Principios Básicos de Lubricación

PRINCIPIOS BÁSICOS DE LUBRICACIÓN  Actualmente no existe en el mundo maquina alguna, por sencilla que sea, que no requiera lubricación, ya que con esta se mejora tanto el funcionamiento, como la vida útil de los equipos y maquinas. No importa que ta n lisa se pueda sentir o ver la superficie de un metal, si observamos una imagen ampliada de la misma, veríamos crestas y valles y en algunos casos, las orillas muy irregulares cuando tratamos de mover una superficie contra otra, estas irregularidades producen una resistencia a la que llamamos: Rozamiento, fricción, calor y Desgaste ¿Qué hacer? Lubricar. Lubricar :” :” Hacer más suave o deslizante, aplicar o actuar como lubricante” Lubricante: “Sustancia capaz de reducir el rozamiento, fricción, calor y desgaste cuando se introduce como una película entre superficies sólidas”

El Objetivo específico de esta es el de convertirse en un instrumento para la capacitación del personal de mantenimiento de plantas industriales y de talleres de mantenimiento mecánico automotriz proporcionándoles la fuente de consulta inmediata y efectiva para el desempeño de sus actividades en el área de lubricación. Una adecuada práctica de lubricación se convierte en una norma de excelencia para reducir el rozamiento, reducir el desgaste, ayuda r a absorber o amortiguar impactos, reducir el incremento de temperatura, reducir al mínimo la corrosión y formar un sello contra contaminantes externos (agua, polvo). Está plenamente comprobado que la fricción que ocurre entre 2 superficies que entran en movimiento relativo genera desgaste por las asperezas que entran en contacto y a su vez producen un incremento considerable de temperatura. El desgaste producido se refleja como pequeñas partículas metálicas desprendidas, que a su vez generan desgaste mayor, modificando las tolerancias de los elementos de la máquina. Lo anterior se traduce en ruido, deterioro de los equipos, gastos de mantenimiento reducción de la producción. Para reducir los efectos de la fricción se separan las superficies incorporando entre ellas sustancias que la minimizan, denominadas lubricantes. Las funciones de los lubricantes se resumen en: · Separar las superficies, reducir el desgaste, refrigerar o retirar retirar el calor y la suspensión de las partículas contaminantes.

 TIPOS DE LUBRICANTES LUBRICANTES LÍQUIDOS: Pueden ser de origen vegetal o mineral. Son empleados en la lubricación hidrodinámica, y son utilizados como lubricantes de perforación. También se denominan aceites lubricantes, y se clasifican en cuatro subgrupos: Aceites de origen vegetal y animal: también suelen denominarse aceites grasos. En esta categoría se incluyen el aceite de lino, de oliva, de glicerina, etc. • •

Aceites minerales: surgen a partir de la destilación de petróleo.

Aceites compuestos: se elaboran combinando los aceites vegetales con los minerales. A dichos elementos se le adicionan determinadas sustancias con el fin de optimizar las propiedades. •

Aceites sintéticos: este tipo de aceites se elabora a partir de ciertos procesos de origen químico. •

LUBRICANTES SEMISÓLIDOS: Los lubricantes semisólidos suelen denominarse grasas. Con respecto a la composición de los mismos, puede ser mineral, animal o vegetal. Y en varias ocasiones se los combina con lubricantes sólidos. LUBRICANTES SÓLIDOS: Esta clase de lubricantes cuenta con una composición específica, la cual proporciona ciertos beneficios sin que sea necesaria la adición de lubricantes líquidos o semisólidos. Según la base a partir de la que se realizan, los lubricantes se clasifican en: LUBRICANTES MINERALES: Es obtenido a partir de la destilación del barril de petróleo crudo, por ello se califica como orgánico. De acuerdo a sus propiedades y pureza, la industria suele clasificarlos en dos grupos (denominados 1 y 2). Este tipo de lubricantes son aditivazos en gran medida con el propósito de que tengan la propiedad de continuar estables bajo la exposición a distintos grados de temperatura, lubricar a pesar de ella, etc. LUBRICANTES SINTÉTICOS:  Al ser creados mediante elementos artificiales tienen un mayor valor dentro del mercado. Son resistentes a la oxidación, cuentan con una gran viscosidad. Además, son capaces de mantenerse estables al ser expuestos a grados diversos de temperaturas.

