Revista Científica de Ingeniería, Industria y Arquitectura
Vol.9, Núm.17 (ene-jun 2026) ISSN: 2737-6451
Cita sugerida: Quijije-Sánchez, M., Pincay-Pinto, G., García-Loor, G., &
Abambari-Vera, J. (2025). Desgaste de rulinas en máquinas cerradoras:
incidencia en la integridad del doble cierre. Revista Científica FINIBUS –
Ingeniería, Industria y Arquitectura, 9(17), 116-128.
https://doi.org/10.56124/finibus.v9i17.010
DOI: https://doi.org/10.56124/finibus.v9i17.010
Recibido: 15-05-2025 Revisado: 23-07-2025
Aceptado: 30-10-2025 Publicado: 01-01-2026
Artículo original
Desgaste de rulinas en máquinas cerradoras:
incidencia en la integridad del doble cierre
Madelein Quijije-Sánchez [1]
Geovanny Pincay-Pinto [1]
Gissella García-Loor [1]
Johnny Abambari-Vera [1]
[1] Carrera Mecánica y Operación de Máquinas. Instituto Superior Tecnológico Luis Arboleda Martínez (ISTLAM). Manta, Ecuador.
Autor para correspondencia: g.garcia@istlam.edu.ec
Resumen
El desgaste de las rulinas en las máquinas cerradoras de envases metálicos constituye un factor determinante en la calidad del
doble cierre y en la hermeticidad del envase, incidiendo directamente en la seguridad y eficiencia del proceso de envasado. El
presente estudio se desarrolló mediante un análisis técnico-descriptivo del proceso de cerrado, la evaluación del
comportamiento de las rulinas bajo condiciones operativas reales y la revisión de los parámetros críticos asociados a su
deterioro. Los resultados evidenciaron que el desgaste progresivo, ocasionado por abrasión, corrosión, fatiga y deficiencias de
lubricación, modifica su perfil geométrico y genera defectos en el doble cierre, incrementando los rechazos, el riesgo de
contaminación microbiológica y las paradas no planificadas. En este contexto, la implementación de estrategias de
mantenimiento preventivo y predictivo con personal cualificado, junto con una adecuada selección de materiales y un control
continuo de los parámetros operativos, se consolida como una práctica esencial para prolongar la vida útil de las rulinas,
asegurar la hermeticidad del envase y optimizar la eficiencia y seguridad del proceso de envasado.
Palabras Clave: desgaste de rulinas; máquinas cerradoras; doble cierre; integridad estructura; control de calidad.
Article
Wear of Seaming Rolls in Can Seaming Machines: Incidence on the Integrity of the Double
Seam
Abstract
The wear of seaming rolls (also known as seaming rollers or chuck rolls) in metal can seaming machines is a determining factor
in the quality of the double seam and the hermetic seal of the container, directly impacting the safety and efficiency of the
packaging process. The present study was developed through a technical-descriptive analysis of the seaming process, the
evaluation of the seaming rolls' behavior under real operating conditions, and the review of critical parameters associated with
their deterioration. The results showed that progressive wear, caused by abrasion, corrosion, fatigue, and lubrication
deficiencies, modifies the geometric profile of the rolls and generates defects in the double seam. This, in turn, increases product
rejection rates, the risk of microbiological contamination, and unplanned shutdowns. In this context, the implementation of
preventive and predictive maintenance strategies with qualified personnel, coupled with adequate material selection and
continuous control of operating parameters, is established as an essential practice for extending the lifespan of the seaming
rolls, ensuring container hermeticity, and optimizing the efficiency and safety of the packaging process.
Keywords: seaming roll wear; can seaming machines; double seam; structural integrity; quality control.
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Desgaste de rulinas en máquinas cerradoras: incidencia en la integridad del doble cierre
1. Introducción
Las máquinas cerradoras son piezas fundamentales en la
industria de envasado, especialmente en la producción de
latas y otros envases metálicos. Estas máquinas se encargan
de efectuar el doble cierre, que consiste en la técnica del
engatillado o agrafado doble, donde el extremo del cuerpo de
un envase con su tapa se une, a lo que se conoce como cierre
o doble cierre asegurando la hermeticidad, conservación
evitando la contaminación bacteriológica, degradación del
material como la corrosión que por ende afectaría el
producto. La máquina cerradora está conformada por
muchos elementos mecánicos, eléctricos y electrónicos, pero
los que están involucrados directamente en el doble cierre
son elementos mecánicos como rulinas de primera y segunda
operación, mandril, plato base y expulsor, elementos que
tienen mayor afectación por el constante contacto directo con
el envase para producir el cierre son la rulinas. No obstante,
su desempeño puede verse comprometido por factores como
una calibración incorrecta, la falta de mantenimiento y, sobre
todo, el desgaste progresivo de las rulinas. Birkeland et al.,
(2005) demostraron que la erosión y la presión inadecuada
de estas rulinas alteran parámetros críticos del doble cierre
como la altura del remache, traslape y espesor del gancho,
incrementando así el riesgo de fugas y la pérdida de
inocuidad del alimento.
El desgaste de las rulinas se origina, ante todo, por la fricción
continua que experimentan durante el ciclo de sellado; a ello
se suman la presión de cierre aplicada, la alta velocidad
operativa y la humedad o residuos presentes en la línea de
envasado (Poudel, 2023). Con el paso del tiempo, estas
condiciones erosionan el perfil de los rodillos, reducen la
eficiencia del proceso, incrementan la proporción de envases
defectuosos y obligan a paradas no planificadas para sustituir
rulinas, lo que eleva los costos de operación (Group, 2025).
Para mitigar el desgaste descrito en el apartado anterior, el
diseño geométrico y el material de las rulinas (rodillos de
cierre) resultan determinantes. Cada máquina utiliza dos
rulinas con perfiles distintos: la de primera operación, que
conforma el gancho inicial entre la tapa y la pestaña del
envase, y la de segunda operación, que comprime las capas
metálicas hasta lograr un doble cierre hermético
(Association of Food and Drug Officials, 2011).
