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Grasas lubricantes aplicadas a la industria




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    1. La lubricación con
      grasa
    2. Tipos de
      lubricación
    3. Grasas y aceites
      lubricantes
    4. Propiedades y componentes de
      las grasas
    5. Bases y
      jabones
    6. Distintos tipos de grasas y
      aditivos empleados
    7. Pruebas de prestaciones
      realizadas a las grasas
    8. Aceites
      lubricantes
    9. Cera y
      glicerina
    10. Ejemplo práctico de
      aplicación de grasas en rodamientos
    11. Conclusión
    12. Bibliografía

    1.
    INTRODUCCION

    No existe en el mundo máquina alguna por sencilla
    que sea no requiera lubricación, ya que con esta se mejora
    tanto el funcionamiento, como la vida útil de los equipos
    y maquinarias.

    En el siguiente trabajo de
    investigación se ha querido estudiar las
    grasas y
    aceites lubricantes, desde su obtención a partir de las
    materias primas hasta sus diferentes usos, aplicaciones,
    especificaciones e importancia en el creciente mundo
    industrial.

    Objetivo General

    Objetivos Específicos

    • Establecer la importancia que tienen los lubricantes
      en las partes móviles mecánicas de un
      equipo.
    • Conocer las variables
      que se deben tener en cuenta para la selección y aplicación del
      lubricante para un equipo.
    • Alcanzar los conceptos básicos sobre
      lubricantes derivados del
      petróleo: sintéticos, semi-sintéticos
      y minerales.
    • Poder entender las diferentes prestaciones
      de las grasas según su formación.

    2. LA LUBRICACION
    CON GRASA…

    Se define a la grasa lubricante como una
    dispersión semilíquida a sólida de un agente
    espesante en un líquido (aceite base).
    Consiste en una mezcla de aceite mineral o sintético
    (85-90%) y un espesante. Al menos en el 90% de las grasa, el
    espesante es un jabón metálico, formado cuando un
    metal hidróxido reacciona con un ácido graso. Un
    ejemplo es el estearato de litio (jabón de
    litio).

    Cuando la grasa tiene que contener propiedades
    especiales, se incluyen otros constituyentes que actúen
    como inhibidores de la oxidación y mejoren la resistencia de la
    película Existe otro tipo de aditivo: los estabilizadores.
    Cambiando el jabón, aceite o aditivo, se pueden producir
    diferentes calidades de grasas por una amplia gama de
    aplicaciones.

    3. TIPOS DE
    LUBRICACION

    Película lubricante

    La película del lubricante debe ser lo
    suficientemente gruesa como para separar los componentes del
    mecanismo. El espesor necesario de película depende de la
    rugosidad superficial, la existencia de partículas de
    suciedad y la duración requerida.

    También depende de la viscosidad del
    medio y de las condiciones de funcionamiento, particularmente de
    la temperatura,
    velocidad de
    rotación y, en cierta forma, de la carga. Se pueden
    distinguir tres situaciones diferentes de lubricación:
    capa límite, lubricación hidrodinámica y lubricación elasto
    hidrodinámica.

    Lubricación por capa
    límite

    Se obtiene lubricación por capa límite
    cuando el espesor de la película del lubricante es de una
    magnitud similar a las moléculas individuales de aceite.
    Esta condición se presenta cuando la cantidad
    de lubricante es insuficiente, o el movimiento
    relativo entre las dos superficies es demasiado lento. El
    coeficiente de rozamiento μ en este caso es alto, tan alto
    como 0.1, y sobre el incipiente contacto metαlico puede
    alcanzar 0.5.

    Cuando el coeficiente aumenta (esto es, la resistencia
    aumenta), las pérdidas por rozamiento también
    aumentan. Estas se convierten en calor,
    aumentando la temperatura del lubricante y reduciéndose su
    viscosidad de forma que la capacidad de carga de la
    película se reduce (el caso peor es cuando se reduce tanto
    que el contacto metálico se produce). Ello se puede evitar
    empleando aditivos que refuercen la resistencia de la
    película.

    Lubricación
    hidrodinámica

    La lubricación hidrodinámica o
    lubricación de película gruesa, se obtiene cuando
    las dos superficies están completamente separadas por una
    película coherente del lubricante. El espesor de la
    película excede así de las irregularidades
    combinadas de las superficies. El coeficiente del rozamiento es
    bastante menor que en la lubricación por capa
    límite, y en ciertos casos puede llegar a 0.005. La
    lubricación hidrodinámica evita el desgaste de las
    partes en movimiento, ya que no hay contacto metálico
    entre ellas.

    Lubricación
    elasto-hidrodinámica

    Esta condición se obtiene en superficies en
    contacto fuertemente cargadas (elásticas), esto es,
    superficies que cambian su forma bajo una carga fuerte, y vuelven
    a su forma original cuando cesa la carga.

