CONCEPTOS DE LA LUBRICACIÓN

FUNCIONES BASICAS:

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;

Proteger contra la corrosión;

Obturar (en el caso de la grasa) contra impurezas tales como suciedad, polvo, humedad o agua.

Reducir el rozamiento y eliminar el desgaste (*)

Disipar calor (*)

Dispersar Contaminantes (*)

Cuidadoso balance de propiedades, tanto del aceite de base como de los aditivos.

A-Reducción de la Fricción

Objeto: manteniendo una película de lubricante entre las superficies que se mueven una con respecto de

la otra, previniendo que entren en contacto y causen un daño superficial.

Variación del Coeficiente de Fricción (Aprox. Cte.)

-Para metales limpios (terminación superficial ordinaria): aprox 1.

-Para el mismo metal mecanizado: aprox. 0,3.

-Para sistemas bien diseñados y lubricados: tan bajo como 0,005.

-Bajo condiciones muy especiales, se pueden obtener valores tan bajos como 0,000005.

-Para superficies metálicas limpias, en el vacío: tan altos como 200 o más (soldadura en frío).

Pérdida de lubricación:

-Aparición de carga repentina

-Alta carga durante largo tiempo

-Alta temperatura, baja velocidad, o baja viscosidad

Contacto intermitente entre las superficies aumento significativo de la temperatura y posterior

destrucción de las superficies en contacto.

Solución: Emplear otras técnicas (Agregado de aditivos formantes de capas protectoras)

Indice de Viscosidad

Los beneficios de un IV más alto son:

Viscosidad más alta a mayor temperatura, lo cual resulta en un menor consumo de aceite y

desgaste del motor.

Menor viscosidad a bajas temperaturas, lo cual permite un mejor arranque en frío del motor y

menor consumo de combustible durante el calentamiento.

Uso de Aditivos

B-Intercambio de Calor

Acción como un enfriador

Remover el calor (Acción de Enfriador) generado por la fricción, la combustión o el contacto con

sustancias a alta temperatura.

Para realizar esta función, el lubricante debe permanecer relativamente sin cambios (No disminuir la

eficiencia):

-Estabilidad térmica

-Estabilidad a la oxidación

Uso de Aditivos

C-Suspensión de contaminantes

Contaminantes: agua, productos ácidos de la combustión y partículas.

Uso de Aditivos

PROPIEDADES NECESARIAS DE UN LUBRICANTE:

1. Baja VOLATILIDAD bajo condiciones de operación. Depende de la elección del aceite de base para

un tipo particular de servicio.

No pueden ser mejoradas por el uso de aditivos.

2. Características de FLUJO satisfactorias en el rango de TEMPERATURAS a usar. Dependen de la

elección del aceite de base.

Sí pueden mejorarse con aditivos (depresores del punto de escurrimiento y modificadores de

viscosidad). Los primeros mejoran las características de fluencia a bajas temperaturas, mientras que los

últimos lo hacen con la viscosidad a alta temperatura.

3. Buena ESTABILIDAD (habilidad para mantener características deseables por un período razonable

de uso). Factores: temperatura, potencial de oxidación, contaminación con agua, combustible no

quemado, o ácidos corrosivos. Dependen en un mayor grado del aceite de base.

Puede mejorarse con Aditivos (gran mejora en esta Área)

4 . COMPATIBILIDAD con otros materiales del sistema: Sellos, Rodamientos, Embragues, etc.,

Dependen del aceite de base.

Se mejora con Aditivos (que pueden tener una mayor influencia).

5. ALTO 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.

6. PAUSENCIA DE HUMEDAD - 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.

LA LUBRICACION CON ACEITE

Están constituidos por moléculas largas hidrocarbonadas complejas.

Clasificación: Aceites Minerales, Sintéticos, animales o vegetales.

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:

Los aceites minerales proceden del Petroleo, y son elaborados del mismo despues de múltiples

procesos en sus plantas de producción, en las Refinarías. El petroleo bruto tiene diferentes

componentes que lo hace indicado para distintos tipos de producto final, siendo el más adecuado para

obtener Aceites el Crudo Parafínico.