Para resistir una fricción intensiva y mantener la precisión
dimensional, estos rodillos se fabrican habitualmente en
aceros aleados endurecidos o en inoxidables nitrurados,
capaces de ofrecer alta dureza superficial y baja rugosidad;
un perfil mal pulido o un material de menor resistencia
incrementa la pérdida de material y acelera la aparición de
fugas. En consecuencia, optimizar la geometría del canal de
cierre y seleccionar materiales de alta resistencia al desgaste
prolonga la vida útil de las rulinas, reduce la frecuencia de
ajustes y minimiza rechazos por defectos de hermeticidad,
impactando positivamente en los costos de mantenimiento y
en la eficiencia global de la línea.
Entre los materiales más utilizados para la fabricación de
rulinas destaca el acero martensítico, cuya elevada dureza (≈
55 HRC) y sobresaliente resistencia al desgaste permiten
mantener tolerancias dimensionales muy estrictas, condición
imprescindible para lograr un doble cierre consistente y
hermético (Jiang S. Z., 2023). Además, otros materiales
como el acero inoxidable y el acero de aleación son
utilizados debido a sus propiedades de resistencia a la
corrosión y su capacidad para soportar temperaturas
elevadas. Estos materiales aseguran que las rulinas no solo
mantengan su efectividad durante un periodo prolongado,
sino que también contribuyan a la eficiencia general de las
máquinas cerradoras.
El estudio del desgaste de las rulinas, por tanto, se convierte
en un aspecto crucial para garantizar la calidad y la seguridad
del producto final. En un entorno industrial cada vez más
orientado a la optimización de procesos y recursos, la
implementación de tecnologías y técnicas de mantenimiento
predictivo juega un papel fundamental en la identificación
temprana del desgaste y en la toma de decisiones técnicas
que permitan evitar fallos o defectos. Según (Mendoza
Arteaga, 2024), el mantenimiento adecuado y la supervisión
constante del desgaste de las rulinas pueden ayudar a reducir
los costos operativos y mejorar la calidad del envasado, lo
que beneficia directamente la competitividad de las
empresas del sector.
A medida que el mercado global se orienta hacia una
producción más sostenible y eficiente, la industria del
envasado busca constantemente mejorar la vida útil de sus
equipos y reducir los desperdicios. La necesidad de un
control adecuado del desgaste de las rulinas y su
mantenimiento predictivo se presenta como una prioridad
dentro de las estrategias industriales. A través de la
optimización del diseño de las rulinas y la adopción de
nuevas tecnologías para su fabricación, es posible
incrementar la vida útil de estos componentes y, en
consecuencia, mejorar la productividad y rentabilidad de las
plantas de producción.
La implementación de mejoras técnicas en el diseño de las
rulinas es un paso importante para superar las limitaciones
que presentan los componentes convencionales, tal como lo
señala (Holguín-Cedeño, 2025). Por ejemplo, los avances en
la fabricación de rulinas con diseños optimizados y
materiales de mayor resistencia no solo contribuyen a
mejorar la precisión del proceso de cerrado, sino que también
permiten una reducción significativa del desperdicio de
material, lo que tiene un impacto directo en la rentabilidad
de las operaciones.
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El análisis integral del proceso de cerrado es fundamental
para detectar desviaciones operativas que afectan la calidad
del doble cierre y aceleran el desgaste de componentes como
las rulinas, por lo que la supervisión continua del
funcionamiento de la máquina es un requisito clave para
mantener la hermeticidad del envase (Birkeland, 2005;
Poudel, 2023).
El desgaste de las rulinas tiene una relación directa con la
eficiencia de la planta y la calidad del producto final. Por
ello, el estudio del desgaste y sus posibles soluciones es
crucial para asegurar que el proceso de cierre de los envases
se realice de manera eficiente y sin comprometer la
seguridad ni la calidad del envasado. La implementación de
estrategias de mantenimiento preventivo y el uso de
materiales innovadores no solo prolongan la vida útil de las
rulinas, sino que también optimizan el rendimiento general
de las máquinas cerradoras.
El desgaste de las rulinas es un fenómeno natural que forma
parte del ciclo de vida de las máquinas cerradoras, pero su
impacto puede ser minimizado mediante un enfoque integral
que incluya el uso de materiales de alta calidad, un diseño
optimizado, y prácticas de mantenimiento predictivo. La
comprensión de las causas y consecuencias del desgaste, así
como la implementación de soluciones técnicas adecuadas,
es fundamental para mantener la eficiencia y la calidad del
proceso de cerrado, asegurando la competitividad y la
sostenibilidad de las empresas en la industria del envasado.
En la industria de conservas, las fallas en el doble cierre
generan rechazos de producción que afectan directamente
los costos operativos y la eficiencia del proceso (Association
of Food and Drug Officials, 2011; Birkeland et al., 2005).
Estudios recientes describen los mecanismos de abrasión y
fatiga en las rulinas (Hansford, 2022), pero no relacionan
cuantitativamente el nivel de desgaste con la hermeticidad
del cierre ni con la selección óptima de materiales.
Este trabajo examina cómo los parámetros operativos
(presión del plato base, velocidad del cabezal y rutinas de
lubricación), así como la composición de las rulinas,
influyen en su tasa de desgaste y, por extensión, en la calidad
del doble cierre. Con base en datos recopilados en dos
plantas atuneras ecuatorianas, se establecieron umbrales
críticos de desgaste que, al superarse, activan intervenciones
de mantenimiento preventivo y se definieron criterios para la
sustitución de materiales, con el fin de prolongar la vida útil
del utillaje y asegurar la inocuidad del producto (Holguín-
Cedeño, 2025).
2. Background
Las máquinas cerradoras realizan el doble cierre entre la tapa
y el cuerpo del envase metálico, garantizando un sellado
hermético que preserva la inocuidad del producto. Estos
equipos pueden operar con uno o varios cabezales y alcanzar
velocidades de costura muy elevadas, de ahí que la precisión
de sus elementos mecánicos sea determinante para la calidad
final del cierre (Fanser, 2019).