    4. GRASAS
    Y ACEITES LUBRICANTES

    Cuando dos cuerpos sólidos se frotan entre
    sí, hay una considerable resistencia al movimiento sin
    importar lo cuidadosamente que las superficies se hayan maquinado
    y pulido. La resistencia se
    debe a la acción
    abrasiva de las aristas y salientes microscópicas y la
    energía necesaria para superar esta fricción se
    disipa en forma de calor o como desgaste de las partes
    móviles.

    Históricamente, el primer
    lubricante fue el sebo. Se utilizaba para engrasar las ruedas de
    los carros romanos ya en el año 1400 a.C. En la actualidad
    los lubricantes suelen clasificarse en grasas y
    aceites.

    Estas dos clases de lubricantes aparecieron teniendo en
    cuenta factores tales como velocidades de operación,
    temperaturas, cargas, contaminantes en el medio
    ambiente, tolerancias entre las piezas a lubricar,
    períodos de lubricación y tipos de
    mecanismos;

    Existen diferentes grados de grasas y aceites
    dependiendo de la necesidad que se tenga y de los factores de
    operación. Una mala sección es tan peligrosa como
    si se hubiese dejado el mecanismo sin lubricante alguno. Muchas
    de las fallas que ocurren en este campo tienen su origen
    aquí; de ahí la seguridad que se
    debe tener cuando se seleccione un lubricante.

    Cuándo empleo
    grasa?

    La grasa se emplea generalmente en aplicaciones que
    funcionan en condiciones normales de velocidad y temperatura. La
    grasa tiene algunas ventajas sobre el aceite. Por ejemplo, la
    instalación es más sencilla y proporciona
    protección contra la humedad e impurezas. Generalmente se
    utiliza en la lubricación de elementos tales como
    cojinetes de fricción y antifricción, levas,
    guías, correderas, piñonería abierta algunos
    rodamientos.

    Cuándo empleo aceite?

    Se suele emplear lubricación con aceite cuando la
    velocidad o la temperatura de funcionamiento hacen imposible el
    empleo de la grasa, o cuando hay que evacuar calor. El aceite,
    tiene su mayor aplicación en la lubricación de
    compresores,
    motores de
    combustión interna, reductores,
    motorreductores, transformadores,
    sistemas de
    transferencia de calor, piñoneras abiertas, cojinetes de
    fricción y antifricción y como fluidos
    hidráulicos.

    La función
    del lubricante es:

    • Formar una película entre los componentes en
      movimiento, para evitar el contacto metálico. La
      película debe ser suficientemente gruesa para obtener
      una lubricación satisfactoria, incluso bajo fuertes
      cargas, variaciones grandes de temperatura y
      vibraciones;
    • Reducir el rozamiento y eliminar el
      desgaste;
    • Proteger contra la corrosión;
    • Obturar (en el caso de la grasa) contra impurezas
      tales como suciedad, polvo, humedad o agua.

    Concepto de grasas lubricantes

    La primera grasa lubricante se fabricó en 1872.
    Desde el principio las grasas se basaron en jabones
    cálcicos y líticos. En 1940 se desarrollaron las
    grasas líticas, y en una década después se
    lanzaron las grasas de jabón compuesto de aluminio.

    La grasa es un producto que
    va desde sólido a semilíquido y es producto de la
    dispersión de un agente espesador y un líquido
    lubricante que dan las prosperidades básicas de la
    grasa. Las grasas convencionales,
    generalmente son aceites que contienen jabones como agentes que
    le dan cuerpo.

    El tipo de jabón depende de
    las necesidades que se tengan y de las propiedades que debe tener
    el producto.
    La propiedad
    más importante que debe tener la grasa es la de ser capaz
    de formar una película lubricante lo suficientemente
    resistente como para separar las superficies metálicas y
    evitar el contacto.
    Existen grasas en donde el espesador no es jabón sino
    productos,
    como arcillas de bentonita. El espesor o consistencia de una
    grasa depende del contenido del espesador que posea, puede
    fluctuar entre un 5% y un 35% por peso según el caso.
    El espesador es el que le confiere propiedades tales como
    resistencia al agua, capacidad de sellar y de resistir altas
    temperaturas sin variar sus propiedades ni
    descomponerse.

    5. PROPIEDADES Y
    COMPONENTES DE LAS GRASAS

    Hay ciertos factores a tener en cuenta cuando se habla
    de una grasa, como por ejemplo:

    Viscosidad

    La viscosidad es una de las propiedades mas
    importantes de un líquido y mas rápidamente
    observada. Es una medida de rozamiento que acontece entre las
    diferentes capas cuando un líquido se pone en
    movimiento. En la vida diaria este fenómeno no es de
    interés real, pero en la industria el
    concepto de viscosidad tiene un significado considerable. Es un
    dato principal en el proceso de
    fabricación y en la inspección del proceso
    acabado; en el empleo de la lubricación por aceite, la
    viscosidad es muy importante al seleccionar el lubricante
    adecuado. La viscosidad se especifica en mm²/s, aunque
    también se indica algunas veces en cSt (centistoke).
    Normalmente se indica para 40 y 100ºC, aunque en ciertos
    casos se pueden usar temperaturas de 37.8 (100º F), 50 y
    98.9ºC (210º F).