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:

Los Aceites Sintéticos no tienen su origen directo del Crudo o petroleo, sino que son creados de Sub-

productos petrolíferos combinados en procesos de laboratorio para obtener mejores prestaciones. Al

ser más largo y complejo su elaboración, resultan más caros que los aceites minerales. Dentro de los

aceites Sintéticos, estos se puden clasificar en:

OLIGOMEROS OLEFINICOS / ESTERES ORGANICO / POLIGLICOLES / FOSFATO ESTERES

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. 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.

ADITIVOS PARA ACEITES LUBRICANTES

A-TIPOS

Detergentes (Dispersantes Metálicos) Salicilatos / Sulfonatos / Fenatos / Sulfofenatos

Dispersantes libres de cenizas -Cadenas largas de alquenil succinamidas N-

sustituidas

-Esteres y poliésteres de alto peso molecular

-Sales de amonio de ácidos orgánicos de alto peso

molecular

-Bases de Mannich derivadas de fenoles alquilados

de alto peso molecular.

*Copolímeros de derivados de ácidos acrílicos o

metacrílicos que contienen grupos polares, tales

como aminas, amidas, iminas, imidas, hidroxilo,

eter,etc.

*Copolímeros de etileno - propileno que contienen

grupos polares como los ya indicados.

Inhibidores de oxidación y corrosión de

rodamientos

-Fosfitos orgánicos

-Ditiocarbamatos metálicos

-Olefinas sulfuradas

-Ditiofosfatos de Zinc

Antioxidantes -Compuestos fenólicos

-Compuestos aromáticos nitrogenado

-Terpenos fosfosulfurados

Modificadores de Viscosidad -Polimetacrilatos

-Copolímeros de etileno - propileno (OCP)

-Copolímeros de estireno - dienos

-Copolímeros de estireno - éster

Aditivos antidesgaste -Fosfitos orgánicos

-Olefinas sulfuradas

-Ditiofosfatos de Zinc

-Compuestos alcalinos como neutralizadores de

ácidos

Depresores del punto de escurrimiento o

fluencia

-Naftalenos alquilados con ceras

-Polimetacrilatos

-Fenoles alquilados con ceras

-Copolímeros de ésteres de acetato de vinilo/ácido

fumárico

-Copolímeros de acetato de vinilo/éter vinílico

-Copolímeros de estireno - éster

Aditivos antiespumantes -Siliconas

Aditivos EP -Fósforo / -Compuestos de cloro y azufre

Aditivos sólidos -Grafito / -Disulfuro de Molibdeno

B-CARACTERÍSTICAS

* Detergentes

Función: Lavar las partes interiores en el motor, equipo o mecanismo, que se ensucian por las partículas

de polvo, carbonilla, etc., Dispersar la materia particulada, antes que la limpieza de la suciedad.

Los materiales de este tipo son generalmente moléculas que tienen una larga "cola" hidrocarbonada y un

extremo polar. La sección de la "cola", sirve como solubilizante en el fluído de base, mientras que el

grupo polar es atraído por los contaminantes en el lubricante.

-Sulfonatos de petróleo son sales metálicas de ácidos sulfónicos que fueron primariamente

subproductos del tratamiento de fracciones de petróleo con ácido sulfúrico. Actualmente, con la gran

demanda de aceites detersivos, los sulfonatos han dejado de ser un subproducto para pasar a ser el

producto principal.

-Sulfonatos sintéticos Son sales metálicas de ácidos producidas en laboratorio

Los sulfonatos solubles en aceite tienen la ventaja para neutralizar sustancias ácidas, además de servir

como dispersante de los contaminantes.

-Salicilatos

-Fenatos y sales de Fenoles Sulfurados

Sales solubles en aceite. Se incorpora azufre para bajar la corrosividad de los productos hacia los

materiales de los cojinetes y mejora sus características antioxidantes.

Los fenatos de calcio son los más usados normalmente. Los fenatos básicos tienen un gran poder

neutralizante de los ácidos por unidad de peso.

-Tiofosfonatos

Derivados de componentes ácidos.

*Dispersantes sin Cenizas

Función: Pone en suspensión las partículas que el aditivo detergente lavó y las disipa en millones de

partes, reduciendo su impacto para la zona a lubricar.

