¿La humedad en el ambiente de trabajo afecta la vida útil de los dientes del cucharón?

Impacto directo: La humedad acelera la corrosión electroquímica de los dientes del cucharón, dañando la estructura metálica.

Los dientes de los cucharones suelen estar hechos de acero (como acero dulce, acero con alto contenido de manganeso y acero aleado resistente al desgaste). En entornos con alta humedad, estos metales forman un circuito de corrosión electroquímica con el oxígeno y la humedad del aire. Esto puede manifestarse de la siguiente manera:

1. Humedad moderada (40%-60% de humedad relativa, como en días húmedos)

Impacto: Se formará una fina película de agua en la superficie del diente, pero la corrosión es lenta. A corto plazo (1-2 semanas), solo aparecerá óxido leve (principalmente concentrado en los espacios entre el diente y el adaptador, y en la superficie metálica expuesta de las puntas de los dientes debido al desgaste).

Consecuencias: El óxido dañará ligeramente el recubrimiento antioxidante (como la pintura de fábrica o el galvanizado) de la superficie del diente, pero no afectará la estructura metálica interna. El impacto en la vida útil es mínimo (posiblemente acortándola entre un 5% y un 10%).

2. Humedad moderada (humedad relativa del 60% al 85%, como en operaciones al aire libre durante la temporada de lluvias o cerca de ríos o lagos)

Impacto: El espesor de la película de agua aumenta y las impurezas en el aire (como partículas de polvo y limo en el entorno de trabajo) se disuelven en la película de agua, formando una "solución electrolítica más corrosiva" que se corroe de 3 a 5 veces más rápido que en una humedad moderada.

Consecuencias: El óxido en la superficie de los dientes del cucharón puede expandirse, pasando de ser puntiagudo a escamoso, e incluso penetrar pequeñas grietas en el cuerpo del diente (como las grietas por fatiga causadas al palear). Con el uso prolongado (más de un mes), la capa de desgaste efectiva del diente del cucharón puede deteriorarse gradualmente debido a la corrosión, dejando las puntas de los dientes, antes duras, sueltas y quebradizas, haciéndolas más propensas a astillarse durante el paleado posterior.

3. Humedad extrema (humedad relativa > 85%), como lluvia prolongada, operaciones mineras subterráneas húmedas y rocío marino en alta mar.

Impacto: Si la superficie del diente del cucharón está constantemente húmeda, o incluso en contacto directo con agua estancada, la corrosión puede penetrar profundamente en el metal, causando una oxidación profunda (comúnmente conocida como oxidación profunda). Si el entorno operativo contiene sal (como la niebla salina de las operaciones costeras), la combinación de humedad y sal crea una combinación altamente corrosiva, que duplica o triplica la velocidad de corrosión.

Consecuencias:

Daño estructural: La conexión entre los dientes del cucharón y el adaptador (como los orificios de los pasadores) puede "atascarse" debido al óxido, lo que requiere el reemplazo posterior de los dientes, lo que puede requerir un desmontaje violento e incluso dañar el adaptador.

Disminución de la resistencia: La oxidación profunda puede provocar una disminución de más del 30 % en la resistencia a la tracción y la tenacidad al impacto de los dientes del cucharón. Los dientes del cucharón de aleación, que antes soportaban el impacto de roca dura, pueden romperse incluso al cargar grava común.

Vida útil significativamente acortada: en entornos de alta humedad, la vida útil de los dientes del cucharón puede ser entre un 40 % y un 60 % más corta que en entornos secos (por ejemplo, una vida útil de tres meses en condiciones secas puede ser de solo 1,5 meses en condiciones de alta humedad).

Impacto indirecto: la humedad agrava el desgaste dental mediante un efecto sinérgico

Además de la corrosión directa, la humedad también se combina con la carga operativa y las propiedades del material para crear un efecto de desgaste "1+1>2":

1. Humedad + Materiales abrasivos: Exacerba el desgaste corrosivo.

Si el material operativo es inherentemente abrasivo (como arena, grava o polvo de mineral), la humedad alta puede hacer que el material se adhiera a la superficie del diente.

Por un lado, el material húmedo adherido frota continuamente contra el diente, mientras que la humedad del material transporta partículas abrasivas a lo profundo de la superficie de desgaste del diente, lo que produce un doble efecto de desgaste "abrasivo + corrosivo" (más del doble de rápido que el desgaste abrasivo solo en condiciones secas).

Por otro lado, el material húmedo obstruye el espacio de desgaste del diente, impidiendo su deslizamiento suave durante la carga. Esto requiere una mayor fuerza de carga, lo que indirectamente incrementa la carga de impacto sobre el diente y acelera aún más el daño por fatiga.

2. Humedad + Baja Temperatura: Induce Corrosión por Congelación-Descongelación (Escenario Extremo)

Si la humedad alta se acompaña de temperaturas bajas (como temperaturas inferiores a 0 °C durante el invierno en el norte de China), la película de agua en la superficie de los dientes del cubo se "congelará" y se convertirá en hielo:

Cuando se forma hielo, su volumen se expande, estirando pequeñas grietas en la superficie del diente y haciendo que se ensanchen.

Tras fundirse a temperaturas elevadas, el agua se filtra de nuevo en las grietas dilatadas. Los ciclos repetidos de congelación y descongelación provocan la formación de agujeros en forma de panal dentro del diente, lo que reduce drásticamente su resistencia estructural y, en última instancia, provoca su rotura repentina durante la carga (este tipo de daño es particularmente común en las operaciones mineras durante la alta humedad de los inviernos del norte).

El impacto de la humedad en la vida útil de los dientes del cucharón es esencialmente una combinación de corrosión y desgaste operativo: a mayor humedad, mayor velocidad de corrosión, mayor pérdida de resistencia estructural y resistencia al desgaste del diente, y mayor reducción de su vida útil. Por lo tanto, al operar en un entorno húmedo (especialmente con humedad moderada o alta, o con alta humedad y sal), no basta con centrarse únicamente en la resistencia al desgaste de los dientes del cucharón. También es necesario priorizar los materiales resistentes a la corrosión y realizar un mantenimiento antioxidante diario para evitar el desgaste innecesario causado por la humedad y reducir la frecuencia y los costos de reemplazo.