    Estabilidad mecánica

    Ciertas grasas, particularmente las líticas de
    los tipos antiguos, tienen una tendencia para ablandarse
    durante el trabajo
    mecánico, pudiendo dar lugar a pérdidas. En
    instalaciones con vibración, el trabajo es
    particularmente severo, ya que la grasa está
    continuamente vibrando en los elementos lubricados.

    Miscibilidad

    En los reengrases, hay que tener el máximo
    cuidado de no usar grasas diferentes a las originales. De hecho
    hay tipos de grasas que no son compatibles; si dos de estas
    grasas se mezclan, la mezcla resultante tiene normalmente una
    consistencia más blanda que puede causar la
    pérdida de grasa y fallo en la película
    lubricante.

    6. BASES Y
    JABONES

    Las bases son las que determinan las propiedades de las
    grasas. A continuación nombramos algunas:

    Bases Parafínicas
    (CnH2N+2)

    Son relativamente estables a altas temperaturas, pero
    por el alto contenido de parafinas que poseen, no funciona
    satisfactoriamente a bajas temperaturas. Las mismas dentro de
    aceite, forman partes sólidas que en ciertas maquinarias
    diseñadas solo para aceite, pueden tapar los conductos
    de lubricación.

    Bases Nafténicas (CnH2n)

    Es una base lubricante que determina la mayor parte de
    las características de la grasa, tales como: viscosidad,
    índice de viscosidad (I.V), resistencia a la
    oxidación (TAN) y punto de fluidez. Frecuentemente
    contienen una elevada proporción de asfalto; a altas
    temperaturas son menos estables que las parafínicas.
    Generalmente no deben usarse temperaturas por encima de los
    65°C.

    Saponificación

    Es un proceso por medio del cual una grasa (o
    algún otro compuesto de un ácido con alcohol)
    reacciona con un ÁLCALI (compuesto que neutraliza la
    acidez de la grasa), para formar un jabón, glicerina u
    otro alcohol.

    Las propiedades de los
    jabones dependen de los ácidos
    grasos y de las bases metálicas utilizadas en la
    saponificación, esto se puede verificar mediante la
    reacción.

    HO2Cr

    + Ácido graso +

    H2O

    Base metálica
    Jabón

    Agua

    Las bases metálicas son las que dan las
    características que se quieren lograr en la grasa,
    Así, las de calcio, aluminio y litio imparten buena
    resistencia a la acción del agua y a la humedad, mientras
    que las de sodio permiten soportar altas temperaturas.
    Las deficiencias que puedan tener las grasas se pueden modificar
    mediante la adición de aditivos.

    7. DISTINTOS TIPOS
    DE GRASAS Y ADITIVOS EMPLEADOS

    Los tipos de grasa más comunes emplean como
    espesante un jabón de calcio (Ca), sodio (Na), o litio
    (Li).

    Grasas cálcicas (Ca)

    Las grasas cálcicas tienen una estructura
    suave, de tipo mantecoso, y una buena estabilidad mecánica. No se disuelven en agua y son
    normalmente estables con 1-3% de agua. En otras condiciones el
    jabón se separa del aceite de manera que la grasa pierde
    su consistencia normal y pasa de semilíquida a
    líquida. Por eso no debe utilizarse en mecanismos cuya
    temperatura sea mayor a 60ºC. Las grasas cálcicas
    con aditivos de jabón de plomo se recomiendan en
    instalaciones expuestas al agua a temperaturas de hasta
    60ºC,. Algunas grasas de jabón calcio-plomo
    también ofrecen buena protección contra el agua
    salada, y por ello se utilizan en ambientes marinos. No
    obstante, existen otras grasas cálcicas estabilizadas
    por otros medios
    distintos del agua; éstas se pueden emplear a
    temperaturas de hasta 120ºC; por ejemplo, grasas
    cálcicas compuestas.

    Grasas sódicas (Na)

    Las grasas sódicas se pueden emplear en una
    mayor gama de temperaturas que las cálcicas. Tienen
    buenas propiedades de adherencia y obturación. Las
    grasas sódicas proporcionan buena protección
    contra la oxidación, ya que absorben el agua, aunque su
    poder
    lubricante decrece considerablemente por ello. En la actualidad
    se utilizan grasas sintéticas para alta temperatura del
    tipo sodio, capaces de soportar temperaturas de hasta
    120ºC.

    Grasas líticas (Li)

    Las grasas líticas tienen normalmente una
    estructura parecida a las cálcicas; suaves y mantecosas.
    Tienen también las propiedades positivas de las
    cálcicas y sódicas, pero no las negativas. Su
    capacidad de adherencia a las superficies metálicas es
    buena. Su estabilidad a alta temperatura es excelente, y la
    mayoría de las grasas líticas se pueden utilizar
    en una gama de temperaturas más amplia que las
    sódicas. Las grasas líticas son muy poco solubles
    en agua; las que contienen adición de jabón de
    plomo, lubrican relativamente, aunque estén mezcladas
    con mucho agua. No obstante, cuando esto sucede, están
    de alguna manera emulsionadas, por lo que en estas condiciones
    sólo se deberían utilizar si la temperatura es
    demasiado alta para grasas de jabón de calcio-plomo,
    esto es, 60ºC.

