De la universidad al banco de ensayos: tribología aplicada a los microactuadores REGNER
Regner® Editorial Team
Aiguaviva -
07/08/2026
Oriol Garay, estudiante del grado en Ingeniería de Materiales de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), se ha incorporado a REGNER para realizar sus prácticas. Durante su estancia participará en un proyecto de ingeniería tribológica aplicada destinado a caracterizar y optimizar una interfaz crítica de nuestros microactuadores: la unión entre el husillo de potencia y la tuerca.
El contacto entre el husillo y la tuerca también determina el rendimiento
En un microactuador lineal, el conjunto formado por el husillo y la tuerca transforma el par del motor en fuerza axial. En este proceso, la fricción no es una variable secundaria. Interviene directamente en el par necesario para iniciar y mantener el movimiento, en la eficiencia mecánica del conjunto y en la generación de calor y desgaste.
El coeficiente de fricción no puede considerarse una propiedad aislada de un material. Es el resultado del sistema tribológico completo: los materiales en contacto, la topografía superficial, la lubricación, la geometría de la rosca, la carga axial, la velocidad y el ciclo de trabajo. Por este motivo, una variación aparentemente pequeña en el estado superficial del husillo puede modificar el comportamiento del conjunto y su evolución a lo largo de la vida útil.
Cuando el par resistente aumenta o presenta una dispersión excesiva, se reduce el margen de par disponible en el motor, aumenta el consumo y puede alterarse la regularidad del movimiento. En aplicaciones sometidas a cientos de miles o millones de ciclos, el problema no es únicamente el valor inicial de la fricción, sino también su estabilidad, es decir, cómo evoluciona con el desgaste, la temperatura y las condiciones reales de funcionamiento.
Una variable crítica para la dosificación de precisión
En equipos de instrumentación analítica, diagnóstico y automatización de laboratorio, los microactuadores se utilizan a menudo para accionar bombas de pistón, jeringas motorizadas y otros mecanismos de desplazamiento positivo.
En estas arquitecturas, el desplazamiento lineal del pistón está directamente relacionado con el volumen aspirado o dispensado. La calidad de la dosificación depende del sistema completo, incluida la mecánica, el control, los sensores y el circuito de fluidos. Sin embargo, la estabilidad de la transmisión lineal es una de las condiciones necesarias para mantener un comportamiento repetible.
Las variaciones en la fricción pueden afectar al perfil de velocidad, incrementar la diferencia entre el arranque y el movimiento en régimen, y modificar la respuesta del accionamiento durante aproximaciones lentas o movimientos de corto recorrido. En sistemas que trabajan con volúmenes reducidos y ciclos repetitivos, estas desviaciones pueden acabar repercutiendo en la regularidad del proceso, el consumo de reactivos o la frecuencia de calibración.
Por este motivo, caracterizar la interfaz entre el husillo y la tuerca no es únicamente una cuestión de reducir la fricción. Se trata de conseguir un comportamiento mecánico controlado, estable y reproducible durante toda la vida útil prevista.
De la superficie al comportamiento funcional
El proyecto analizará hasta qué punto diferentes tratamientos y acabados superficiales pueden reducir y estabilizar la fricción, limitar el desgaste y mejorar la consistencia funcional del conjunto, sin alterar la geometría de la rosca ni las tolerancias establecidas. El objetivo no es obtener simplemente la rugosidad más baja, sino identificar la solución que proporcione un comportamiento más estable en las condiciones reales de trabajo del microactuador.
A partir de una configuración de referencia sin tratamiento superficial, se compararán diferentes soluciones, como el electropulido o la aplicación de recubrimientos de baja fricción. Se evaluarán sus efectos sobre el estado superficial y el comportamiento del conjunto mediante la medición del par, la corriente consumida y la temperatura, así como mediante el análisis del ruido y de la regularidad del movimiento.
Los ensayos se llevarán a cabo en condiciones representativas de carga, velocidad y ciclo de trabajo, con el objetivo de relacionar las características superficiales con la fricción, el desgaste y la repetibilidad funcional. Los resultados permitirán formular una recomendación técnica basada en datos experimentales.
Convertir el conocimiento académico en decisiones de ingeniería
Para Oriol, el proyecto integra diferentes ámbitos de la ingeniería de materiales: caracterización superficial, tribología, desgaste, corrosión, metrología y validación experimental. El resultado será un análisis técnico directamente relacionado con el comportamiento de un producto industrial.
Para REGNER, esta colaboración permitirá generar conocimiento propio sobre la relación entre el proceso de fabricación, el estado superficial y las prestaciones funcionales. Las conclusiones obtenidas podrán contribuir a definir especificaciones de proceso, criterios de aceptación y decisiones de diseño para futuras generaciones de microactuadores.
Si los resultados demuestran suficiente consistencia y potencial técnico, esta línea de trabajo podrá evolucionar posteriormente hacia un trabajo de fin de grado (TFG).
Trasladar el conocimiento académico al banco de ensayos, contrastar hipótesis y convertir los resultados en decisiones de ingeniería es exactamente el tipo de colaboración que queremos impulsar.
