente WO2009072486) se caracteriza por un coeficiente de friccion estable o incluso decreciente. La Figura 6 representa el cambio en el coeficiente de friccion en funcion del aumento de carga.
Las resinas termoplasticas amorfas lfquidas que se pueden usar son derivados de acido de colofonia esterificado con metanol o trietilenglicol, resinas de hidrocarburo aromatico con una masa molecular de menos de 500 g/mol, resinas de poliester hidroxilado, poliisobutilenos o polimetacrilatos de alquilo. La resina lfquida debe tener una viscosidad dinamica en el intervalo de 2000 a 40000 mPa.s a 25 °C (medida con un viscosfmetro Bloomfield). Una viscosidad dinamica superior a 40000 mPa.s at 25 °C no presenta mejoras en las propiedades termodinamicas. La resina termoplastica amorfa lfquida debe tener una temperatura de transicion vftrea menor de -10 °C, preferentemente menor de -20 °C. La concentracion de la resina termoplastica amorfa lfquida en la matriz termoplastica esta en el intervalo de 40 % al 60 %. Preferentemente, de nuevo, el cociente de concentraciones entre la resina lfquida y el polfmero puede estar en el intervalo de 1,5 a 2. Un cociente menor de 1,5 reduce la adhesion, mientras que un cociente mayor de 2 acentua la captura de polvo y contaminantes (por ejemplo, arena) por parte de la pelfcula formada para una temperatura de almacenamiento superior a 50 °C.
En el caso de ensamblar una conexion de 7 pulgadas (17,8 cm) 23# CS L80 VAM 21 en donde el recubrimiento termoplastico solido contiene una resina termoplastica amorfa lfquida del tipo de acido de colofonia esterificado con metanol se aplica simetricamente a la parte macho y hembra, el cambio en el comportamiento termomecanico de la pelfcula de lubricacion, concretamente, una mayor capacidad de fluir durante la carga de ensamblado y para el intervalo de temperatura, significa que la formacion de extrudatos y escamas puede estas notablemente limitada. Al mismo tiempo, el efecto de "reorresistencia" suministrado por la resina termoplastica amorfa lfquida se manifiesta positivamente por un aumento en el par de fuerzas de ensamblaje maximo (MTV) y negativamente por un aumento en el par de estribado. El valor del par de estribado es algo mayor del 70 % del valor del par de fuerzas de ensamblaje optimo y aumenta con la conexion/desconexiones. De este modo, recubrir las superficies que entran en contacto en forma simetrica, es decir, todo con un recubrimiento termoplastico solido que contiene una resina termoplastica amorfa lfquida, no esta recomendado.
De acuerdo con la invencion, una configuracion en la cual las superficies macho y hembra que entran en contacto estan revestidas con un recubrimiento termoplastico solido, uno de los cuales comprende una resina termoplastica amorfa lfquida muestra un efecto sinergico que se manifiesta por un comportamiento termomecanico mejorado y una ampliacion de la ventana del par donde las inecuaciones (1), (2) y (3) anteriormente analizadas se cumplen.
Para ilustras el comportamiento termomecanico ventajoso de la tercera sustancia, una mezcla de partes iguales de dos recubrimientos con diferentes composiciones, al menos una de las cuales contiene una resina termoplastica amorfa lfquida se comparo con una referencia correspondiente a un recubrimiento termoplastico que contiene una resina "adherente" solida que se aplico simetricamente a las dos partes de la conexion. La Figura 7 muestra que el modulo elastico G' de la mezcla (denotada Sinergia en la Figura 7) es menor que el de la referencia (denotada Simetrica en la Figura 7). Esto es analogo para el modulo viscoso G". La tercera sustancia obtenida era de un tipo que conciliar las propiedades termodinamicas de cada uno de los recubrimientos con el objetivo de incrementar el rendimiento global. Modulos mas pequenos y el mantenimiento del cociente entre los modulos G2 y G' da como resultado una menor resistencia a la cizalladura y la conservacion de la propiedad de reorresistencia.
El solicitante tambien ha llevado a cabo varios ensayos para cuantificar el rendimiento de la asociacion de los dos recubrimientos termoplasticos solidos, al menos uno de los cuales comprende una resina termoplastica amorfa lfquida de acuerdo con la invencion.
En terminos de condiciones experimentales, el recubrimiento termoplastico se conforma usando un metodo de "fusion en caliente" sobre la pieza a recubrir, concretamente, la zona roscada, la parte no roscada en contacto con metales, y/o las superficies de soporte.