    Grasas de jabón compuesto

    Este término se emplea para grasas que
    contienen una sal, así como un jabón
    metálico, usualmente del mismo metal. Las grasas de
    jabón de calcio compuesto son las más comunes de
    este tipo, y el principal ingrediente es el acetato
    cálcico. Otros ejemplos son compuestos de Li, Na, Ba
    (Bario), y Al (Aluminio). Las grasas de jabón compuesto
    permiten mayores temperaturas que las correspondientes grasas
    convencionales.

    Grasas espesadas con sustancias
    inorgánicas

    En lugar de jabón metálico se pueden
    emplear distintas sustancias inorgánicas como
    espesantes, por ejemplo, bentonita y gel de sílice. La
    superficie activa utilizada sobre partículas de estas
    sustancias absorben las moléculas de aceite. Las grasas
    de este grupo son
    estables a altas temperaturas y son adecuadas para aplicaciones
    de alta temperatura; son también resistentes al agua. No
    obstante, sus propiedades lubricantes decrecen a temperaturas
    normales.

    Grasas sintéticas

    En este grupo se incluyen las grasas basadas en
    aceites sintéticos, tales como aceites ésteres y
    siliconas, que no se oxidan tan rápidamente como los
    aceites minerales. Las grasas sintéticas tienen por ello
    un mayor campo de aplicación. Se emplean distintos
    espesantes, tales como jabón de litio, bentonita y PTFE
    (teflón). La mayoría de las calidades
    están de acuerdo a determinadas normas de
    pruebas
    militares, normalmente las normas American MIL para
    aplicaciones y equipos avanzados, tales como dispositivos de
    control e
    instrumentación en aeronaves, robots y
    satélites. A menudo, estas grasas
    sintéticas tienen poca resistencia al rozamiento a bajas
    temperaturas, en ciertos casos por bajo de -70º
    C.

    Grasas para bajas temperaturas (LT)

    Tiene una composición tal que ofrecen poca
    resistencia, especialmente en el arranque, incluso a
    temperaturas tan bajas como -50º C. la viscosidad de estas
    grasas es pequeña, de unos 15mm²/s a 40º C. su
    consistencia puede variar de NLGI 0 a NLGI 2; estas
    consistencias precisan unas obturaciones efectivas para evitar
    la salida de grasa.

    Grasas para temperaturas medias (MT)

    Las llamadas grasas ¨multi-uso¨ están
    en este grupo. Se recomiendan para equipos con temperaturas de
    -30 a +110º C; por esto, se puede utilizar en la gran
    mayoría de los casos.

    La viscosidad del aceite base debe estar entre 75 y
    220mm²/s a 40º C. la consistencia es normalmente 2
    ó 3 según la escala
    NLGI.

    Grasas para altas temperaturas (HT)

    Estas grasas permiten temperaturas de hasta
    +150ºC. Contienen aditivos que mejoran la estabilidad a la
    oxidación. La viscosidad del aceite base es normalmente
    de unos 110mm²/s a 40º C, no debiéndose
    exceder mucho ese valor, ya
    que la grasas se puede volver relativamente rígida a
    temperatura de ambiente y
    provocar aumento del par de rozamiento. Su consistencia es NLGI
    3.

    Grasas extrema presión
    (EP)

    Normalmente una grasa EP contiene compuestos de
    azufre, cloro ó fósforo y en algunos casos
    ciertos jabones de plomo. Con ello se obtiene una mayor
    resistencia de película, esto es, aumenta la capacidad
    de carga de la película lubricante. Tales aditivos son
    necesarios en las grasas para velocidades muy lentas y para
    elementos medianos y grandes sometidos a grandes tensiones.
    Funcionan de manera que cuando se alcanzan temperaturas
    suficientemente altas en el exterior de las superficies
    metálicas, se produce una reacción química en esos
    puntos que evita la soldadura.

    La viscosidad del aceite base es de unos 175mm²/s
    (máx. 200mm²/s) a 40º C. la consistencia suele
    corresponder a NLGI 2. En general, las grasas EP no se deben
    emplear a temperaturas menores de -30º C y mayores de
    +110º C.

    Grasas antiengrane (EM)

    Las grasas con designación EM contienen
    bisulfuro de molibdeno (MoS2), y proporcionan una
    película más resistente que los aditivos EP. Son
    conocidas como las ¨antiengrane¨. También se
    emplean otros lubricantes sólidos, tales como el
    grafito.