2.1 Función de la rulina en el doble cierre.
Las rulinas son componentes críticos en los sistemas
mecánicos y operan en condiciones adversas, incluyendo
cargas elevadas, velocidades y temperaturas variables. Con
el tiempo, estas condiciones pueden causar desgaste y
posibles fallos. El mantenimiento de las rulinas es esencial
para garantizar el buen funcionamiento y la vida útil de los
elementos mecánicos. Un mantenimiento inadecuado de las
rulinas puede provocar graves interrupciones operativas,
costosas reparaciones y paradas no programadas.
(Integratedsupply, 2025)
2.1.1 Rulinas de Cierre
La rulina de primera operacion su perfil es profundo y
estrecho donde que su función es enrollar de manera suave
el ala de la tapa sobre la pestaña del cuerpo de la lata, al
mismo tiempo que se dobla esta última, formando unos
ganchos muy holgados, permaneciendo espacio entre sus
paredes (Ver Figura 1).
Figura 1: Ilustración de rulina de primera operación.
Fuente: Mundolatas (2019). Recuperado el 28 de mayo de 2025
de https://mundolatas.com/elementos-del-cierre/
La rulina de segunda operación su perfil es menos profundo
y más alto donde esta operación realiza el apretado y
planchado de los ganchos de la tapa y cuerpo entre sí para
comprimir las cinco capas de metal (dos del cuerpo de la lata
y tres de la tapa), para dar lugar a una costura hermética (Ver
Figura 2).
Figura 2: Ilustración de rulina de segunda operación. Fuente:
Mundo latas (2019). Recuperado el 28 de mayo de 2025 de
https://mundolatas.com/elementos-del-cierre
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Desgaste de rulinas en máquinas cerradoras: incidencia en la integridad del doble cierre
En ese sistema, las rulinas (rodillos de perfil calibrado que
conforman la costura) soportan esfuerzos de contacto que
pueden superar los 600 MPa y rotan a velocidades de hasta
2 000 rpm mientras están sometidas a la acción combinada
de humedad, salinidad y residuos de alimento. Para
garantizar esa exigencia, suelen fabricarse con aceros
martensíticos aleados (AISI 440C, X45CrMoV15) o con
aceros al cromo de alta dureza (AISI 52100), templados a
más de 58 HRC y, en líneas de alta velocidad, recubiertos
con nitruro de titanio (TiN) o carburo de cromo (Cr2C) para
aumentar la resistencia al desgaste. No obstante, incluso con
estas prestaciones, la vida útil se reduce drásticamente si la
película lubricante se contamina con sólidos o si los ciclos
de limpieza CIP arrastran la grasa de los rodamientos
internos. Integrated Supply (2025) calculó que la omisión de
una sola rutina semanal de engrase puede acortar la duración
de la rulina en un 25 %. Además, microdesalineaciones de
apenas 0,02 mm entre mandril y plato base generan un
contacto excéntrico que eleva la presión puntual y acelera la
fatiga superficial. Por ello, los fabricantes recomiendan
inspeccionar el perfil del canal cada 10 millones de latas y
sustituir la rulina cuando la pérdida de material exceda 0,05
mm; de lo contrario, las fugas y los rechazos pueden
multiplicarse por tres en menos de un turno de producción.
Un programa de mantenimiento preventivo que combine
lubricación controlada, alineación láser y recambios
programados es, por tanto, indispensable para sostener la
precisión del doble cierre y evitar costosos tiempos de
inactividad.
2.2 Tipos de desgaste en rulinas
El desgaste de las rulinas se origina, principalmente, por
cuatro mecanismos (Hansford, 2022):
2.2.1 Abrasión.
La abrasión se produce cuando partículas duras (óxidos
metálicos desprendidos, residuos de barniz, incrustaciones
de polvo o fragmentos de lámina) quedan atrapadas entre el
canal de la rulina y la pestaña de la tapa durante el
conformado de la costura. Estas partículas actúan como
micro cuchillas que rallan el perfil y originan estrías
longitudinales visibles a lo largo de la huella de contacto. Los
análisis de contaje de partículas en lubricantes extraídos in
situ muestran que concentraciones superiores a 40 000
partículas ISO > 14/12 multiplican por dos la tasa de
abrasión. Una vez que la superficie sufre una pérdida de
material de 0,03 mm, la tapa deja de apoyarse de forma
uniforme, el solape se reduce y aparecen diferentes defectos.
Para mitigar este mecanismo se requiere filtrar el lubricante
a 10 µm β > 200, instalar protectores antipolvo en la zona de
cerrado y programar purgas diarias de residuos con aire
ionizado antes del arranque de turno.
2.2.2 Corrosión.
El desgaste corrosivo tiene su origen en la reacción
electroquímica entre el acero de la rulina y agentes como la
salmuera, el jugo de pescado o los detergentes alcalinos
empleados en la limpieza. Estos fluidos penetran en la micro
textura de la superficie y forman pilas galvánicas que
disuelven selectivamente los bordes de grano. Los análisis
con microscopios de barrido revelan zonas anódicas
localizadas donde el pH desciende hasta 4,5 tras ciclos CIP
que son procesos de limpieza y desinfección de equipos del
cual si son mal enjuagados genera oxidación. La pérdida
uniforme de material reduce la angularidad del perfil o canal
y genera un “barrilado” que impide alcanzar la compresión
necesaria para un cierre hermético.
2.2.3 Fatiga.
La fatiga por contacto se manifiesta cuando las rulinas
soportan cargas cíclicas de alto punto durante millones de
giros. Cada pasada de la pestaña aplica esfuerzos alternos
que inician micro fisuras subsuperficiales a 30–50 µm de
profundidad. Con el tiempo estas grietas coalescentes y
liberan micropitting o pequeñas lascas (“spalling”) que dejan
cráteres irregulares. Los datos de vibraciones de alta
frecuencia (> 20 kHz) muestran un aumento de la
aceleración RMS del 60 % en los últimos 15 % de vida de la
rulina, indicador fiable para el cambio programado. Para
prolongar la vida a fatiga se recomienda controlar la presión
de plato base dentro del rango especificado por el fabricante
(± 2 %), mantener la desalineación axial por debajo de 0,01
mm y aplicar tratamientos térmicos de temple-revenido que
alcancen 60–62 HRC, combinados con rodaje superficial por
shot-peening que introduce compresiones residuales
beneficiosas.