De acuerdo con el metodo de "fundido en caliente", la composicion que comprende una matriz termoplastica, aditivos y polvos se funde para proporcionar una viscosidad suficientemente baja para que el recubrimiento se puede aplicar mediante pulverizacion neumatica usando una pistola con la capacidad de mantener una temperatura fija cercana a la temperatura en la cual la composicion esta en estado fundido. La temperatura a la que la composicion se calienta esta preferentemente en el intervalo de 10 °C a 50 °C por encima del punto de fusion de la matriz termoplastica. De manera ventajosa, la temperatura estara en el intervalo de 130 °C a 160 °C de forma que la viscosidad bajo cizallamiento compleja (medida usando un reometro plano/plano) es menor de 20 Pa.s. El sustrato a recubrir preferentemente se precalienta hasta una temperatura mayor o igual a la temperatura de la composicion fundida para facilitar la humectacion y la diseminacion.
La composicion, calentada y fundida en un deposito provisto de medios de agitacion mecanica, se encfa a una pistola mediante una bomba y se pulveriza sobre el sustrato.
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A continuacion, el sustrato se enfna con aire o CO2 para solidificar la matriz termoplastica y formar la peftcula de lubricacion termoplastica solida.
El espesor de la peftcula de lubricacion formada esta preferentemente en el intervalo de 25 a 100 pm. Si fuera mas delgada, no sena lo suficientemente gruesa para proporcionar la propiedad contra la excoriacion mecanica, asf como la resistencia a la corrosion. Un espesor superior a este intervalo genera la extrusion natural del exceso y un riesgo suplementario de contaminacion ambiental.
Como alternativa, la composicion se puede disolver en un disolvente organico con un punto de ebullicion superior a 150 °C para su aplicacion directa a un sustrato fno sin pasar por una etapa para fundir la matriz termoplastica. La peftcula de lubricacion termoplastica solida se aplica preferentemente a continuacion a una superficie rugosa. La Figura 9 muestra esquematicamente una configuracion de la conexion que comprende un sustrato 100 o 200, una preparacion 101, 201, 203 de la superficie y la peftcula de lubricacion 101 o 102 termoplastica solida. Una superficie rugosa aumenta el area de la superficie de contacto y, como resultado, aumenta la adhesion y la capacidad de retencion de lubricante en especial en la fase limitante de la lubricacion. La rugosidad de la superficie se puede obtener mediante tratamiento mecanico con chorro de arena del cero, o por medio de una preparacion de la superficie usando conversion qmmica, tal como fosfatado con cinc o manganeso.
Preferentemente, la rugosidad promedio, Ra, esta en el intervalo de 1 a 3,5 pm, y la altura maxima de pico o Rmax esta en el intervalo de 5 a 25 pm.
El espesor de la peftcula formada deber ser, como mmimo, mayor que la altura maxima de pico o Rmax.
El sustrato se puede formar a partir de acero al carbono o un acero inoxidable con al menos un 13 % de Cr. Para aumentar la resistencia a la excoriacion mecanica del acero y, especialmente, del acero inoxidable con al menos un 13% de Cr, un deposito electrolftico de cobre o, preferentemente, una aleacion ternaria de Cu-Sn-Zn se puede depositar sobre una capa de Ni en la superficie del sustrato. Un deposito electrolftico de Cu-Sn-Zn aumenta la dureza y garantiza la separacion de las superficies macho y hembra suplementarias de la zona de contacto para evitar la excoriacion mecanica.
De manera ventajosa, al menos una de las dos superficies en contacto se somete a un chorro de arena mecanico (203) con una profundidad maxima en el intervalo de 10 a 25 pm.
En primer lugar, el solicitante demostro los efectos de la presente invencion utilizandola con varios tipos de conexiones (denotadas de Ejemplo 1 a Ejemplo 2) y mediante la comparacion de estas variaciones con conexiones recubiertas con peftculas convencionales (denotadas ejemplos comparativos 1 a 6).
El grado y las dimensiones de la conexion de acero al carbono y el detalle de la preparacion de la superficie macho o hembra se muestran en la Tabla 1.