    Aditivos para las grasas

    Para obtener una grasa con propiedades especiales, se
    incluyen a menudo uno o más aditivos. Entre los
    existentes, relacionamos los más comunes:

    • Los aditivos antidesgaste mejoran la
      protección que la propia grasa ofrece. Es especialmente
      importante que el equipo en contacto esté bien protegido
      contra la oxidación si funciona en ambientes
      húmedos.
    • Los antioxidantes retrasan la
      descomposición del aceite base a alta temperatura. Esto
      da lugar a mayores intervalos de relubricación,
      manteniendo bajos los costos.
    • Los aditivos EP (extrema presión), por
      ejemplo jabones de plomo y compuestos de azufre, cloro o
      fósforo, aumentan la capacidad de carga de la
      película.
    • Los estabilizadores hacen posible el espesado
      de aceite base con jabones con los que no forma compuestos
      fácilmente. Generalmente, sólo se precisa poca
      cantidad, por ejemplo, la grasa cálcica tiene un 1 a 3%
      de agua como estabilizador.

    8. PRUEBAS DE
    PRESTACIONES REALIZADAS A LAS GRASAS

    Prueba Almen

    Una varilla cilíndrica gira dentro de un
    casquillo abierto, el cual se presiona contra aquella. Se
    añaden pesos de 0.9 Kg. en intervalos de 10 seg. y se
    registra la relación existente entre la carga y la
    iniciación del rayado.

    Prueba Timken

    Se presiona un anillo cilíndrico, que gira,
    sobre un bloque de acero
    durante 10 minutos y se registra la máxima
    presión de iniciación del gripado.

    Prueba SAE

    Se hacen girar dos rodillos a diferentes velocidades y
    en el mismo sentido. La carga se aumenta gradualmente hasta que
    se registre el fallo. En este caso hay combinación de
    rodamiento y deslizamiento. Se ilustra en las Fig. 5a y
    5b.

     Para ver el
    gráfico seleccione la opción "Descargar" del
    menú superior

    Prueba Fálex

    Se hace girar una varilla cilíndrica entre dos
    bloques de material duro y en forma de V, que se presionan
    constantemente contra la varilla, con una intensidad que
    aumenta automáticamente. La carga y el par totales se
    registran en los calibradores. Ver las Fig. 6a y 6b.

    Punto de goteo

    Es la temperatura a la cual la grasa pasa de su
    estado
    sólido a líquido. La prueba se realiza aumentando
    la temperatura de la grasa hasta que se empiece a cambiar de
    estado, en ese momento se toma la temperatura y se define su
    punto de goteo.

    Para ver el gráfico seleccione la
    opción "Descargar" del menú superior

    9. ACEITES
    LUBRICANTES

    Están constituidos por moléculas largas
    hidrocarbonadas complejas, de composición química y
    aceites orgánicos y aceites minerales.
    Distintos tipos de aceites

    En el pasado, era frecuente usar designaciones tales
    como aceite de husillos, aceite de máquinas,
    etc. quizás todavía se oyen esos términos,
    pero tienden a desaparecer como designaciones comerciales.
    Incluso los nombres que indican la composición
    química de los aceites, ya no se emplean más. Hoy
    los productos aparecen como aceites lubricantes, y se pueden
    clasificar como aceites minerales, sintéticos, animales o
    vegetales.

    Cuando nos referimos a las ventajas de la nueva
    generación de lubricantes hifrofraccionados siempre
    hacemos mención a los lubricantes sintéticos y a lo
    similar que es su desempeño con ellos.

    Aunque los lubricantes sintéticos han estado en
    uso en la industria durante más de 50 años, hay aun
    una gran confusión acerca de ellos y los beneficios del
    valor agregado en aplicaciones industriales.

    En muchas aplicaciones el uso de los lubricantes
    sintéticos reduce los costos de operación y
    mantenimiento,
    ahorra energía y proporciona una mayor protección a
    los sistemas.

    Aceites orgánicos

    Se extraen de animales y vegetales. Cuando aún
    no se conocía el
    petróleo, eran los únicos utilizados; hoy en
    día se emplean mezclados con los aceites minerales
    impartiéndoles ciertas propiedades tales como adherencia
    y pegajosidad a las superficies. Estos aceites se descomponen
    fácilmente con el calor y a temperaturas bajas se oxidan
    formando gomas, haciendo inútil su utilización en
    la lubricación.

    Aceites minerales

    Son derivados del petróleo cuya estructura se compone de
    moléculas complejas que contienen entre 20 y 70
    átomos de carbono por
    molécula. Un aceite mineral esta constituido por una
    base lubricante y un paquete de aditivos químicos, que
    ayudan a mejorar las propiedades ya existentes en la base
    lubricante o le confieren nuevas características. Los
    aceites minerales puros no tienen compuestos inestables, que
    podrían tener un efecto significativo sobre su
    duración: por ejemplo, nitrógeno, oxígeno y compuestos de azufre y
    ácidos.