Los compuestos útiles para este propósito se caracterizan por un grupo polar ligado a una cadena

hidrocarbonada de un relativo alto peso molecular.

Clases:

a-Aditivos de bajo peso molecular: Se usan cuando no es necesaria una modificación de la viscosidad.

Son mucho más efectivos que los tipos metálicos para controlar los depósitos de barros y barnices que

resultan de una operación intermitente a baja temperatura de motores de gasolina.

El grupo polar generalmente contiene uno o más de los siguientes elementos: nitrógeno, oxígeno y

fósforo. Las cadenas solubilizantes son generalmente de un peso molecular mayor que las utilizadas en

los detergentes; sin embargo en algunos casos son bastante similares.

b-Dispersantes poliméricos de alto peso molecular: para usar en aceites multigrado

Actúan con función dual de dispersante y modificador de viscosidad.

*Inhibidores de Oxidación y Corrosión

-Antioxidantes:

Función: La función de un inhibidor de oxidación es prevenir el deterioro del lubricante, asociado con

el ataque del oxígeno. 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

Función: La corrosión de los metales de los cojinetes se considera generalmente que se debe

principalmente a la reacción de los ácidos con los óxidos de los metales de los cojinetes. Durante la

operación del motor, estos ácidos se originan por productos de la combustión incompleta del

combustible, o por la oxidación del lubricante. Los inhibidores de oxidación pueden reducir esta

tendencia significativamente. Algunos no sólo inhiben la oxidación sino que forman una capa protectora

sobre la superficie de los cojinetes, haciéndoles impenetrables al ataque de los ácidos.

Tipos:

-Solubles en agua: (nítrico sódico)

-Solubles en aceite: (jabones de plomo o agentes basados en zinc).

-Inhibidores Fenólicos:

Una gran variedad de estos fenoles se producen comercialmente para se empleados como inhibidores en

aceites para transformadores, turbinas y motores.

-Ditiofosfatos de Zinc:

Se usa en los lubricantes para motores, en los cuales no sólo actúan como antioxidantes sino que

también lo hacen como protectores de corrosión y antidesgaste de los cojinetes.

* Modificadores de Viscosidad: (Mejoradores)

Función: Mejorar las características de viscosidad/temperatura del lubricante. Se logra un incremento

de la viscosidad a todas las temperaturas. El incremento en la viscosidad es más pronunciado a altas

temperaturas, lo cual mejora sensiblemente el índice de viscosidad del lubricante.

Los modificadores de viscosidad son generalmente polímeros orgánicos solubles en aceite con pesos

moleculares en el rango de 10.000 a 1.000.000. La molécula del polímero en solución es "hinchada" por

el lubricante, y el volumen de la molécula así "hinchada" determina el grado al cual el polímero

incrementa la viscosidad. Cuanto más alta la temperatura, más grande es el volumen y más grande el

efecto "espesante" del polímero.

Además de la mejora en la viscosidad, del comportamiento de estos polímeros también depende la

estabilidad de la resistencia al corte y la estabilidad química y térmica. Con un dado sistema de

polímeros, la estabilidad al corte disminuye con el aumento del peso molecular. La pérdida debida al

corte se refleja en una pérdida de la viscosidad del lubricante. Por otra parte, el "poder espesante" del

modificador de viscosidad se incrementa con un incremento en el peso molecular, para un dado tipo de

polímero. Se debe establecer un balance que tenga en cuenta la estabilidad al corte y las necesidades de

viscosidad, al igual que la estabilidad térmica y a la oxidación durante las condiciones actuales de

operación de la máquina.

* Aditivos Antidesgaste

Función: Permanecer pegados a las superficies de las partes en movimiento, formando una película de

aceite, que evita la fricción mutua y el desgaste entre ambas superficies.

El desgaste es la pérdida de metal con el subsiguiente cambio en la luz entre las superficies móviles. Si

continúa, resultará en un mal funcionamiento del equipo.

Factores causantes del desgaste:

-EL CONTACTO METAL – METAL: Se puede prevenir adicionando compuestos formadores de

capas que protejan la superficie, bien por absorción física o por reacción química. Se usan los

ditiofosfatos de zinc y son particularmente efectivos para reducir el desgaste en los árboles de levas.