Tabla 1
- Ejemplos
- Conexion Preparacion de la superficie
- Parte macho
- Parte hembra
- Ejemplo n.° 1
- 7" (17,8 cm) 29# L80 VAM TOP Fosfatado con cinc (Rmax = 5 pm) Fosfatado con manganeso (Rmax = 11 pm)
- Ejemplo n.° 2
- 9"5/8 (24,5 cm) 47# L80 VAM TOP Fosfatado con cinc (Rmax = 5 pm) Deposito electrolftico de Cu-Sn-Zn + capa de Ni (Th = 12 pm)
- Ejemplo comparativo n.° 1
- 7" (17,8 cm) 23# L80 VAM 21 Fosfatado con cinc (Rmax = 5 pm) Fosfatado con manganeso (Rmax = 11 pm)
- Ejemplo comparativo n.° 2
- 7" (17,8 cm) 29# L80VAM TOP Fosfatado con cinc (Rmax = 5 pm) Fosfatado con manganeso (Rmax = 11 pm)
- Ejemplo comparativo n.° 3
- 9"5/8 (24,5 cm) 47# L80 VAM TOP Fosfatado con cinc (Rmax = 5 pm) Deposito electrolftico de Cu-Sn-Zn + capa de Ni (Th = 12 pm)
- Ejemplo comparativo n.° 4
- 7" (17,8 cm) 23# L80 VAM 21 Fosfatado con cinc (Rmax = 5 pm) Fosfatado con manganeso (Rmax = 11 pm)
- Ejemplo comparativo n.° 5
- 7" (17,8 cm) 23# L80 VAM 21 Fosfatado con cinc (Rmax = 5 pm) Fosfatado con manganeso (Rmax = 11 pm)
- Ejemplo comparativo n.° 6
- 7" (17,8 cm) 23# L80 VAM 21 Fosfatado con cinc (Rmax = 5 pm) Deposito electrolftico de Cu-Sn-Zn + capa de Ni (Th = 12 pm)
donde: Rmax: altura maxima de pico, y Th: espesor de la capa
La composicion de las peftculas de lubricante se muestra en la Tabla 2 para cada ejemplo y ejemplo comparativo. Los porcentajes se indican con respecto al peso de la composicion total.
Para ilustrar los efectos de la presente invencion, en particular, la ampliacion de la ventana del par, el solicitante
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determino el par de fuerzas sobre la resistencia de estribado maximo antes de la plastificacion (o exceso de par). Para ilustrar los efectos de la presente invencion sobre la resistencia a la excoriacion mecanica, el solicitante determino el numero de operacion de conexion/desconexion realizada al par de fuerzas de ensamblaje de la conexion y el valor promedio del par de estribado. Los resultados se muestran en la Tabla 3.
En cada ensayo, el ensamblaje se realizo con las tenazas en posicion vertical con un peso de 420 kg. Los ensamblajes se llevaron a cabo 10 veces y un ensamblaje se llevo a cabo a una velocidad de 10 y 15 vueltas por minuto al principio del ensamblaje y a una velocidad de 1 y 2 vueltas por minuto al final del ensamblaje en la zona de estribado. Tras la desconexion, se inspecciono visualmente el estado de excoriacion de las partes macho y hembra. La presencia de escamas o extrusion, que corresponde a una baja capacidad de la tercera sustancia para reaglomerarse durante el contacto, era sinonimo de un comportamiento mecanico inadecuado.
Ejemplo n.° 1: Un recubrimiento termoplastico solido con una matriz termoplastica que no contiene una resina termoplastica amorfa lfquida, sino en su lugar, una resina "adherente" solida con un punto de reblandecimiento en el intervalo de 60 °C a 200 °C se aplico a la parte hembra y un recubrimiento termoplastico solido cuya matriz comprende una resina termoplastica amorfa lfquida se aplico a la parte macho de una conexion 7" (17,8 cm) 29# L80 VAM TOP. El par de fuerzas de ensamblaje optimo fue 17750 N.m. Se midio un aumento del 80 % en la ventana del par se fuerzas, sin efectos sobre el par de estribado en comparacion con el ejemplo comparativo n.° 2. Sin extrusion o formacion de escamas, lo que indica que se produjo un efecto sinergico en el comportamiento termomecanico de reaglomeracion de la tercera sustancia. No se observo excoriacion mecanica intensa despues de 10 operaciones de conexion/desconexion.