 ACEITES LUBRICANTES GASEOSOS (EN SPRAY): El ingrediente activo de este tipo de aceites lubricantes aceite es un compuesto de un solvente líquido, gas de petróleo líquido, aceite mineral e ingredientes inertes. Este aceite lubricante se diluye con un hidrocarburo volátil para dar un líquido de baja viscosidad que puede ser pulverizado y, por tanto, entrar en las grietas de las máquinas y herramientas. Un propulsor (dióxido de carbono) es empleado para hacer presión y que el líquido salga por la boquilla del envase para difundirse.  Al aplicar este tipo de aceite lubricante en tus máquinas y herramientas las lubrica y protege contra la oxidación sus partes internas y externas.

OTROS TIPOS DE LUBRICANTES Lubricantes sólidos Los lubricantes sólidos son utilizados cuando las piezas han de funcionar a temperaturas muy extremas. Las presentaciones solidas de lubricantes más comunes están:    

Talco Grafito  Aleaciones Pulverizados

LUBRICANTES SEMISÓLIDOS Los lubricantes semisólidos son también conocidos como grasas o engrasantes. Generalmente estas formas de grasas son dispersiones de aceite en  jabón. Son usados para lubricar zonas imposibles de engrasar con aceite, bien por falta de condiciones para su retención, bien porque la atmósfera de polvo y suciedad en que se encuentra la máquina aconseja la utilización de un lubricante pastoso.

Para usar este tipo de lubricantes es importante conocer la temperatura máxima de empleo. Según el jabón que las forma, las grasas pueden ser:

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Grasas Cálcicas (Para lubricar rodamientos situados en los chasis de los

automóviles y rodamientos de máquinas que trabajen a poca velocidad y a menos de 70 °C. Grasas Sódicas (Para rodamientos en que no haya peligro de contacto con el agua). Grasas al aluminio (Para cadenas, engranajes y cables, y sistemas de engrase centralizado). Grasas al litio (Para rodamientos, pivotes de mangueta en automóviles). Grasas Al bario (Son más resistentes que las grasa al litio y son para usos generales).

CLASIFICACION DE LOS ACEITES LUBRICANTES CLASIFICACION DE LOS ACEITES LUBRICANTES POR SU ORIGEN

 Aceites Minerales: Los aceites minerales proceden del Petróleo, y son elaborados del mismo después de múltiples procesos en sus plantas de producción, en las Refinarías. El petróleo bruto tiene diferentes componentes que lo hace indicado para

distintos tipos de producto final, siendo el más adecuado para obtener Aceites el Crudo Parafínico.  Aceites Sintéticos: Los Aceites Sintéticos no tienen su origen directo del Crudo o petróleo, sino que son creados de Sub-productos petrolíferos combinados en procesos de laboratorio. Al ser más largo y complejo su elaboración, resultan más caros que los aceites minerales. Dentro de los aceites Sintéticos, estos se pueden clasificar en: 

OLIGOMEROS OLEFINICOS

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ESTERES ORGANICO

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POLIGLICOLES

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FOSFATO ESTERES

ADlTIVOS DE LOS ACEITES LUBRICANTES INDUSTRIALES

 ADITIVOS ANTIDESGASTE:  La finalidad de los lubricantes es evitar la fricción directa entre dos superficies que están en movimiento, y estos aditivos permanecen pegados a las superficies de las partes en movimiento, formando una película de aceite, que evita el desgaste entre ambas superficies.  ADITIVOS DETERGENTES:  La función de estos aditivos es lavar las partes interiores en el motor, que se ensucian por las partículas de polvo, carbonilla, etc., que entran a las partes del equipo a lubricar, motor, etc.  ADITIVOS DISPERSANTES:  Este tipo de aditivos 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.

CLASIFICACION DE LOS ACEITES LUBRICANTES PARA MOTORES

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. SAE - GRADO DE VISCOSIDAD DEL ACEITE El índice SAE, TAN solo indica como es el flujo de los aceites a determinadas temperaturas, es decir, su VISCOSIDAD. Esto no tiene que ver con la calidad del

aceite, contenido de aditivos, funcionamiento o aplicación para condiciones de servicio especializado. La clasificación S.A.E. está basada en la viscosidad del aceite a dos temperaturas, en grados Farenheit, 0ºF y 210ºF, equivalentes a -18º C y 99º C, estableciendo ocho grados S.A.E. para los monogrados y seis para los multigrados.

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, p ara 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.  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.