Otros aditivos contienen fósforo, azufre, o combinaciones de estos elementos.

-EL DESGASTE POR ABRASIÓN: Se puede prevenir por la remoción de las partículas por filtración

del

aire que entra al motor, y del aceite.

-EL DESGASTE POR CORROSIÓN: Se puede prevenir usando aditivos alcalinos tales como fenatos

básicos y sulfonatos.

* Depresores del Punto de Fluencia

Función: Prevenir la congelación del aceite (cristalización de las ceras de parafina que están presentes

en las fracciones de aceite mineral) a bajas temperaturas. Para lograr bajos puntos de fluencia, se

eliminan los constituyentes que contienen ceras, los cuales solidifican a temperaturas relativamente

altas, madiante un proceso conocido como "descerado". El descerado completo podría reducir el

rendimiento del aceite a un nivel no económico. Por lo tanto el proceso de descerado se suplementa

usando aditivos que bajan el punto de fluencia del aceite

Los depresores del punto de fluencia no previenen que las ceras cristalicen en el aceite. Más bien se

absorben en los cristales y reducen así la cantidad de aceite ocluído en el mismo. Al reducir el volumen

del cristal permiten el flujo del lubricante.

*Antiespumantes

Si el aceite forma espuma, decrece la capacidad de carga de la película. 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.

*Extrema Presión (EP)

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.

*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.

CLASIFICACION DE LOS ACEITES LUBRICANTES

SAE (Society of Automotive Engineers) - Sociedad de Ingenieros Automotrices

API (American Petroleum Institute) – Instituto Americano del Petróleo

ASTM (American Society for Testing Materials) - Sociedad Americana de Prueba de Materiales

Otras clasificaciones de fabricantes, etc. A-GRADO SAE - GRADO DE VISCOSIDAD DEL ACEITE

Utilizacomo unidad de medida el Centistoke (cSt) a100°C.

Se usa para lubricantes empleados en motores de combustión interna y los aceites para lubricación de

engranajes en automotores. El grado SAE no tiene que ver con la calidad del aceite, contenido de

aditivos, funcionamiento o aplicación para condiciones de servicio especializado.

Aceites Unígrados:

Se caracterizan porque tienen solo un grado de viscosidad. Cuando vienen acompañados de la letra W

(Winter) indica que el aceite permite un fácil arranque del motor en tiempo frío (temperatura por debajo

de 0°C). Acorde con la temperatura del medio ambiente por debajo de 0°C, se selecciona el grado SAE

que acompaña a la letra W, ya que cada uno de estos grados está en función de dicha temperatura. Los

otros grados SAE que no traen la letra W se emplean para operaciones en clima cálido y bajo

condiciones severas de funcionamiento.

Aceites Multígrados:

Estos aceites tienen más de un grado de viscosidad SAE. Ej. 15W40. Poseen un alto índice de

viscosidad lo cual les da un comportamiento uniforme a diferentes temperaturas, tanto en clima frío con

en clima cálido.

Una de las ventajas más importantes de los aceites multigrados con respecto a los unígrados, es el ahorro

de combustible debido a la disminución de la fricción en las diferentes partes del motor, principalmente

en la parte superior del pistón. Los números SAE. Los números SAE de viscosidad constituyen

clasificaciones de aceites lubricantes en términos de viscosidad solamente. Los valores oficiales de 0ºF

y 210ºF son los especificados en la clasificación. Los grados Centistokes representan la viscosidad

cinemática y los centispoises la dinámica. La siguiente tabla muestra como se determinan los Números

SAE.

Grado SAE Viscosidad Cinemática cSt @ 100°C

0W 3,8

5W 3,8

10W 4,1

15W 5,6

20W 5,6

25W 9,3

20 5,6 - 9,3

30 9,3 - 12,5

40 12,5 - 16,3

50 16,3 - 21,9

60 21,9 - 26,1

Por ejemplo, un aceite SAE 10W 50, indica la viscosidad del aceite medida a -18 grados y a 100

grados, en ese orden. Nos dice que el ACEITE se comporta en frío como un SAE 10 y en caliente

como un SAE 50. Así que, para una mayor protección en frío, se deberá recurrir a un aceite que tenga el

primer número lo más bajo posible y para obtener un mayor grado de protección en caliente, se deberá

incorporar un aceite que posea un elevado número para la segunda.