Ejemplo n.° 2: Un recubrimiento termoplastico solido con una matriz termoplastica que no contiene una resina termoplastica amorfa lfquida, sino en su lugar, una resina "adherente" solida con un punto de reblandecimiento en el intervalo de 60 °C a 200 °C se aplico a la parte hembra y un recubrimiento termoplastico solido cuya matriz comprende una resina termoplastica amorfa lfquida se aplico a la parte macho de una conexion 9 5/8" (24,5 cm) 47# L80 VAM TOP. El par de fuerzas de ensamblaje optimo fue 19200 N.m. Un aumento del 13 % en la ventana del par de fuerzas y un aumento significativo en el par de fuerzas sobre la resistencia de estribado del 60 % confirmo el efecto sinergico. Tambien fue visible un aumento global en la proteccion contra la excoriacion. No se observo excoriacion mecanica despues de 10 operaciones de conexion/desconexion.
Ejemplo comparativo n.° 1: Una grasa viscosa Bestolife 4010NM que no contema metales pesados que son peligrosos para el medio ambiente, como el plomo, se aplico a la parte macho y la parte hembra de una conexion de 7" (17,8 cm) 23# L80 VAM 21 para formar una pelfcula de lubricacion. La cantidad de grasa aplicada a las superficies en contacto fue de 50 g. El par de fuerzas sobre la resistencia de estribado maximo antes de la plastificacion determinado mediante el ensayo de exceso de par para interferencias de mecanizado altas (HH - PFBS) fue 13950 N.m. El par de fuerzas sobre la resistencia de estribado para cada ejemplo se comparo con este valor de referencia de of 100. Las conexiones/desconexiones se concatenaron, renovando la grasa entre ensamblados, y se llevaron a cabo al par de fuerzas de ensamblaje optimo, especialmente 16400 N.m. No se observo excoriacion mecanica despues de 10 operaciones de conexion/desconexion sobre la conexion.
Ejemplo comparativo n.° 2: Un recubrimiento termoplastico solido con una matriz termoplastica que no contiene una resina termoplastica amorfa lfquida, sino en su lugar se aplico una resina "adherente" solida con un punto de reblandecimiento en el intervalo de 60 °C a 200 °C a las partes macho y hembra de una conexion de 7" (17,8 cm) 29# L80 VAM TOP. El par de fuerzas de ensamblaje optimo fue 16000 N.m. Para evaluar la capacidad de la pelfcula de lubricacion para proteger el sustrato o la preparacion de la superficie contra la corrosion, se aplico el recubrimiento termoplastico a probetas (100 mm x 150 mm x 0.8 mm) formadas de acero al carbono con la misma preparacion de superficie. Las probetas se sometieron a un ensayo de niebla salina (segun la norma ISO 9227, temperatura 35 °C durante 500 horas), un ensayo en atmosfera de agua en condensacion (segun la norma ISO 6270, temperatura 40 °C, humedad relativa del 95 % durante 1000 horas) y un ensayo climatico acelerado o de corrosion dclica representativo de condiciones de almacenamiento extremas (segun la norma VDA 621-415, durante 3 ciclos). No se observo oxido al cabo de los tres ensayos.
Ejemplo comparativo n.° 3: Un recubrimiento termoplastico solido con una matriz termoplastica que no contiene una resina termoplastica amorfa lfquida, sino en su lugar una resina "adherente" solida con un punto de reblandecimiento en el intervalo de 60 °C a 200 °C se aplico a la parte hembra y una resina de epoxido-acnlico curada con luz ultravioleta que comprende una cera de polietileno y un inhibidor de la corrosion de tipo polifosfato de aluminio se aplico a la parte macho de una conexion de 9 5/8" (24,5 cm) 47# L80 VAM TOP. El par de fuerzas de ensamblaje optimo fue 18900 N.m. No se observo oxido al cabo de los tres ensayos, concretamente niebla salina, atmosfera de agua en condensacion y corrosion dclica.
Ejemplo comparativo n.° 4: Un recubrimiento termoplastico solido con una matriz termoplastica que no contiene una resina termoplastica amorfa lfquida, sino en su lugar se aplico una resina "adherente" solida con un punto de reblandecimiento en el intervalo de 60 °C a 200 °C a las partes macho y hembra de una conexion de 7" (17,8 cm) 23# L80 VAM 21. El par de fuerzas de ensamblaje optimo fue 17500 N.m. Se registro excoriacion mecanica intensa en los filetes en la 10° operacion de conexion/desconexion. Las superficies de estribado estaban intactas. Para determinar el
sello de la parte en contacto metalica no roscada de una conexion en condiciones de pozo se llevo a cabo un ensayo de sellado a temperaturas elevadas (180 °C) bajo presion externa segun el procedimiento de la norma ISO 13679: 2011. No se observaron fugas al finalizar el ensayo del ejemplo comparativo n.° 2.
