PRINCIPIOS BÁSICOS DE LUBRICACIÓN

Tribología

La evolución de la ingeniería mecánica ha desarrollado campos de estudio a partir de necesidades prácticas;

hace algún tiempo se incorporó una rama del diseño de maquinaria llamada Tribología, término proveniente

de las palabras griegas tribos, (fricción) y logos (tratado), es decir: ciencia relacionada con la interacción de

sólidos en movimiento relativo y contacto mutuo.

La Tribología está considerada como una ciencia interdisciplinaria, pues se fundamenta en principios de

matemáticas, física, química, mecánica de fluidos, ciencia de los materiales y metalurgia, entre otras;

abarcando áreas de investigación y diseño en lubricación y desgaste. Dicha ciencia se manifiesta en muchas

situaciones de la vida diaria, pues todo cuerpo en movimiento forma parte de un sistema Tribológico, en el

que pueden intervenir dos o más sólidos, sólidos y líquidos e incluso, líquidos y gases.

Importancia de una correcta lubricación en la industria

Se estima que entre el 6% y el 7% del PIB de las naciones, se ha tenido que invertir para reparar los daños

mecánicos causados por el desgaste; consecuentemente, el lubricante debe ser considerado como un activo

importante que reduce el costo de mantenimiento de la maquinaria y por lo tanto el costo de producción, no

debe ser considerado como un consumible que deba adquirirse al menor precio”.

Perdida de utilidad

Obsolescencia

(15%)

Degradación de la

superficie (70%)

Accidentes

(15%)

Desgaste mecánico

(50%)

Corrosión

(20%)

Abrasión Fatiga Adhesión

RUGOSIDAD SUPERFICIAL

Ninguna superficie se encuentra totalmente lisa, todas las superficies son rugosas; al visualizar al

microscopio una superficie metálica, se observará que es irregular aunque su acabado sea pulido. En el

campo de la ingeniería se utilizan objetos sólidos cuya superficie obtiene una textura como resultado de una

gran variedad de procesos.

En algunos casos la textura resulta del proceso de formación de la pieza, por ejemplo en fundición, moldeo o

corte. Procesos posteriores a la formación de una pieza en sus dimensiones básicas, afectan las capas

superficiales; algunos de estos procesos remueven material, como el caso del rectificado o esmerilado; otros

agregan material, como el revestimiento electrolítico, el metalizado por aspersión y la pulverización por

bombardeo iónico y aún otros, simplemente redistribuyen las capas superficiales como en el caso del

martillado o forjado en frío.

Cuando todas las configuraciones o características de una superficie provienen de un mismo proceso, la

textura se denomina pura. Tales texturas son creadas solamente por procesos que eliminan todos los

tratamientos previos. Este es el caso del fresado o el desbastado.

La mayoría de las superficies presentan texturas mixtas, como evidencia de más de un proceso de

preparación, normalmente las configuraciones generadas por el segundo proceso se distribuyen al azar, de

tal manera que cada región de la superficie terminada lleva las marcas de ambos tratamientos.

Independientemente de su magnitud, debido a la textura de la superficie, el área de contacto real entre

sólidos es muy pequeña y no depende del área nominal. En esta pequeña área de contacto, la temperatura de

fricción y la presión de contacto son muy altas.

La textura de las superficies, basada en la ingeniería moderna, varía ampliamente. Una superficie tratada

mecánicamente o electro-plateada, puede percibirse muy suave al tacto y reflejar las imágenes como espejo,

pero al observarla en un microscopio electrónico se notarán sus irregularidades. Con frecuencia algunas

superficies presentan marcas por acciones no deseadas, como en el caso de desgaste o corrosión. Siempre

que dos sólidos se deslizan, lo primero que entra en contacto son las crestas de una superficie contra las de

la otra. A medida que estas crestas se reducen, las áreas de contacto aumentan y la presión disminuye. Sin

embargo el contacto se limita a un área relativamente pequeña y el resto de la superficie se mantiene

separada; la brecha que se forma entre las superficies, usualmente es continua y permite el acceso de

fluidos.