B- API - CATEGORIA DE SERVICIO

Los rangos de servicio API, definen una calidad mínima que debe de tener el aceite. Los rangos que

comienzan con la letra C (Compression (compresión)– por su sigla en ingles) son para motores tipo

DIESEL, mientras que los rangos que comienzan con la letra S (Spark (chispa) - por su sigla en ingles)

son para motores tipo GASOLINA. La segunda letra indica la FECHA o época de los rangos, según

tabla adjunta.

ACEITES MOTORES GASOLINA ACEITES MOTORES DIESEL

SA ANTES 1950 CA ANTES 1950

SB 1950-1960 CB 1950-192

SC 1960-1970 CC 1952-1954

SD 1965-1970 CD/CD II 1955-1987

SE 1971-1980 CE 1987-1992

SF 1981-1987 CF/CF-2 1992-1994

SG 1988-1992 CF-4 1992-1994

SH 1993-1996 CG-4 1995-200

SJ 1997-2000 CH-4 2001

SL 2001 "4" = 4 Tiempos

GRASAS LUBRICANTES

A-INTRODUCCIÓN: Sebo (1400 a.C.)

GRASA LUBRICANTE = AGENTE ESPESANTE o TRANSPORTE (jabón metálico)

+

ACEITE BASE (mineral o sintético)

+

ADITIVOS

*ACEITE BASE: El porcentaje de aceite base se sitúa en la mayoría de las grasas entre 85 y 97%.

El tipo de aceite base aporta a la grasa sus propiedades típicas.

*ESPESANTE:

El porcentaje de espesantes en las grasas lubricantes se sitúa, por término medio, entre 3 y 15%, siendo

algunas veces mayor.

Tipos:

-Los organometálicos (jabón): Estos jabones se elaboran a partir de ácidos grasos, que son productos

obtenidos de aceites y grasas animales y vegetales. (Grasas lubricantes de jabón de litio, sodio, calcio,

bario, aluminio). Jabón metálico: reacción de un metal hidróxido con un ácido graso. ( Estearato de litio

(jabón de litio)). Cambiando el jabón, aceite o aditivo, se pueden producir diferentes calidades de grasas

por una amplia gama de aplicaciones.

-Los no organometálicos.

El punto de goteo de las grasas de jabón de calcio asciende a < 130°C, mientras que el de las grasas de

jabón de litio alcanza unos 180°C.

-Bases Parafínicas

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

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.

*ADITIVOS:

Los aditivos pueden alterar el comportamiento de las grasas lubricantes.

Factores que influencian la selección de aditivos son:

-Requerimientos de desempeño (aplicación del producto) · Compatibilidad (reacciones)

-Consideraciones ambientales (aplicación del producto, olor, biodegradabilidad, disposición)

-Color y Costo

Tipos de Aditivos:

-Inhibidores de oxidación y Anticorrosivos.

-Agentes de extrema presión y antirrecubrimiento.

-Modificadores de viscosidad y Depresores de punto de congelación

-Agentes antiespumantes

-Emulsificadores

-Demulsificadores

-Sustancias activas sólidas: Lubricación de emergencia

-Sustancias activas polares:Permanecen retenidas como con un imán. El contenido de sustancias polares

aumenta el efecto de adherencia de la película lubricante.

-Los estabilizadores: posibilitan 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.

B-CUÁNDO SE EMPLEA GRASA:

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 (sellamiento) contra la humedad e impurezas, quedan adheridas en el lugar de aplicación, y

proveen un espesor laminar extra.

Generalmente se utiliza en la lubricación de elementos tales como cojinetes de fricción y antifricción,

levas, guías, correderas, piñonería abierta algunos rodamientos.

B-CUÁNDO SE EMPLEA 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.

C-VENTAJAS Y DESVENTAJAS RESPECTO AL ACEITE

-Ventajas:

A menudo menor mantenimiento, al ser posible la lubricación de por vida.