5 Ejemplo comparativo n.° 5: Un recubrimiento termoplastico solido con una matriz termoplastica que contiene una resina termoplastica amorfa lfquida se aplico a las partes macho y hembra de una conexion de 7" (17,8 cm) 23# L80 VAM 21. El par de fuerzas de ensamblaje optimo fue 17500 N.m. El valor del par de estribado fue un 70 % mayor que el volumen para el par de fuerzas optimo de la 6a operacion de conexion/desconexion. Se registro excoriacion mecanica intensa en los filetes en la 9° operacion de conexion/desconexion, pero las superficies de estribado estaban 10 intactas. Sin embargo, se detuvo la conexion porque las propiedades mecanicas de la conexion habfan dejado de garantizarse. La pelfcula de lubricacion protegio completamente la preparacion de superficie porque no habfa aparecido oxido al finalizar los tres ensayos, la niebla salina, atmosfera de agua en condensacion y corrosion dclica.
Ejemplo comparativo n.° 6: Un recubrimiento termoplastico solido cuya matriz era completamente cristalina se aplico a 15 la parte hembra y una resina de epoxido-acnlico curada con luz ultravioleta que comprende una cera de polietileno y un inhibidor de la corrosion de tipo polifosfato de aluminio se aplico a la parte macho de una conexion de 7" (17,8 cm) 23# L80 VAM 21. El par de fuerzas de ensamblaje optimo fue 10800 N.m. No se observo excoriacion mecanica despues de 10 operaciones de conexion/desconexion sobre la conexion. Por el contrario, el par de fuerzas de ensamblaje maximo fue mucho menor que el par de fuerzas de ensamblaje optimo con la grasa API5A3 de referencia para una conexion de 20 "par elevado" de las mismas dimensiones. La parte no roscada en contacto con metal estuvo en riesgo de plastificar antes de alcanzar el par de fuerzas de ensamblaje optimo. En este caso, Dicha solucion de lubricacion no pudo extenderse a todas las categonas de conexiones.
Claims (17)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Un conjunto para producir una conexion roscada, que comprende un primer y un segundo componente tubular, cada uno de ellos con un eje de revolucion (10) y provisto cada uno en uno de sus extremos (1,2) de una zona roscada (3; 4) producida en la superficie periferica interna o externa del componente dependiendo de si el extremo roscado es de tipo macho o hembra, siendo dichos extremos (1, 2) capaces de cooperar mediante conexion y terminando en una superficie terminal (7, 8), proporcionandose al menos una primera superficie de contacto en uno de los extremos (1, 2) y proporcionandose al menos una segunda superficie de contacto en el extremo correspondiente (1, 2), de forma que las superficies de contacto primera y segunda entran en contacto durante la conexion de los extremos (1, 2), caracterizado por que cada una de las primera y segunda superficies de contacto estan recubiertas respectivamente con una primera y segunda pelfculas termoplasticas secas, cuyas matrices estan constituidas por uno o mas polfmeros termoplasticos, comprendido ademas solamente una de las primera y segunda pelfculas termoplasticas secas una resina termoplastica amorfa lfquida con una viscosidad dinamica en el intervalo de 2000 a 40000 mPa.s a 25 °C.
- 2. Un conjunto para producir una conexion roscada de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que la primera y segunda superficies de contacto comprenden una parte de las zonas roscadas (3; 4).
- 3. Un conjunto para producir una conexion roscada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la primera y segunda superficies de contacto comprenden superficies de sellado provistas en la superficie perimetral de los extremos (1, 2) del primer y segundos componentes tubulares.
- 4. Un conjunto para producir una conexion roscada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la primera y segunda superficies de contacto comprenden superficies de estribado proporcionadas sobre las superficies terminales (7, 8) de dichos extremos (1, 2).
- 5. Un conjunto para producir una conexion roscada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el polfmero o polfmeros termoplasticos que constituyen la matriz de la primera y segunda pelfculas secas tienen una estructura semicristalina y un punto de fusion en el intervalo de 60 °C a 170 °C.
- 6. Un conjunto para producir una conexion roscada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el polfmero o polfmeros termoplasticos se selecciona(n) entre la lista definida por resinas copolimericas que contienen copolfmeros de etileno-acetato de vinilo, copolfmeros de etileno-acrilato de etilo, copolfmeros de etileno-acrilato de metilo, copolfmeros con bloques alternos de un polfmero de acrilato de butilo amorfo entre dos polfmeros de polimetacrilato de metilo cristalino y copoliamidas basadas en dfmeros obtenidos a partir de una reaccion de policondensacion entre un diacido y una diamina.