Propiedades de los Lubricantes Refrigeración El aceite actúa como refrigerante en el motor, de forma complementaria a otros sistemas de enfriamiento (agua, radiador, bomba de agua y circuito de enfriamiento, sin olvidar el enfriamiento asegurado por el flujo continuado de aire que recorre las paredes del motor y el cárter de aceite). El calor generado en los pistones durante la combustión es transferido a las camisas del cilindro por medio de una capa lubricante que se encuentra en ella. El aceite que está en la zona del pistón es raspado y transmite calor. Por ello, el aceite necesita resistir a temperaturas extremas. Es importante, por lo tanto, que el aceite tenga la viscosidad adecuada. Limpieza y protección Los desechos de combustión, los eventuales residuos de ac eite oxidado o quemado pueden conllevar a la formación de depósitos o capas. El aceite debe limpiar el motor y arrastrar las impurezas al filtro donde estas quedarán paralizadas. En otras palabras, los aditivos anti- herrumbre y anticorrosivos deben proteger las superficies metálicas contra la acción de los ácidos formados en los procesos de combustión. Estanqueidad Es importante, ya que el aceite garantiza esta función. Su misión es cerrar ciertas partes del motor. Es fundamental que el pistón y la camisa del cilindro estén lo más estancas posible. Aunque los segmentos del pistón, en este caso, son los

principales agentes de estanquización, estos no serán suficientes si el propio pistón y sus segmentos no son lubrificados convenientemente. Reducción del frotamiento Examinemos las propiedades lubricantes del aceite. Entendemos por lubricación el hecho de que el aceite mantenga, en principio, separadas las piezas móviles, impidiendo que éstas se toquen de forma directa. El contacto entre dos piezas metálicas móviles aumenta el roce, genera calor y conlleva desgaste. La consecuencia final son un agarrotamiento y una completa deterioración del motor. En sus comienzos, el aceite de motor que el automóvil poseía era un aceite mineral puro y sin ningún tipo de aditivos. Los motores han ido cambiando y con ello las exigencias de sus diversas piezas han ido en aumento. Como consecuencia los aceites también han tenido que mostrar un desempeño de extrema calidad. Con el fin de evitar el problema del rozamiento, fueron creados aditivos químicos especiales que mezclados con el aceite, reforzaban la capa lubrificante. Si colocamos una superficie metálica bastante bien pulida bajo un microscopio, nos damos cuenta que en realidad dicha superficie es rugosa y contiene picos y erupciones profundas. Si dos superficies similares se rozan una contra la otra, podemos imaginar los problemas que provienen de una acción de tipo "papel esmerilado". Protección del aceite contra la oxidación Un buen aceite debe en principio proteger todas las piezas del motor. Su función es evitar que este sufra corrosiones y que sea invadido por las impurezas, etc. Uno de los factores potenciales de trastornos del motor son las altas temperaturas que en él se producen. Cuando la temperatura sube, las moléculas de aceite se mezclan con el aire y se oxidan como todas las demás materias. Cuanto más alta es la temperatura más rápido se produce la oxidación. Se puede comparar la oxidación del aceite a la del hierro. Con el calor, este último se oxida, se forma la herrumbre y el hierro se deteriora y desaparece. Lo mismo ocurre con el aceite. Su viscosidad aumenta y se forman depósitos y ácidos. Una molécula de aceite oxidado se va combinar con otras moléculas Provocando una reacción en cadena como muestra la figura. Para prevenir el comienzo de la oxidación empleamos los aditivos antioxidantes. Tienen la propiedad de combinarse con las moléculas oxidadas e impidiendo el contacto con las moléculas de aceite que no han sido afectadas, así lo muestra la figura abajo en la derecha. Cuando un motor gira, hay numerosas combustiones pequeñas, independientes unas de otras.