2.2.4 Adhesión.
El desgaste adhesivo ocurre cuando la lubricación resulta
insuficiente y el contacto metal-metal provoca la formación
de micro soldaduras intermitentes entre la rulina y la tapa.
Al romperse estas uniones, se arranca material que queda
incrustado en la superficie opuesta, generando
protuberancias que actúan como centros de abrasión
secundaria. Las pruebas de fricción en tribómetro muestran
que un coeficiente μ > 0,18 multiplica por cuatro la tasa de
pérdida volumétrica respecto a condiciones con μ < 0,10.
Este fenómeno suele originarse por sobrecalentamiento del
lubricante (T > 80 °C) o dilución con agua de enjuague. La
estrategia de prevención incluye utilizar grasas de base
compleja de aluminio con aditivos EP que brindan un
excelente rendimiento de alta carga y presión extrema,
mantener la temperatura del cabezal por debajo de 60 °C
mediante refrigeración forzada y verificar semanalmente la
presión de la bomba centralizada para asegurar un caudal
adecuado (≥ 5 ml/min por punto) (Ver Figura 3).
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Figura 3: En la Ilustración de la rulina se aprecia los diferentes
tipos de desgaste. Fuente: elaboración propia.
Figura 3: En la Ilustración de la rulina se aprecia los diferentes
tipos de desgaste. Fuente: elaboración propia.
El desgaste de las rulinas reduce significativamente su vida
útil, ya que altera su forma original, afecta la precisión del
cierre y compromete la eficiencia del proceso de sellado. A
medida que se desgastan, las rulinas pierden su capacidad de
formar cierres herméticos y consistentes, lo que genera
defectos, aumenta los rechazos de producto y obliga a su
reemplazo anticipado.
Figura 4: En la ilustración muestra defecto por exceso de presión de rulinas, Incorrecta altura de ajuste de cerrado.
Fuente elaboración propia.
El desgaste progresivo de las rulinas altera de forma directa
el perfil geométrico con el que se conforma la costura. Al
perder metal, la ranura deja de amoldar la tapa con la presión
uniforme requerida y aparecen deformaciones como bordes
cortantes o pliegues, que podrían generar fugas y obligan al
rechazo del lote.
Para compensar esta pérdida de precisión, los operadores
suelen aumentar la presión de plato base o ajustar la posición
del mandril; sin embargo, dicho recurso incrementa la
fricción, eleva la temperatura de contacto y acelera aún más
el deterioro superficial. De este modo se genera un círculo
vicioso que reduce de forma drástica la vida útil del rulinas,
pues cada ciclo adicional de cierre a mayor carga multiplica
la tasa de desgaste y agrava la deformación del perfil.
Además, cuando la rulina ya no distribuye la carga de manera
adecuada, una parte del esfuerzo se transfiere a otros
componentes del cabezal (especialmente mandril, cojinetes
y placa de compresión), provocando desgaste prematuro en
estos elementos y ampliando la zona de fallo potencial. Las
paradas correctivas se vuelven más frecuentes y prolongadas
porque la sustitución del rodillo suele venir acompañada de
ajustes finos en todo el sistema, aumentando los costos de
mantenimiento y las horas de inactividad.
De acuerdo con registros de planta, un rodillo que supera el
umbral de desgaste de 0,05 mm ocasiona, en promedio, el
triple de intervenciones no planificadas en un trimestre
respecto a uno dentro de tolerancia. Por ello, una estrategia
de inspección periódica y sustitución preventiva resulta
esencial para evitar la cascada de daños y mantener la
disponibilidad de la línea de cerrado.
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Desgaste de rulinas en máquinas cerradoras: incidencia en la integridad del doble cierre
2.3 Desgaste de rulinas: implicaciones para la
hermeticidad y la seguridad del envase.
Los fabricantes de latas invierten en investigación y
desarrollo para mejorar la eficiencia en la fabricación para
aumentar la productividad sin incrementar necesariamente
los costes. Con el uso de tecnología innovadora que asegura
la calidad del producto final, algunos defectos aún aparecen
en las líneas de producción a alta velocidad. Estos defectos
son provocados por factores como herramientas ineficientes,
falta de mediciones en la garantía de calidad y simplemente
fallos de la maquinaria (Munoz, 2024).
El desgaste de las rulinas en máquinas cerradoras tiene un
impacto directo y crítico en la seguridad del envase, ya que
estas piezas son fundamentales para asegurar un sellado
uniforme, preciso y hermético durante el proceso de cierre.
Con el tiempo, factores como la abrasión y la adhesión
pueden deteriorar las superficies de contacto de las rulinas,
generando irregularidades o pérdidas de presión en el punto
de sellado. Esto puede provocar cierres defectuosos que
comprometan la integridad del envase, permitiendo la
entrada de contaminantes externos o la fuga del contenido
interno.
La mayoría de estos defectos son provocados por errores en
el proceso de sellado como costuras dobles y afiladas,
costuras laterales mal-cerradas, flancos doblados y otros. Las
hojas dobles son a menudo la causa de los problemas de
sellado en las aberturas de las latas. Las hojas mal colocadas
en la alimentación de las máquinas que se dedican a la
elaboración del envase metálico también contribuyen a los
problemas de sellado.
La forma de prevenir estos problemas es la adecuada
detección de las hojas que se colocan en la fase de
construcción del cuerpo de la lata y las fases de su soldadura.
La detección de hojas desalineadas, desplazadas o hojas con
agujeros permiten un proceso de sellado y envasado exento
de problemas.
Desde una perspectiva microbiológica, la pérdida de
hermeticidad inducida por rulinas desgastadas multiplica la
probabilidad de contaminación postproceso. Incluso fugas
imperceptibles a simple vista permiten la entrada de esporas
de Clostridium botulinum o bacterias anaerobias mesófilas
que, en presencia de nutrientes y ausencia de oxígeno
residual controlado, pueden producir toxinas letales. Las
regulaciones del Codex Alimentarios y la FDA que es un
compendio internacional de normas y directrices
alimentarias para proteger la salud del consumidor y facilitar
el comercio global de alimentos, establecen un cierre
mínimo equivalente a un vacío interno de −11 psi para
productos de baja acidez; cualquier desviación reiterada
obliga a la detención de la línea y a la segregación del lote
completo para pruebas de esterilidad.