Valores de Rugosidad Promedio para varias superficies

Superficie Milésimas de pulgada

Corte con segueta 1 a 10

Torneado 0.200

Rectificado Basto 0.050

Rectificado Fino 0.005

Pulido Mecánico 0.002

Pulido por Electrólisis 0.001

Las propiedades químicas, físicas y metalúrgicas de superficies metálicas atómicamente limpias, son

consideradas alterables por las sustancias del ambiente, esto es importante debido a que la mayoría de las

superficies no son atómicamente limpias, sino que tienen películas presentes en su superficie. Se ha

observado que la presencia de óxidos sobre las superficies metálicas produce un efecto de endurecimiento

superficial; en algunas películas superficiales se produce un incremento en la ductilidad.

La formación de compuestos sobre las superficies es extremadamente importante. La oxidación natural

sobre los metales previene su destrucción cuando deslizan sobre otros sólidos. Los aditivos presentes en

algunos aceites lubricantes funcionan mediante la formación de compuestos con la superficie que va a ser

lubricada.

FRICCIÓN O ROZAMIENTO

Fuerza de resistencia al movimiento relativo entre dos superficies de contacto, cuando bajo la acción de una

fuerza externa, un cuerpo se desliza sobre la superficie del otro.

La fricción no es una propiedad del material, es una respuesta del sistema que se define como la fuerza

tangencial que actúa en dirección opuesta al movimiento de deslizamiento o rodamiento que experimenta un

cuerpo sólido al moverse tangencialmente sobre otro, con el cual está en contacto; cuya magnitud equivale a

la fuerza necesaria para vencer dicha resistencia.

La fricción es un elemento común en la vida diaria. Una persona puede caminar por una rampa inclinada sin

resbalar debido a la alta fricción entre la suela de sus zapatos y la rampa; y puede deslizarse montaña abajo

en unos esquíes porque la fricción entre éstos y la nieve es baja. Ambos casos ilustran la fricción entre dos

superficies ordinarias.

Leyes de la Fricción o Rozamiento:

1ª. La fricción es proporcional a la carga.

2ª. La fricción es independiente del área de contacto de las superficies.

(El coeficiente de rozamiento no depende del área nominal de las superficies)

3ª. La fricción varía según la naturaleza de las superficies.

Cuando se deslizan dos superficies una sobre la otra, su rugosidad causa que se sujeten, impidiendo su libre

movimiento, produciendo desgaste, aumento de temperatura y hasta la soldadura de las protuberancias. La

fricción es un fenómeno asociado con los elementos o piezas metálicas considerando cuatro categorías:

Elementos que transmiten fuerza y operan sin desplazamiento, superficies impulsoras o de tracción,

como las bandas que transmiten movimiento.

Elementos de baja fricción como los engranajes en máquinas de precisión, cojinetes de motores

eléctricos y guías de precisión.

Elementos que controlan dimensiones, los cuales sufren fricción constante, como los trenes de

laminación de chapa metálica, hilados y tejidos de la industria textil.

Elementos que controlan o absorben energía, como los frenos o los embragues.

Cuando la fricción se produce entre los elementos de una máquina, perjudica la efectividad del equipo

causando efectos desfavorables como la demanda de mayor potencia, pérdidas por temperatura y desgaste,

reduciendo la vida útil de la maquinaria. Dependiendo del espesor de la película de aceite, se tienen los

siguientes tipos de fricción y engrase:

Fricción o Rozamiento Sólido Deslizante (Engrase seco)

Se produce cuando entre dos superficies cualesquiera, donde se desliza una

sobre otra en contacto directo, no existe película de lubricante.

Fricción o Rozamiento Sólido Rodante (Engrase seco)

Se produce cuando un cilindro o una esfera ruedan sobre otra superficie sin

lubricación. Este caso requiere una fuerza menor para producir el movimiento;

sin embargo, como no hay lubricación, se produce calor y desgaste.

Fricción o Rozamiento Líquido o Fluido (Engrase perfecto)

Se produce cuando dos superficies con movimiento relativo, se encuentran

permanentemente separadas por una película de lubricante evitando el

rozamiento, pues el contacto solo se presenta entre las partículas del fluido

lubricante reduciendo el esfuerzo.

Fricción o Rozamiento Semilíquido (Engrase imperfecto)

Es más común en la práctica y se produce cuando en las superficies planas,

curvas o esféricas con movimiento relativo, sus irregularidades se rellenan

originando zonas en las que se presenta el rozamiento sólido y otras en las que

se presenta el rozamiento fluido.