Menor riesgo de fugas y juntas de estanqueidad más sencillas.

Eficaz obturación gracias a la salida de la grasa usada, es decir, la "formación de cuellos de

grasa".

Con grasas para altas velocidades, cantidades de grasa dosificadas y un proceso de rodaje pueden

obtenerse bajas temperaturas del cojinete a elevado número de revoluciones.

-Desventajas:

La película de grasas absorbe las impurezas y no las expulsa, sobre todo en el caso de

lubricación con cantidades mínimas de grasa.

No es posible la evacuación de calor.

D-PROPIEDADES DE LAS GRASAS

*Grado de penetración

Este ensayo se hace para determinar el grado de resistencia a la penetración (grado N.L.G.I.) que tienen

las grasas, de forma similar a la que se mide la dureza de los materiales.

La diferencia entre un grado de penetración o "dureza" de una grasa y otra, es muy importante a la hora

de elegir una grasa para una determinada aplicación. Por ejemplo, una grasa muy dura no sería adecuada

para la lubricac0ión de un rodamiento que gire a elevadas velocidades, porque al ofrecer mayor

resistencia, se calentaría demasiado, con los inconvenientes que esto apareja.

El aparato para realizar este ensayo consiste en un bastidor con una base donde está ubicada la muestra

de grasa. Por encima de la muestra esta el cono penetrador (de peso, forma y material normalizados),

conectado a un reloj comparador que mide en décimas de mm. Una vez posicionada la muestra en la

base, se deja por gravedad caer el cono sobre la superficie rasada de la muestra de la grasa, y el reloj

medirá la profundidad que penetró el cono en la grasa.

De esta manera, se determina la "dureza" o grado de penetración de las grasas.

Depende la profundidad de penetración se clasifican las grasas en fluidas, blandas y semiduras, sólidas y

duras. Un aspecto a tener en cuenta antes de hacer este ensayo, es trabajar la grasa para homogeneizar su

masa y además darle una cierta temperatura, similar a la de trabajo.

NLGI PENETRACION ESTRUCTURA

000 445/475 Fluida

00 400/430 Casi fluida

0 355/385 Extremadamente blanda

1 318/340 Muy blanda

2 265/295 Blanda

3 220/250 Media

4 175/205 Sólida

5 130/160 Muy sólida

6 85/115 Extremadamente sólida

*Determinación Del Punto De Goteo

El aparato para realizar este ensayo consta de un envase cilíndrico de vidrio pyrex que contiene un

aceite siliconado. Dentro de este envase se sumerge un tubo de vidrio especial, similar a un tubo de

ensayo, dentro del cual se coloca un dispositivo que contiene una pequeña muestra de grasa y tiene un

pequeño orificio en la parte inferior. En contacto con la muestra se coloca un termómetro (para medir la

temperatura de la grasa), y otro en el baño de aceite para determinar la temperatura de este.

Una resistencia eléctrica calienta el aceite siliconado hasta que del dispositivo que contiene a la grasa

cae la primer gota de aceite que se separa de la grasa por efecto de la temperatura. En ese momento se

registra la temperatura de la grasa con el termómetro y esta se denomina temperatura del punto de goteo,

propiedad particular de cada grasa. Este punto es la temperatura máxima a la que puede operar una grasa

antes de que el aceite se separe del jabón.

*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.

E- TIPOS DE GRASAS

-Grasas cálcicas (Ca): (Jabón de Calcio)

-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.

-No debe utilizarse en mecanismos cuya temperatura sea mayor a 60ºC.

-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.

-Grasas Cálcicas compuestas se pueden emplear a temperaturas de hasta 120ºC

-Grasas sódicas (Na): (Jabón de Sodio)

-Se emplean 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.

Se utilizan grasas sintéticas para alta temperatura del tipo sodio, capaces de soportar temperaturas de

hasta 120ºC.

-Grasas líticas (Li): (Jabón de Litio)

-Tienen una estructura suaves y mantecosa.

-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 emplean otras sustancias inorgánicas (bentonita y gel de sílice).

-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

Son 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.

-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.

-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.