- 7. Un conjunto para producir una conexion roscada de acuerdo con la reivindicacion anterior, caracterizado por que el polfmero termoplastico es un copolfmero de etileno-acetato de vinilo con una proporcion de acetato de vinilo en el intervalo de 18 % al 40 %, preferentemente igual al 28 %.
- 8. Un conjunto para producir una conexion roscada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la resina termoplastica amorfa lfquida incluida en solamente una de la primera y segunda pelfculas termoplasticas secas tiene una temperatura de transicion vftrea menor de -10 °C, preferentemente inferior a -20 °C.
- 9. Un conjunto para producir una conexion roscada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el cociente de concentraciones entre la resina termoplastica amorfa lfquida y los polfmeros esta en el intervalo de 1,5 a 2.
- 10. Un conjunto para producir una conexion roscada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la resina termoplastica amorfa lfquida se selecciona de la lista definida por derivados de acido de colofonia esterificados con metanol o con trietilenglicol, resinas de hidrocarburo aromatico con una masa molecular de menos de 500 g/mol, resinas de poliester hidroxilado, poliisobutilenos y polimetacrilatos de alquilo.
- 11. Un conjunto para producir una conexion roscada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las pelfculas termoplasticas secas comprenden ademas una o mas ceras seleccionadas de la lista definida por parafinas, ceras microcristalinas, ceras de carnauba, ceras de polietileno, ceras de amida y aceites de ricino hidrogenados.
- 12. Un conjunto para producir una conexion roscada de acuerdo con la reivindicacion anterior, caracterizado por que la proporcion en peso de las ceras en la pelfcula termoplastica seca esta en el intervalo de 3 % al 20 %.
- 13. Un conjunto para producir una conexion roscada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las pelfculas termoplasticas secas comprenden ademas partfculas de lubricantes solidos seleccionadas de la lista definida por grafito, nitruro de boro, oxido de cinc, disulfuro de molibdeno, fluoruro de grafito, sulfuros de estano, sulfuros de bismuto, tiosulfatos, politetrafluoroetileno y poliamidas.
- 14. Un conjunto para producir una conexion roscada de acuerdo con la reivindicacion anterior, caracterizado por que la proporcion en peso de partfculas de lubricante solido en la pelfcula termoplastica seca esta en el intervalo de 2 % al 20 %.5 15. Un conjunto para producir una conexion roscada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por que las pelfculas termoplasticas secas tambien comprenden una sal de acido alquilarilsulfonico compleja neutralizada con un carbonato de calcio, permaneciendo la proporcion en peso por debajo del 40 %.
- 16. Un conjunto para producir una conexion roscada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, 10 caracterizado por que las pelfculas termoplasticas secas tambien comprenden un inhibidor de corrosion,preferentemente sflice de intercambio ionico con calcio, estando comprendida la proporcion en peso del inhibidor de corrosion en el intervalo de 5 % al 15 % en peso.
- 17. Un conjunto para producir una conexion roscada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, 15 caracterizado por que las pelfculas termoplasticas secas tambien comprenden un aceite de polidimetilsiloxano o deperfluoropolieter, teniendo dicho aceite una viscosidad cinematica en el intervalo de 100 a 1850 mm2/s a 20 °C, estando comprendida la proporcion en peso de dicho aceite en el intervalo de 2 % al 10 %.
- 18. Un conjunto para producir una conexion roscada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, 20 caracterizado por que la primera y segunda superficies de contacto ya estan previamente tratadas mediante unaetapa de preparacion de superficie seleccionada entre el grupo que consiste en tratamiento con chorro de arena, tratamientos de conversion y deposicion electrolttica, antes de revestir cada superficie con la pelfcula termoplastica seca.
imagen1 sFig.1Fig.2Par de fuerzas optimo (OT)Par defuerzasMTVPar de fuerzas de estribado (ShT)GirosPar deA + BfuerzasGirosFig.3G* Paimagen2 COFFig.6----- +Resinaamorfa .........Resinaamorfa .-.Referendacristalinaimagen3 Carga (N)Fig.7-------- G’ Simetrica - — — G” simetrica• — G’ Sinergica .......... G” sinergicaimagen4 imagen5 imagen6
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