las partículas; y los diferentes aditivos añadidos para el control de variables tales como sedimentación, viscosidad, tixotropía y estabilización del fluido. El estudio de estas variables y su influencia sobre la resis- tencia al flujo de los fluidos magnetorreológicos es en lo que Gaiker-IK4 ha centrado sus esfuerzos en los últimos años. El conseguir predecir de una manera más o menos aproxi- que aa / I+D mada el comportamiento de los fluidos en base a su compo- sición ha permitido conocer el comportamiento de estos hayan tenido que soportar según su aplicación. Se cree materiales y ajustarlos a la medida de las aplicaciones. la causa de este incremento de la viscosidad es debid Se han estudiado las diferentes variables que pueden afec- la destrucción de la superficie que se desmenuza fácil- tar el comportamiento de estos materiales como los aditivos mente de las partículas de hierro. Por lo tanto, depen- o la viscosidad del fluido portador, que tiene un efecto muy diendo del tipo de mecanismo en el cual se va a emplear grande en la sedimentación de manera que cuanto menor el fluido, las condiciones a las que el fluido es expuesto y sea ésta mayor es la sedimentación, independientemente la duración de dicha exposición, puede inicialmente partir de que ésta sea aditivada, para aumentar la viscosidad. de una formulación genérica, pero si se desea un óptimo También se han estudiado diferentes combinaciones de rendimiento necesitará de un desarrollo particular de la tamaño, forma y naturaleza de las partículas para alcanzar formulación. una óptima distribución. Gaiker-IK4 ha elaborado a lo largo de los últimos años flui- dos con diversas propiedades y calidades entre los que se Ventajas e inconvenientes de los MRF aprecian diferencias en el valor de ratio F. El punto de fluen- cia ‘Yield Point’ es el momento en que el fluido comienza a Las ventajas de los MRF son varias. Muestran, bajo la acción fluir. El esfuerzo necesario para llegar a este punto se llama de un campo magnético, una rápida variación en sus propie- ‘esfuerzo de fluencia’ o esfuerzo umbral, más conocido dades reológicas (15 – 25 milisegundos). Se rigen por la como ‘yield stress’. Los FMR muestran habitualmente yield intensidad de corriente que genera el campo magnético. Sus strengths de 50-100 kPa para campos magnéticos aplicados rangos de voltaje son inferiores a 10 V y corrientes infe- de 150-250 kA/m (~2-3 kOe) y una viscosidad sin campo riores a 2 A pueden ser suficientes, lo cual permite magnético de 200-300 mPa•s a 25 °C. contar, para el diseño de un dispositivo, con fuentes El Esfuerzo Umbral Estático se considera el esfuerzo normales de energía. Los MRF son capaces de mínimo para que el fluido sufra una deformación que se alcanzar valores altos de esfuerzos de cizalla pueda considerar como flujo. Para ello, se ha diseñado un (sobre 50-100 kPa) lo cual implica que solo es ensayo de reología rotacional en el que se realiza una rampa necesario activar una pequeña cantidad de de esfuerzo, con un tiempo de integración de 4 segundos fluido para llegar a las prestaciones requeri- para permitir que el equipo obtenga una buena medida del das. Esto afecta positivamente al tamaño y esfuerzo. peso del diseño. No son muy sensibles a los Otra propiedad a controlar es la inevitable sedimentación. contaminantes e impurezas que pueden apare- Cuando el fluido queda en reposo, las partículas tienden a cer durante su fabricación y posterior uso. Esta decantar, siendo necesario considerar para las aplicaciones misma insensibilidad del principio de funciona- las siguientes premisas: minimizar lo más posible la sedi- miento hacia los contaminantes permite estabilizar mentación desde la formulación; ante periodos largos de los FMR frente a la sedimentación sin afectar por ello a reposo del dispositivo que contiene los FMR, considerar sus propiedades magnetorreológicas. Se puede lograr un sistemas de reflujo para mantener dispersas las partículas; modo ‘a prueba de fallos’ en los dispositivos introduciendo y caracterizar adecuadamente el fluido para asegurar su imanes permanentes de manera que se active el FMR sin rápida y óptima dispersión una vez se redispersa el fluido. necesidad de otra fuente de energía. Son capaces de operar Evitar que tras la sedimentación se generen aglomeracio- en un amplio rango de temperaturas, en base al fluido nes que modifiquen su dispersión y modifiquen las condi- portador y se adaptan fácilmente a diferentes geometrías. ciones iniciales del fluido. Son apropiados para ser empleados en utillajes de piezas El comportamiento a fatiga, tanto del fluido magnetorreo- de geometría compleja, de piezas muy flexibles y de piezas lógico como de los dispositivos, se ensaya a distintas que se van debilitando a medida que se van mecanizando. frecuencias y representa la fuerza frente al desplaza- En cuanto a los inconvenientes, los campos magnéticos no miento a distintas intensidades de campo. Por su lado, el son fáciles de aplicar ni de usar. La intensidad de campo se efecto ‘In-Use-Thickening’ (IUT) se produce, por ejemplo, ve afectada por la presencia de materiales férricos, son cuando un líquido es de relativa baja viscosidad y se pesados y requiere de espacio para albergar los electroima- convierte en una pasta con la consistencia de un betún. nes. La discordancia entre las densidades de la partícula Actualmente este problema ha sido identificado y, en metálica y el fluido portador es muy grande con lo que la muchos casos, resuelto ya que todos los FMR muestran un tendencia a la sedimentación es alta. La alta densidad de la cierto grado de deterioro en función de las condiciones que partícula también deriva en una alta densidad del FMR en Estructura fibrilar generada en presencia del campo magnético que provoca un incremento de la viscosidad. / 21