Básicamente la lubricación consiste en reducir la fricción a un mínimo, manteniendo una película de

lubricante entre las superficies que se mueven una con respecto de la otra, previniendo que entren en

contacto y se causen un daño superficial, es decir; reemplazando la fricción sólida por la fricción fluida. La

función primordial de los lubricantes es reducir el desgaste de los equipos en movimiento disminuyendo el

coeficiente de fricción.

DESGASTE

Se llama desgaste, al desprendimiento de pequeñas partículas de material de las superficies en contacto. Se

pueden diferenciar diversos tipos de desgaste. Los más importantes son:

Desgaste Adhesivo

Es el que ocurre cuando dos superficies se frotan, sin presencia de agentes abrasivos entre ellos. Por este

proceso son desprendidas partículas de metal, por efectos mecánicos tales como microsoldadura, ruptura

posterior e interpenetración de las asperezas, etc.

Desgaste Abrasivo

Es el causado por partículas abrasivas, interpuestas entre las superficies. Pueden ser, provenientes del

exterior, como contaminantes o ser producto del desgaste de las propias superficies. Para ejercer acción

abrasiva, dichas partículas deben ser más duras que la superficie del metal.

Desgaste Corrosivo o Químico

Es el resultado de la acción química en la superficie del metal, combinada con la acción de frotamiento, que

barre las capas atómicas corroídas. Estos efectos no se presentan solos, sino que hay una continua

interacción entre ellos.

Una partícula puede ser desprendida de la superficie del metal por efecto del desgaste adhesivo, luego

debido a la oxidación, esta partícula puede hacerse más dura que la superficie de donde provino

originalmente y causar desgaste abrasivo.

No todos los efectos de la interacción son negativos. La corrosión de la superficie puede crear una capa de

material suave, que disminuye considerablemente el desgaste adhesivo. Este es el principio de los aditivos

anti-desgaste y sobre todo los aditivos de extrema presión. Debe haber un balance adecuado entre la acción

corrosiva y la protección.

TIPOS DE LUBRICACIÓN

La lubricación es básica y necesaria para la operación de casi todas las maquinarias; sin lubricación, los

equipos no funcionarían o fallarían en poco tiempo. El tipo de lubricación que cada sistema requiere, se basa

en la relación que guardan sus componentes en movimiento.

Existen varios tipos básicos de lubricación: limítrofe, hidrodinámica, mezclada, elasto-hidrodinámica e

hidrostática. Para identificar cada tipo, se requiere analizar las condiciones operacionales de los

componentes en movimiento de cada sistema, considerando su carga o presión, la velocidad relativa entre

los componentes a lubricar, así como la viscosidad del lubricante, entre otros factores.

Si se denomina:

Se tiene que para:

< 1, La carga es soportada por los elementos; no existe película lubricante (lubricación por capa límite)

= 2, Desgaste perfectamente admisible que afecta sólo a los extremos de las rugosidades (lubricación

mezclada)

> 3, Régimen de lubricación a película gruesa (lubricación hidrodinámica)

Lubricación limítrofe o por capa límite

Esta se produce cuando las cargas son muy altas o la cantidad de lubricante muy pequeña. Aquí la

viscosidad del fluido no es relevante, sino la untuosidad, definida como la capacidad de formar por adhesión,

reacción química o absorción; películas resistentes sobre el metal.

Ocurre a baja velocidad relativa entre los componentes y cuando no existe una capa completa de lubricante

cubriendo las piezas. Durante la lubricación limítrofe, existe contacto físico entre las superficies causando

desgaste. La cantidad de fricción y desgaste entre las superficies depende de algunas variables que afectan

la lubricación por capa límite:

La presión,

El esfuerzo impartido a las superficies,

La calidad de las superficies en contacto,

La distancia entre las superficies,

La cantidad de lubricante,

La velocidad de movimiento, y

La viscosidad del lubricante.

En el caso de lubricación por capa límite, la importancia de la viscosidad disminuye pero aumenta la

importancia de la untuosidad (adherencia) y de la composición química de las piezas en contacto. La mayor

cantidad del desgaste ocurre durante el arranque; esto sucede por la baja lubricación limítrofe, ya que el

aceite ha descendido al cárter sin poder evitar el contacto sólido-sólido. Una vez sobrepasado el arranque, a

medida que los componentes adquieren la velocidad de operación, una capa de lubricante se suministra con

la ayuda del sistema de bombeo para reducir el contacto sólido-sólido, mediante el esfuerzo cortante al

interior del mismo.