    Aceites sintéticos

    El término Hidrocarburo sintetizado (SHC), y
    lubricantes sintéticos, son utilizados igualmente para
    describir una familia de
    aceites y grasas sintéticos que incluyen aceites
    circulantes, aceites de engranes, aceites hidráulicos,
    grasas y aceites de compresores. Estos lubricantes son
    utilizados en una gran variedad de aplicaciones industriales.
    Por definición, un lubricante sintético es un
    lubricante diseñado y elaborado para servir mejor a los
    propósitos previamente reservados para productos
    extraídos directamente del petróleo. Los términos sintetizado
    y sintético, describen los aceites básicos,
    principalmente Polialfaolefinas (PAOs). Adicionalmente, hay
    otros tipos de aceites bajos que incluyen poliglicoles,
    ésteres orgánicos, ésteres fosfatados,
    diésteres, polifenilester, fluorocarbones y siliconas
    sólo por mencionar algunos.

    ACEITES MÁS COMUNES

    A continuación se describen los más
    comunes.

    Diésteres

    Los diésteres tienen poca viscosidad. Tienen
    excelentes propiedades de temperatura de -60º C a
    +120º C y, con aditivos adecuados, que ofrecen buena
    protección contra la corrosión.

    Aceites de silicona

    Los aceites de silicona poseen una gama adecuada de
    temperatura es -70 a + 200ºC. No obstante, las propiedades
    de estos aceites en cuanto a la protección contra la
    corrosión, son limitadas. Los aceites de
    flúor-silicona tienen mejores propiedades que los
    demás.

    Aceites fluorados

    La designación completa de estos aceites es
    éter alkilico-polifluorado. Tienen buena estabilidad a
    la oxidación y buenas propiedades EP, y son apropiados
    para temperaturas de hasta +250º C. Su alto precio ha
    restringido hasta ahora su demanda.

    Aceite poliglicol

    Estos aceites forman un grupo que está
    creciendo en interés, principalmente para equipos a
    lubricar con temperaturas de funcionamiento a mas de +90º
    C. Su estabilidad a la oxidación es buena. Han llegado a
    durar hasta 10 veces más que sus correspondientes
    aceites minerales. Los aceites de poliglicol no espesan ni
    forman depósitos de coke. Su densidad es
    mayor que 1, por lo que el agua libre flota sobre el aceite. No
    obstante, con fuerte agitación forman dispersión
    (una mezcla).

    Hidrocarburos sintéticos (aceites
    SHC)

    La viscosidad de estos aceites es relativamente
    independiente de temperatura. Se pueden usar de -50 a
    +160º C.

    ADITIVOS DE ACEITE

    Los aceites lubricantes contienen normalmente aditivos
    de varios tipos. Los más comunes son los agentes antioxidantes,
    los protectores contra la corrosión, los aditivos
    antiespumantes, los aditivos antidesgaste y los aditivos
    EP.

    Antioxidantes

    Los aceites expuestos a altas temperaturas y en
    contacto con el aire se oxidan,
    esto es, se forman compuestos químicos que pueden
    incrementar la viscosidad del aceite y causar corrosión.
    Los antioxidantes mejoran la estabilidad a la oxidación
    del aceite de 10 a 150 veces. No obstante, el efecto inhibidor
    que se puede conseguir con un aceite lubricante, es
    relativamente limitado.

    Aditivos protectores contra la
    corrosión

    En principio, hay dos tipos de aditivos que ofrecen
    protección contra la corrosión: aditivos solubles
    en agua (por ejemplo, nítrico sódico), y aditivos
    solubles en aceite. Estos últimos pueden ser de varios
    tipos de jabones de plomo o los más modernos agentes
    basados en zinc.

    Aditivos antiespumantes

    Si el aceite forma espuma, decrece la capacidad de
    carga de la película; si forma mucha espuma puede llegar
    a rebosar y producirse pérdidas. El efecto
    antiespumante, es decir, la acción de humedecer la
    espuma, se obtiene añadiendo pequeñas cantidades
    de silicona fluida. Los aditivos que atenúan la espuma
    hacen que las burbujas rompan cuando alcanzan la superficie del
    baño de aceite.

    Aditivos con un efecto polar

    Las grasas animales y vegetales, los ácidos
    grasos y ésteres, tienen un efecto polar que hace a las
    moléculas tomar una orientación perpendicular a
    pequeñas adiciones de estas sustancias hacen que mejore
    la capacidad de absorción de presión que
    disminuya el rozamiento a temperaturas de hasta unos 100º
    C máximo.

    Aditivos EP activos

    Estos aditivos, fósforo y compuestos de cloro y
    azufre, actúan de forma diferente a los anteriores. No
    se conoce en detalle como trabajan, pero, después de
    reacciones intermedias, se obtiene finalmente una
    combinación química con la superficie
    metálica. Los compuestos fosfuros, cloruros y sulfuros,
    tienen mucha menor resistencia que el metal y pueden cizallarse
    fácilmente. El aditivo de cloro es activo de 150 a
    400º C, el de azufre entre aproximadamente 250 y 800º
    C, mientras que los de fósforo reaccionan a temperaturas
    menores. Estas temperaturas están muy localizadas y
    limitadas en un tiempo de
    una diezmilésima de segundo en el que dos zonas
    metálicas están en contacto. Algunos compuestos
    de plomo también tienen el mismo efecto.