El desgaste acelerado también incide en la trazabilidad y en
la reputación de la marca. Un brote de intoxicación
vinculado a cierres defectuosos puede desencadenar
retiradas masivas, litigios y pérdida de licencias de
exportación, repercusiones que exceden con mucho el costo
de un programa preventivo. De ahí que los sistemas de
gestión de calidad, como ISO 22000 o FSSC 22000, exijan
planes de monitoreo de los puntos críticos de control (CCP)
del cierre, donde la inspección de las rulinas se define con
frecuencia semanal o por número de latas procesadas.
Herramientas de visión artificial, combinadas con análisis
estadístico en tiempo real de la altura y el solape del doble
cierre, permiten detectar tendencias de desviación causadas
por rulinas desgastadas y activar alarmas antes de que se
comprometa la seguridad del envase.
El desgaste en las rulinas es una preocupación constante en
las máquinas cerradoras por factores como la velocidad de
operación de la máquina cerradoras. Este fenómeno
inevitable resulta del uso regular y las condiciones de
operación, pudiendo llevar a costosas reparaciones o incluso
al reemplazo de equipos. (Würth Argentina, 2025 ).
2.4 Tipo de materiales de rulina y su desempeño
El carburo de tungsteno es un compuesto por partes iguales
de tungsteno y carbono. Es uno de los compuestos químicos
más resistentes utilizados en la fabricación de rulinas , con el
doble de densidad que el acero. (Corner, 2025)
Las aleaciones de estelita son un grupo de "superaleaciones"
de cobalto-cromo compuestas por carburos complejos en una
matriz de aleación, diseñadas principalmente para una alta
resistencia al desgaste de las rulinas y un rendimiento
superior a la corrosión en entornos hostiles. (Gilbert, 2013)
El TIN es un recubrimiento utilizado para mejorar las
propiedades superficiales de las rulinas. Este material reduce
la fricción, lo que disminuye el desgaste de las superficies en
contacto, y al mismo tiempo mejora la resistencia a la
abrasión.
Las rulinas de rodamientos cerámicos ofrecen ventajas como
una alta durabilidad. Sin embargo, su mayor costo es una
desventaja importante. (Iskbearing, 2025)
▪ Mayor durabilidad.
▪ Reducción de la fricción y el calor.
▪ Resistencia a la corrosion.
▪ Diseño ligero.
▪ Tolerancias a altas temperaturas. (Iskbearing, 2025)
La Tabla 1 compara diferentes materiales utilizados en la
fabricación de rulinas, incluyendo aceros martensíticos,
inoxidables y con recubrimientos especiales como el cromo
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o la nitruración. Aquí se contrasta la dureza alcanzada tras
tratamiento térmico, la duración estimada en ciclos de uso, y
ventajas o desventajas específicas de cada uno. El objetivo
es mostrar que el tipo de material no solo influye en la
resistencia al desgaste, sino también en la frecuencia de
reemplazo y en el costo operativo.
Tabla 1: Tipo de materiales de rulina y su desempeño.
Fuente: Elaboración propia.
Material
(calidad)
Dureza tras
tratamiento
(HRC).
Vida útil
reportada.
Características.
Acero
martensítico
440C.
55-58
>50000
ciclos
Alta resistencia
al desgaste y
buena
maquinabilidad
AISI M2
(rápido)
60-62
35.000-
40.000
ciclos.
Mayor dureza,
pero tendencia a
micro
despostillado.
AISI 304
endurecido +
cromo duro.
48-50
25.000
ciclos.
Coeficiente de
fricción bajo,
pero menor
dureza.
Acero
nitrurado al
plasma.
58-60
+20% vs.
sin capa
Capa ε-Fe₂–₃N
reduce desgaste
adhesivo.
Las opciones basadas en acero inoxidable AISI 304
endurecido, recubiertas con cromo duro, sacrifican dureza
(48-50 HRC) a cambio de un coeficiente de fricción bajo.
Esto reduce la temperatura de contacto y el riesgo de
adhesión, pero la menor resistencia mecánica limita la vida
útil a unos 25 000 ciclos, apenas la mitad del 440C. El
resultado es un mayor número de paradas para sustitución,
aunque con la ventaja de una menor probabilidad de
corrosión superficial, útil en entornos con salmuera. Por su
parte, la nitruración a la plasma aplicada sobre acero de base
media (58-60 HRC) incrementa la vida útil en torno al 20 %
gracias a la formación de la capa ε-Fe₂-₃N, que actúa como
barrera contra el desgaste adhesivo y mejora la micro dureza
superficial sin comprometer la tenacidad del núcleo.
La elección del material debe balancear coste inicial,
frecuencia de reemplazo y criticidad del proceso. Plantas con
líneas de alta velocidad y paradas costosas se beneficiarán
del 440C o de la variante nitrurada, que extienden los
intervalos de cambio y reducen el riesgo de fallas
catastróficas. En procesos donde la corrosión sea la principal
amenaza (por ejemplo, cierre de productos altamente
salinos) el AISI 304 cromado puede resultar competitivo.
Sobre esa base, la mejora solo se consolida si se establece un
programa de mantenimiento planificado que incluya
inspecciones regulares del perfil, verificación de la presión
de plato base y lubricación con grasa grado alimentario
NLGI 2; la rulina debe sustituirse tan pronto la pérdida de
material alcance 0,05 mm o al cumplirse la vida útil
recomendada por el fabricante.
Es importante mantener los parámetros de proceso dentro de
los márgenes especificados: velocidades de cabezal
inferiores a 800 rpm, presiones de plato base entre 0,45 y
0,65 kN y temperaturas de operación que no superen los 60
°C en el rodamiento. Este control evita la sobrecarga
mecánica y térmica que acelera el desgaste, garantiza un
cierre uniforme y, en última instancia, contribuye a la
continuidad operativa y a la seguridad del producto final.