Para que un vehículo realice una distancia de 1.500 kilómetros, su motor realizará en media 10 millones de combustiones. Cada una de ellas genera gases y residuos como el hollín. Con el polvo y la suciedad de la carretera, estas partículas ensuciarán el aceite. Papel de los aditivos detergentes dispersantes Un motor que gira también genera depósitos y residuos que formarán capas sobre los pistones y otras piezas que se encuentran en movimiento. El aceite debe actuar para que las partes vitales del motor se mantengan exentos de tales capas y depósitos. Hay otros aditivos que realizan esta tarea. El aceite no solamente debe mantener limpio el interior del motor, sino que también debe encargarse de que los elementos contaminantes sean inofensivos para él, impidiendo así, la aglomeración de partículas. Las propiedades dispersantes del aceite, sumadas a los dispersantes que le son añadidos son capaces de distribuir los elementos contaminantes en el aceite impidiendo, de esta forma, que estas partículas se agrupen. Siendo dispersadas en el aceite de forma que son inofensivas. Los aditivos contra la humedad y la corrosión Cuando un litro de gasolina es sometido a combustión en un motor, químicamente se forma un litro de agua en forma de gas o de vapor. Si el motor no está lo suficientemente caliente, como por ejemplo en invierno en un corto trayecto, el vapor puede condensarse y transformarse en agua dentro del motor. Durante el invierno vemos con frecuencia el derrame de agua de los tubos de escape. Parte de esta agua puede entrar en el cárter y mezclarse con el aceite. Lo mismo sucede con la humedad que entra, junto con el aire necesario para la combustión, en el motor. Cuando un litro de gasolina es sometido a combustión, 10.000 litro de aire pasan por el motor. Por ello el aceite necesita aditivos que transformen el agua en un elemento inofensivo para el motor. Durante la combustión se forman productos ácidos que habitualmente son evacuados con el gas de escape. Es un problema muy típico de los motores diesel pues este combustible contiene hasta el 0,05% de azufre. Dado que estos gases ácidos pueden infiltrarse en el cárter, el agua y el gas forman ácidos puros que provocarán una gran corrosión del motor. Es importante que el aceite del motor contenga los aditivos adecuados, ofreciendo una reserva de alcalinidad para que todos los ácidos que se formen en el motor puedan ser neutralizados. La disolución

Otro de los problemas que puede ocurrir es que, en condiciones de bajas temperaturas, con trayectos cortos, se condense una pequeña parte del combustible. Este se ve forzado a bajar al cárter pudiendo causar daños al motor. La gasolina, que es un solvente, alterará el aceite al diluirlo. Hemos examinado los problemas que nuestro aceite debe combatir y de qué manera las condiciones de funcionamiento influyen en su calidad. Las condiciones de funcionamiento son las que condicionarán los intervalos de los cambios de aceite. Volatilidad La capacidad que tiene el lubricante de evaporarse dependen directamente de la base del aceite y no puede mejorarse con ningún aditivo, para este caso se requiere que sea baja. Flujo El punto de escurrimiento y la viscosidad son primordiales en los lubricantes y estos se reducen a medida que la temperatura aumenta, estas características también dependen directamente de la base del aceite pero se pueden mejorar con los aditivos, se usan depresores de punto de escurrimiento y modificadores de viscosidad para logras el flujo adecuado a altas temperaturas. Estabilidad La capacidad que tiene el lubricante de mantener sus características durante el tiempo que se opere el motor, la estabilidad se ve afectada por el ambiente de operación tales como: temperatura, oxidación y contaminación con agua, combustibles sin quemar o ácidos que limitan la vida útil del aceite. Compatibilidad Los lubricantes deben ser compatibles con los materiales de los componentes del sistema. El lubricante debe ser compatible con los sellos, rodamientos, embragues, etc. Algunos aditivos pueden influir en tales características.

CLASIFICACION DE LAS GRASAS LUBRICANTES - Grado de consistencia de una grasa El NGLI (National Lubricating Grease Institute), establece una clasificación de las grasas en función de su consistencia. Una grasa aumenta su consistencia al aumentar el contenido en espesante. La cantidad de espesante en una grasa varía desde el 2% (grasas muy fluidas) hasta el 25% (grasas más consistentes). El sistema para clasificar las consistencias de las grasas, se define por la

penetración producida por la caída de un cono estándar en una muestra de grasa (ASTM-D-217). Dependiendo del valor obtenido en esta prueba, la grasa se clasifica en uno de los 9 grados que se muestran en la tabla 6 que a tal efecto define el NLGI. Estos grados van desde el 000 para las grasas más fluidas, hasta el 6 para las grasas de mayor consistencia.

- Influencia de la temperatura en la consistencia de una grasa.  A altas temperaturas, el comportamiento de una grasa dependerá en gran medida de la naturaleza del aceite y del tipo de espesante que componga la grasa, pero por lo general, un aumento de temperatura provocará una disminución progresiva de la consistencia hasta alcanzar un punto en el que la estructura reticular del espesante se destruye, liberando el aceite por completo. La temperatura a la que se produce esta rotura va a depender principalmente del tipo de espesante. Variaciones de temperatura ambiente, no van a tener un efecto apreciable sobre la consistencia de una grasa en particular.