    Aditivos sólidos

    Los aditivos sólidos, como el bisulfuro de
    molibdeno, pueden también mejorar las propiedades
    lubricantes. El tamaño de las partículas debe ser
    de unas 0.2 micras, pudiendo así permanecer en
    suspensión en el aceite. Las partículas mayores o
    menores que éstas, sedimentaran. Cuando hay que filtrar
    un aceite que contienen aditivos sólidos, el
    tamaño de los poros debe ser al menos de 20 a 30 micras,
    ya que de otra forma el descenso de presión en el
    sistema
    será innecesariamente grande.

    Aditivos detergentes HD

    Los aditivos detergentes fueron introducidos en los
    años ´70 para los aceites de automóviles.
    Tenían la particularidad de ¨limpiar¨ el
    motor o
    mecanismo de los depósitos de carbón.

    CALIDAD DE LOS ACEITES
    La calidad de los
    aceites viene dada por ciertas condiciones de prestación y
    su perduración en el tiempo durante su uso. A
    continuación, se nombran algunos factores a tener en
    cuenta.

    Viscosidad

    Esta prueba se realiza con un instrumento llamado
    viscosímetro, consiste en un baño de aceite a
    temperatura de 100°C (Norma SAE) y en su interior se
    encuentra ubicado un bulbo capilar con el aceite en prueba, se
    toma el tiempo que tarde el aceite en subir desde un nivel
    inicial hasta un nivel final en el bulbo y se multiplica por
    una constante, el resultado numérico de esta prueba para
    la viscosidad en centistokes.

    Índice de Viscosidad (IV)

    Esta prueba se lleva a cabo sometiendo el aceite de
    estudio a fluctuaciones de temperatura. Cuando la viscosidad de
    este aceite varia muy poco se le asigna por lo tanto un I.V
    comprendido entre 0 y 100.

    Punto de Chispa

    Es la temperatura a la cual se forman gases
    suficientes para realizar una combustión. La prueba
    consiste en colocar el aceite en un recipiente dotado con una
    resistencia, para aumentarle la temperatura, luego este aceite
    es colocado en contacto directo con una llama, en el momento en
    que el producto trata de encenderse este el llamado punto de
    chispa. Se sigue calentando el aceite y nuevamente se pone en
    contacto con la llama y en el instante que este haga
    combustión, es el punto de inflamación.

    Prueba de humedad

    Para verificar que el producto está con cero
    humedad, factor muy importante en cualquier lubricante,
    la mayoría de empresas
    acostumbran a realizar una prueba de humedad muy sencilla, que
    consiste en poner a calentar al rojo vivo un metal, y luego se
    deja caer sobre este una gota de aceite. Si crispa, el aceite
    presenta humedad, si por el contrario el aceite no presenta
    este fenómeno, está completamente libre de
    humedad.

    Punto de fluidez

    Es la temperatura más baja a la cual el aceite
    lubricante aún es un fluido. Indica las limitaciones de
    fluidez que tiene el aceite a bajas temperaturas, en el momento
    en que el producto trata de cambiar de estado, esa temperatura
    es el punto de fluidez.

    Prueba de corrosión

    Cuando el aceite es expuesto a la acción del
    agua, esta puede disolver los inhibidores de la
    oxidación dando origen a la formación de
    ácidos orgánicos, los pueden originar el
    deterioro en las piezas lubricadas. La prueba llamada
    también Lámina de Cobre,
    consiste en colocar una lámina de cobre en un recipiente
    lleno de aceite a una temperatura de 105°C,
    dejándola allí por espacio de cuatro días,
    dependiendo del color que tome
    la lámina se medirá el grado de corrosión
    del producto; lo ideal es que la lámina no cambie de
    color, es decir, que el aceite presente cero
    corrosión.

    10. CERAS Y
    GLICERINA

    Las ceras son compuestos animales, vegetales, minerales
    y sintéticas según la fuente de donde provengan.
    Las ceras animales se secretan como recubiertas protectoras por
    ciertos insectos. Las ceras vegetales se encuentran como
    recubrimiento de hojas, flores, tallos y semillas. Las ceras
    minerales son las ceras parafínicas obtenidas del
    petróleo, y algunas ceras se producen a partir de
    carbón, turba y lignito. Las ceras minerales del
    petróleo no son ceras verdaderas (ésteres), pero se
    clasifican de esta forma por sus características
    físicas.

    Biodegradabilidad

    En vista de la atención que se le ha dado a la
    disminución y control de la contaminación del agua, los químicos
    e ingenieros químicos encargados del desarrollo de
    productos han percibido que los surfactantes que se desarrollen
    para uso doméstico y los detergentes industriales que
    pasan a través de coladeras o alcantarillas hacia el
    sistema de albañales, deben descomponerse
    fácilmente en compuestos inorgánicos por medio de
    la acción microbiana del tratamiento de aguas y en
    corrientes superficiales. La facilidad con la que un surfactante
    se descompone por acción microbiana define su
    biodegradabilidad.