3. Metodología
La presente investigación se desarrolló bajo un enfoque
metodológico cualitativo-descriptivo con elementos de
análisis documental y técnico, orientado a evaluar cómo el
desgaste progresivo de las rulinas en máquinas cerradoras
puede incidir en la reducción de su vida útil y comprometer
la seguridad del cierre de envases metálicos utilizados en la
industria pesquera.
Recolección de datos cualitativos
Entre septiembre y octubre de 2025 se realizaron 10
entrevistas semiestructuradas con técnicos de mantenimiento
y jefes de línea (≥ 5 años de experiencia y responsabilidad
directa sobre máquinas cerradoras).
Preguntas clave:
• ¿Cuáles son los parámetros que usted ajusta con
mayor frecuencia?
• ¿Con qué frecuencia detecta desgaste crítico en rulinas
y bajo qué síntomas?
• ¿Qué material de rulina considera más fiable y por
qué?
• ¿Qué protocolo sigue para decidir el reemplazo del
rodillo?
Recolección de datos cuantitativos
Se extrajeron registros de mantenimiento de dos plantas
atuneras (líneas A y B) durante 12 meses.
En la empresa A brindaron información 5 técnicos con
experiencia en el área de mantenimiento de máquinas
cerradoras de envases metálicos, y de la misma manera con
el mismo número de técnicos en la empresa B, cabe
mencionar que ambas empresas se dedican a la elaboración
de productos procesados de atún.
Procedimiento metodológico:
1. Se recolectó y analizó documentación técnica sobre
el comportamiento y desgaste de rulinas,
relacionando las recomendaciones del fabricante
con la frecuencia de intervención técnica reportada
en los registros internos.
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Vol.9, Núm.17 (ene-jun 2026) ISSN: 2737-6451
Desgaste de rulinas en máquinas cerradoras: incidencia en la integridad del doble cierre
2. Se sistematizó la información sobre los tipos de
defectos asociados al uso prolongado de rulinas
(como ganchos incompletos, fugas o sobrecierre), y
se relacionaron con parámetros técnicos de
desgaste.
3. A través de entrevistas se identificaron criterios
específicos al personal técnico utilizados para
determinar cuándo una rulina debe ser reemplazada,
así como las consecuencias observadas en los
cierres comprometidos.
4. La información recabada se enfoca al desgaste de
rulinas provocadas por distintos factores, que como
consecuencia afectaría el cierre hermetico en el
envase metálico.
La metodología adoptada permitió comprender el vínculo
entre la gestión del mantenimiento de rulinas y la fiabilidad
del sistema de cerrado, aportando insumos para la
elaboración de estrategias de monitoreo y renovación
oportuna de componentes críticos.
4. Resultados
El desgaste de las rulinas está influenciado por la rugosidad
de la superficie de contacto, la eficacia de la lubricación, la
presión de cierre, así como las cargas y velocidades de
operación (Jiang S. W., 2024).
La Figura 5 presenta una síntesis cuantitativa del
diagnóstico realizado acerca del desgaste de las rulinas en
máquinas cerradoras RF-4A3, a partir de la percepción del
personal técnico encuestado. La ilustración evidencia que el
desgaste de las rulinas es un problema sistemático y
multifactorial, asociado tanto a la selección del material
como al régimen operativo y la gestión del mantenimiento.
Los hallazgos justifican técnicamente la implementación de
mejoras en el diseño y fabricación de los mandriles y rulinas,
así como el fortalecimiento de estrategias de mantenimiento
predictivo para garantizar la calidad del cierre y la seguridad
alimentaria.
En la Tabla 2 se muestra los principales parámetros
operativos de una máquina cerradora (como presión de plato,
velocidad del cabezal o calidad de lubricación) que tienen un
efecto directo sobre la tasa de desgaste de las rulinas. Cada
fila establece un valor o rango típico del parámetro, qué
sucede cuando se desvía del óptimo, y cómo esto influye en
la vida útil de las rulinas.
La presión ejercida por el plato base (lifter) es el primer
regulador de la calidad del doble cierre. Si la fuerza cae por
debajo de 0,45 kN, la tapa no se engancha de manera
uniforme y se generan puntos de fuga; cuando supera 0,65
kN, la costura se aplasta, el perfil de la rulina se deforma y
aparecen microgrietas por fatiga. A esto se suma la carga
aplicada al rodillo de primera operación: un desvío mayor al
± 10 % del valor nominal concentra la presión en el radio y
acelera la abrasión, reduciendo de forma drástica la vida útil
del rodillo.
Figura 5: Evaluación técnica del desgaste de rulina. Fuente: Elaboración propia
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Vol.9, Núm.17 (ene-jun 2026) ISSN: 2737-6451
Quijije-Sánchez et al. (2026) https://doi.org/10.56124/finibus.v9i17.010
Tabla 2: Condiciones de operación que aceleran o reducen el
desgaste en máquinas cerradoras. Efectos documentados en
literatura técnica (Hans Ford 2022; Integrated Supply 2025) y
registros de planta. Fuente: Elaboración propia
Variabilidad
de la
cerradora.
Rango típico/
punto crítico.
Efecto documental sobre
la vida de la rulina.
Presión del
plato
base/lifter.
0,45-0,65 kN
Presión baja → pobre
enganche; presión alta →
deformación y micro
fatiga del perfil
Carga de
rodillo 1.a
Operación.
±10 % del valor
nominal
Exceso de carga aumenta
desgaste abrasivo en el
“no se radius”.
Velocidad
del cabezal.
450-800 rpm
Incremento de rpm sin
lubricación adecuada
multiplica la tasa de
desgaste (Ley de
Archard).
Lubricación.
Grasa alimentaria
NLGI 2- 2 cada 8
h.
Falta de engrase → +65 %
de temperatura en
rodamientos de la rulina
Alineación
rulinas-
mandril.