Grasa de Litio EP: Grasa de base litio de gran estabilidad y alto poder lubricante. Se recomienda para lubricación de rodamientos en condiciones severas de temperatura. Por su insolubilidad resiste ambientes húmedos y no se lava con el agua. Tiene excelentes propiedades antioxidantes y antiherrumbres y se formula también en su variante E.P. para cargas extremas. Su rango de trabajo es desde -40ºC hasta los 130ºC y se fabrica actualmente en consistencia NLGI 0-1 y 2. También disponible en variedad de colores para facilitar la distinción en planta. Puede solicitar su grasa de litio de color roja, verde o ambar (natural). Grasa multiuso: Gama de grasas de alta calidad de base cálcica, usadas para lubricación general en automotores e industria, en cojinetes de fricción y en servicios de temperaturas moderadas, con excelente resistencia a la humedad y al lavado por el agua. La grasa multiuso es ideal para aplicaciones a temperatura ambiente de elementos mecánicos expuestos a gran cantidad de agua, dado que esta var iedad de grasa es la de mayor hidrorrepelencia y menor costo de todas. Grasa chassis: Grasa normal de base cálcica, de fibra corta, recomendada pa ra el engrase general de chassis de automotores, máquinas agrícolas, de transporte y/o usos similares donde se requiere adhesividad. De buena estabilidad y consistencia media, presenta una muy buena resistencia al lavado por el agua y se recomienda su uso a temperaturas de -5ºC a + 60ºC, rango normal de trabajo en esas maquinarias y automotores. Su textura suave permite una fácil aplicación en todos los casos por equipos manuales o automáticos. A pedido puede formularse en otros grados de penetración y/o con aditivos Extrema Presión. Grasa rulemanes: Grasa de base sódica cuya aplicación está especialmente recomendada para lubricación a temperaturas elevadas. No se recomienda cuando los cojinetes están sometidos a lavado con agua. Reduce el rozamiento entre rodamiento y pista, ayuda a disipar el calor generado, protege de la corrosión y herrumbre y cumple su función hermetizante a la entrada de polvo u otra contaminación. Se aplica a mano con copa o pistola de engrase u otro sistema cualquiera. Vaselinada 2D: Grasa amarilla de consistencia blanda, tipo NLGI 1 o NLGI 2, especialmente fabricada para uso como plastificante en la Industria del Caucho (también se la

denomina grasa cauchera). Esta elaborada con ingredientes de primera calidad para conferir máxima estabilidad y performance con una amplia variedad de cauchos. Incorpora un desmoldante y ayuda de proceso, que facilita el desmolde en piezas múltiples o de formas intrincadas. Es de base cálcica y se la utiliza a veces como lubricante. Grasa grafitada: Gama de grasas de alta calidad de base cálcica, usadas para lubricación general en automotores e industria, en cojinetes de fricción y en servicios de temperaturas moderadas, con excelente resistencia a la humedad y al lavado por el agua. Resistencia EP superior por el contenido de grafito como lubricante sólido. Más información de nuestra grasa grafitada>> Grasa asfáltica: Grasa asfáltica suave de color negro elaboradas a partir de jabón cálcico reforzadas con aditivos EP. Especialidades

Grasa de sulfonato de cálcio AR 960 La AR 960 es una grasa lubricante especialmente diseñada con un novedoso espesante que conforma una estructura particular que brindan una capa protectora entre superficies disminuyendo notablemente el desgaste en comparación con las grasas convencionales. Además, presenta excelentes propiedades anticorrosivas, de extrema presión y gran capacidad de hidrorrepelenc ia. Perfomance superior a la mayoría de las grasas existentes en el mercado incluso a altas temperaturas. Grasa bentonítica infusible LB-10: Grasa infusible elaborada en base a un gelificante inorgánico (bentonita), especial para aplicaciones de altas temperaturas, en que las grasas normales de base de  jabón metálico se licúan o descomponen. Tiene una excelente resistencia a la carga, buena repelencia del agua, y resistencia ácidos y álcalis. Su textura es suave, vaselinada y su consistencia mediana. Grasa de aluminio AR-16: Grasa apta para soportar altas presiones y temperaturas de trabajo de hasta 180° C. Posee excelente hidrorrepelencia, resistiendo muy bien el trabajo en presencia de aguas blandas y duras. No es corrosiva. Especialmente utilizada como grasa homocinética. Es excelente para lubricar rodamientos que trabajan bajo alta solicitación térmica y expuestos a altas presiones.