    Historia de la glicerina

    La glicerina es un líquido transparente, casi
    incoloro y de sabor dulce; pero no presenta olor. En 1779,
    Scheele preparó glicerina por primera vez al calentar una
    mezcla de aceite de oliva y litargirio. Al lavarlo con agua,
    obtuvo una solución dulce que produjo un líquido
    grueso y viscoso al evaporarse el agua, que el descubridor
    llamó "el principio dulce de las grasas". En 1846, Sobrero
    produjo por primera vez la nitroglicerina explosiva, y en 1868
    Nobel proporcionó una manera segura de manejarla como
    dinamita, al producir su absorción en diatomita. Estos
    descubrimientos aumentaron la demanda de glicerina que en parte
    se satisfizo por el desarrollo en 1870 de un método
    para recuperar glicerina y sal a partir de la lejía de
    jabón agotado. Desde 1948, el glicerol se ha producido a
    partir de materias primas petroquímicas por procesos
    sintéticos.

    Usos de la glicerina

    La glicerina se emplea en la fabricación,
    conservación, ablandamiento y humectación de gran
    cantidad de productos, éstos pueden ser:

    • Resinas alquídicas
    • Celofán
    • Tabaco
    • Explosivos
    • Fármacos y cosméticos
    • Espumas de uretano
    • Alimentos y bebidas
    • Varios.

    11. EJEMPLO:
    Principios de
    lubricación de las grasas en los
    rodamientos

    Supongamos que el lubricante forma una película
    entre los componentes del rodamiento que se están moviendo
    unos respecto a otros. Esta película se adhiere firmemente
    a las superficies que se deben separar. Cuando los componentes se
    mueven en relación unos con otros, la película
    queda expuesta a tensiones de cortadura interna.
    Simplificadamente, se puede decir que ello resulta en
    deslizamiento entre las ¨diferentes¨ capas de la
    película, y a rozamiento entre ellas. Un término
    más común de la resistencia del fluido, es la
    viscosidad.

    ¿Cómo actúa la
    grasa en el rodamiento?

    El espesante, el jabón metálico,
    actúa como contenedor para el aceite
    lubricante.

    El jabón forma como una malla o
    convolución de fibras jabonosas. Las cavidades de la malla
    están llenas de aceite, parecido a lo que sucede con los
    poros de una esponja llena de agua.

    Si una esponja mojada se exprime, el agua sale de ella;
    podríamos decir que la esponja ¨sangra¨. Nosotros
    también decimos que el aceite ¨sangra¨ de la
    grasa, pero en esta operación la temperatura juega el
    principal papel. La grasa en un componente o equipo es a veces
    expuesta a un trabajo de ¨amasado¨, que podría dar
    lugar a que ¨sangre¨. Por
    lo tanto, se debe elegir el tipo de grasa que tenga propiedades
    adecuadas a los requerimientos del tipo de condiciones de
    funcionamiento. Por ejemplo, las altas vibraciones llevan a la
    elección de una grasa mecánicamente estable, pues
    sino es expulsada fuera del mecanismo en un continuo proceso de
    circulación que causa una rotura mecánica de la base de jabón
    metálico, destruyéndose la grasa y teniendo un
    contacto metálico por ruptura de la película
    lubricante.

    12.
    CONCLUSION

    Finalizado este trabajo investigativo se puede aseverar
    que:
    a) La vida útil de un equipo depende de una
    adecuada lubricación.
    b) Para cada elemento o componente existe un lubricante
    específico: hay que estudiar los factores internos y
    externos.
    c) Las grasas sintéticas al igual que los aceites
    no se comportan mejor que los minerales a temperaturas y RPM
    bajas.
    d) Las grasas y aceites sintéticos tienen mejores
    prestaciones que las minerales básicas a altas
    temperaturas y RPM.
    e) La reacción de saponificación es
    necesaria únicamente para la obtención de las
    grasas lubricantes, más no de los aceites.

    f) Las grasas están hechas a bases de
    jabones donde se aloja el aceite. Si bien hay diferentes tipos de
    jabones, las propiedades antifricción las brinda el aceite
    que se aloja en ella y los aditivos.

    g) La aditivación mejora las prestaciones
    de los lubricantes.

    h) Desde que se utilizan detergentes en los
    aceites, las maquinarias trabajan con menos contaminación en los mecanismos.

    13.
    BIBLIOGRAFIA

    ALBARRACIN, Pedro. Lubricación industrial
    y automotriz. Editorial Omega.
    WITTEFF, Harold A. REUBEN, Bryan G. Productos
    químicos orgánicos Industriales.

    AUSTIN, George. Manual de
    productos químicos en la industria

    Web page. http://www.Noria.com.mx

    Web page. http://www.ursa-texaco.com

    Web page. http://www.bplubricantes.es/

    Web page. http://www.quakerstate.com.mx/

    Web page. http://www.skfargentina.com

     

     

     

    Autor:

    Leonardo Martín Guzmán

    Técnico Mecánico. Especialidad :
    manejo de máquinas herramienta

    Experiencia: 5 años en la Universidad. 5
    años en una Empresa
    internacional como Tecnólogo de Mantenimiento

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