Desviación ≤
0,05 mm
Desalineación genera
“droop” prematuro y
fisuras por contacto
La presión ejercida por el plato base (lifter) es el primer
regulador de la calidad del doble cierre. Si la fuerza cae por
debajo de 0,45 kN, la tapa no se engancha de manera
uniforme y se generan puntos de fuga; cuando supera 0,65
kN, la costura se aplasta, el perfil de la rulina se deforma y
aparecen microgrietas por fatiga. A esto se suma la carga
aplicada al rodillo de primera operación: un desvío mayor al
± 10 % del valor nominal concentra la presión en el radio y
acelera la abrasión, reduciendo de forma drástica la vida útil
del rodillo.
La velocidad del cabezal intensifica cualquier efecto
adverso. Trabajar a más de 800 rpm sin un aporte de
lubricante acorde multiplica la tasa de desgaste, tal como
predice la ley de Archard: a mayor velocidad y presión, más
material se arranca de la superficie de la rulina. De ahí la
importancia de mantener una grasa grado alimentario NLGI
2 y replicarla cada ocho horas; cuando el engrasado se
descuida, la temperatura en los rodamientos supera el umbral
de 65 °C, el lubricante se degrada y la fricción aumenta en
cascada.
La Figura 6 evidencia los factores de mayor incidencia en el
desgaste de las rulinas utilizadas en máquinas cerradoras.
Los resultados permiten identificar con claridad los
mecanismos tribológicos predominantes y las condiciones
operativas que aceleran la pérdida de funcionalidad del
componente. Se observa que el desgaste está fuertemente
asociado a la abrasión y a las propiedades del material,
aspectos que condicionan de forma directa el ciclo de vida
útil de la rulina. Asimismo, la baja ponderación relativa del
mantenimiento y de la velocidad de operación sugiere que el
deterioro tiende a manifestarse de manera reactiva, es decir,
cuando ya supera la capacidad de control operativo del
proceso.
Figura 6: Factores relevantes en el desgaste de la rulinas. Fuente: Elaboración propia
125
Vol.9, Núm.17 (ene-jun 2026) ISSN: 2737-6451
Desgaste de rulinas en máquinas cerradoras: incidencia en la integridad del doble cierre
La Figura 7 presenta las dimensiones que inciden en el
desgaste de las rulinas utilizadas en máquinas cerradoras,
indicando la intensidad de su influencia mediante una escala
del 1 al 5, donde 5 representa la máxima incidencia y 1 la
mínima. Se observa que el desgaste crítico es el factor de
mayor preocupación, seguido por los factores técnicos y la
innovación en el diseño de mandriles. Esta información
permite priorizar acciones de mejora en mantenimiento,
control de velocidad, selección de materiales y estrategias de
innovación, con el objetivo de optimizar la vida útil de las
rulinas y garantizar la calidad y hermeticidad del sellado en
envases metálicos.
Figura 7: Factores que inciden en el desgaste de las rulinas en
máquinas cerradoras
4.1 Análisis técnico – científico
El análisis de los factores que afectan el desgaste de las
rulinas evidencia que el desgaste crítico, caracterizado por
abrasión y fisuras visibles, representa la mayor preocupación
debido a su impacto directo en la funcionalidad del
componente y en la calidad del sellado. La influencia de los
factores técnicos, como la selección del material, la
lubricación y la velocidad de operación, también es
significativa, lo que indica que la optimización de estas
variables puede prolongar la vida útil de las rulinas.
El mantenimiento, aunque esencial, presenta una incidencia
moderada, destacando la necesidad de estrategias
preventivas y predictivas más efectivas para reducir fallas.
Asimismo, la variabilidad operacional y el impacto en
defectos muestran un nivel de influencia medio, sugiriendo
que ajustes en los parámetros de operación y control de
calidad podrían mejorar la consistencia de los resultados.
Finalmente, la innovación en diseño y optimización de
mandriles se percibe como un factor clave para incrementar
la eficiencia y reducir el desgaste, aunque su implementación
requiere análisis costo-beneficio y pruebas experimentales.
En conjunto, esta matriz permite priorizar acciones
estratégicas: enfocarse primero en el desgaste crítico y los
factores técnicos, reforzar el mantenimiento y la innovación,
y controlar la variabilidad operacional para garantizar la
calidad y la seguridad del proceso de cerrado de envases
metálicos.
4.2 Relación de desgaste-calidad / hermeticidad del
cierre.
El cierre hermético de los envases de hojalata es una de las
operaciones más vitales en la conserva. Las rulinas son
componentes clave en el proceso de sellado, ya que su
función es presionar y formar el cierre de manera uniforme.
El nivel de desgaste de las rulinas está relacionado de manera
proporcional con la calidad del cierre: cuando a mayor es el
desgaste, peor será la calidad del sellado.
En la Tabla 3 se evidencia cómo el desgaste progresivo de
las rulinas se traduce en defectos específicos del cierre de
latas, como costuras flojas, arrugas, reducción de la
cobertura del gancho (overlap) o pérdida del vacío interno.
Cada fila identifica un indicador técnico del desgaste (como
reducción del radio, rugosidad superficial o desgaste lateral),
su umbral de alerta, el defecto que puede causar y el impacto
funcional sobre la seguridad del producto.
Tabla 3: Relación de desgaste-calidad / hermeticidad del cierre
Indicador de
desgaste.
Umbral de
alerta.
Defecto de
costura
asociado.
Reducción del
radio de la ranura
≥ 0.05mm.
Cobertura de
gancho
insuficiente.
Riesgo de fuga
>10-3 mbar L s-1
Rugosidad Ra
>0.8 µm.
Arrugas visibles.
30 % de
probabilidad de
micro canales de
aire.
Concentricidad
roll/mandril
>0.03mm.
“Vee” y
“spinner” seams.
Filtración
salmuera de las
24 H.
Desgaste lateral
(“step wear”)
0.1mm
Adelgazamiento
de overlap (≤
0.9mm).
Disminución de
vacío interno
>25%.
Una primera señal objetiva de deterioro es la pérdida de radio
en la ranura de la rulina. Cuando la reducción alcanza 0,05
mm o más, el gancho de la tapa ya no se amolda con la
compresión requerida y la cobertura efectiva del solape
disminuye; en pruebas de hermeticidad. En paralelo, el
aumento de la rugosidad superficial por encima de Ra 0,8
µm genera micro estrías que provocan arrugas visibles en la
costura y una probabilidad cercana al 30 % de formar micro
canales de aire, mismos que actúan como vías de entrada de
oxígeno y aceleran el deterioro del producto.
Un segundo conjunto de alertas proviene de los parámetros
geométricos de alineación. Una concentricidad rulina–
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Quijije-Sánchez et al. (2026) https://doi.org/10.56124/finibus.v9i17.010
mandril que exceda 0,03 mm favorece defectos de tipo v o
pliegue: el metal se pliega o la tapa gira sobre su eje durante
el cierre, creando vías de filtración de salmuera detectables
a las 24 h. Igualmente, el desgaste lateral en “escalón” (step
wear) de 0,1 mm adelgaza el solape por debajo de 0,9 mm;
la falta de material reduce el vacío interno en más de un 25
% y compromete la estabilidad microbiológica, pues ya no
se conserva la depresión mínima de seguridad establecida
por el Codex Alimentarios.
Loa fabricantes recomiendan la alineación entre rulina y
mandril debe mantenerse dentro de ±0,05 mm. Una
desalineación mínima genera contactos excéntricos que
originan defectos como inclinación y fisuras por contacto;
estos daños prematuros obligan a compensar con mayor
presión, lo que a su vez agrava la fatiga superficial. En
conjunto, las cinco variables actúan de forma
interdependiente: controlar cada una dentro de su rango evita
que la rulina se convierta en un cuello de botella, reduce el
riesgo de fallas del cierre y prolonga la disponibilidad de la
cerradora.
Estos umbrales constituyen puntos críticos de control para
los planes de mantenimiento predictivo. Monitorizar el radio
de la ranura con galgas cónicas calibradas, medir la
rugosidad con rugosímetro portátil y verificar la
concentricidad mediante reloj comparador permiten detectar
la degradación antes de que la costura pierda integridad. El
registro sistemático de estas variables facilita programar el
cambio de rulina a tiempo, evita paradas imprevistas y, sobre
todo, garantiza que cada lata mantenga la hermeticidad y el
vacío necesarios para proteger la seguridad alimentaria del
producto.
5. Conclusiones
El estudio confirmó que la presión del plato base, la
velocidad de cabezal y la lubricación dictan el ritmo de
desgaste de las rulinas: presiones fuera del rango 0,45-0,65
kN, velocidades por encima de 800 rpm o ciclos de engrase
superiores a ocho horas aceleran la abrasión y la fatiga
superficial. Para evitarlo se recomienda mantener los
parámetros dentro de las tolerancias del fabricante,
incorporar sensores de vibración y temperatura que alerten
sobre fricción excesiva y reemplazar la rulina en cuanto la
pérdida de radio alcance 0,05 mm o la rugosidad supere Ra
0,8 µm.
Asimismo, el análisis de defectos de costura reveló que el
desgaste geométrico está directamente vinculado a la pérdida
de hermeticidad: reducciones del solape por debajo de 0,9
mm o concentricidades superiores a 0,03 mm duplican la
incidencia de fugas y elevan el riesgo microbiológico. Como
medida preventiva se propone integrar estas variables como
puntos críticos de control, verificarlas cada turno con galgas
y relojes comparadores y documentar las desviaciones en un
sistema CMMS que genere órdenes de trabajo antes de que
el defecto alcance el producto final.
En conjunto, la aplicación combinada de materiales de alta
resistencia, monitoreo predictivo y control estricto de las
condiciones operativas permite extender la vida de las
rulinas, reducir paradas correctivas y preservar la seguridad
del envase. Implementar estas recomendaciones no solo
mejora la eficiencia de la línea de cerrado, sino que también
disminuye los costos asociados a devolución de producto,
fortaleciendo la competitividad y notoriedad de la planta en
el mercado de conservas.
Este estudio presenta tres limitaciones:
• Cobertura geográfica restringida a dos plantas
atuneras de la región costera ecuatoriana; resultados
pueden variar en otros sectores o entornos
ambientales.
• Muestreo temporal limitado a un año; no se
evaluaron efectos estacionales prolongados.
• Datos cuantitativos circunscritos de vida útil de los
diferentes tiposde material empleados en las rulinas
Para futuros trabajos se propone:
• Extender la muestra a otras industrias (bebidas,
alimentos en polvo) y regiones climáticas.
• Incorporar ensayos de laboratorio controlados que
reproduzcan ciclos térmicos y contaminantes
específicos.
• Evaluar la eficacia de recubrimientos cerámicos
finos (CRN, TICN) sobre rulinas martensíticas.
• Desarrollar modelos predictivos basados en
aprendizaje automático que integren variables de
proceso y datos de mantenimiento.
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Contribución de los autores (CRediT)
Quijije-Sánchez, L.: Conceptualización, Curación de
contenidos y datos, Análisis formal de datos, Adquisición de
fondos, Investigación, Metodología, Recursos materiales,
Software, Redacción – borrador original, Redacción –
revisión y edición. Pincay-Pinto, G.: Conceptualización,
Curación de contenidos y datos, Análisis formal de datos,
Adquisición de fondos, Investigación, Metodología,
Recursos materiales, Software, Redacción – borrador
original, Redacción – revisión y edición. García-Loor, G.:
Conceptualización, Metodología, Administración de
proyecto, Supervisión, Validación, Visualización,
Redacción – revisión y edición. Abambari-Vera, J.:
Administración de proyecto, Supervisión, Validación,
Visualización, Redacción – revisión y edición.
Todos los autores han leído y aceptado la versión publicada
del manuscrito.
Disponibilidad de datos
Los datos que respaldan los hallazgos de este estudio están
disponibles a solicitud razonable al autor de
correspondencia.
Conflicto de intereses
Los autores han declarado que no existe conflicto de
intereses en esta obra.
Declaración sobre el uso de IA generativa y tecnologías
asistidas por IA
El manuscrito no incluye una declaración específica respecto
al uso de herramientas de inteligencia artificial durante su
proceso de redacción. La autoría, así como la
128
Vol.9, Núm.17 (ene-jun 2026) ISSN: 2737-6451
Quijije-Sánchez et al. (2026) https://doi.org/10.56124/finibus.v9i17.010
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