Lubricación mixta, mezclada o a película delgada

Se presenta cuando existe suficiente lubricante para que parte de la carga sea soportada por el fluido y parte

por el contacto entre las superficies.

El esfuerzo y la velocidad de los componentes varían

ampliamente durante la operación de los equipos y el

incremento de temperatura puede degradar el espesor

mínimo de película que depende de la viscosidad, la

velocidad y la presión; causando que la lubricación

hidrodinámica pierda su efecto. En este caso, podría

decirse que hay una lubricación hidrodinámica

imperfecta, pero los procesos físicos son similares.

Lubricación hidrodinámica

Este tipo de lubricación a película gruesa se produce, debido al movimiento de las superficies lubricadas, al

formarse una zona de convergencia o cuña de aceite, donde hay presión suficiente para mantener separadas

las superficies. En algún momento de velocidad crítica la lubricación limítrofe desaparece dando lugar a la

lubricación Hidrodinámica. Bajo condiciones hidrodinámicas, no hay contacto físico entre los componentes,

ni desgaste. La teoría de la lubricación hidrodinámica tuvo su origen en el laboratorio de Beauchamp Tower,

Inglaterra y fue descripta por Osborne Reynolds posteriormente en la década de 1880.

La lubricación Hidrodinámica se logra cuando las superficies en movimiento relativo se cubren

completamente con una película de lubricante que se mantiene intacta, creando zonas de sobrepresión y de

depresión, evitando su contacto directo y reduciendo las fuerzas de fricción; debido a la presión del

lubricante proveniente del sistema de bombeo, en un determinado momento, se crea una cuña hidrodinámica

presurizada del mismo lubricante que mantiene separadas las dos superficies. La formación de la cuña

hidrodinámica depende fundamentalmente de factores como:

La velocidad en el movimiento relativo entre los

elementos.

La holgura radial entre los dos elementos.

La carga radial sobre un eje.

La viscosidad del lubricante.

La teoría supone que bajo estas condiciones, la

fricción solo ocurre al interior del fluido lubricante y depende de su viscosidad. El espesor de la capa de

lubricante resulta de un balance entre la entrada y la salida de aceite y puede verse afectado por:

Incremento de la carga (expulsa lubricante)

Incremento de la temperatura (aumenta la pérdida de lubricante)

Reducción de la velocidad de bombeo, (disminuye el espesor de la capa de lubricante)

Cambio a un aceite de menor viscosidad (aumenta la pérdida de lubricante)

Obviamente la propiedad que más afecta lubricación hidrodinámica es la viscosidad. La viscosidad debe ser

lo suficientemente alta para brindar lubricación limítrofe durante el arranque del mecanismo con el mínimo

desgaste; pero también debe ser lo suficientemente baja para reducir al mínimo la "fricción viscosa" del

lubricante a medida que es bombeado entre los metales (cojinetes) y apoyos (bancada) una vez que llega a

convertirse en lubricación hidrodinámica.

Una regla básica en la lubricación es que para cada función específica “la menor cantidad de fricción

adicional se logra con el lubricante de menor viscosidad posible”; es decir: mientras menor sea la

viscosidad, menos energía se desperdicia al bombear el lubricante.

Si aumenta la presión entre las superficies, el espesor de la película disminuye y se produce contacto sólido-

sólido, debido a las rugosidades. Esta situación da lugar a la lubricación mixta o mezclada, que incrementa el

desgaste de componentes. En otras palabras, es una combinación inestable de lubricación limítrofe e

hidrodinámica, provocando fuerzas de fricción significativas.

Lubricación elasto-hidrodinámica (EHL)

Este tipo de lubricación a película gruesa, se utiliza para la lubricación de los rodamientos, tanto de bolas,

como de rodillos, con un espesor de 25 a 125 micras. Se presenta en superficies en movimiento relativo

donde las rugosidades trabajan siempre entrelazadas y las crestas se deforman elásticamente de manera

permanente. Bajo estas condiciones de operación, el control del desgaste y el consumo de energía por

fricción dependen de la película límite adherida a las rugosidades y de las capas lubricantes de la película

hidrodinámica formada.

La carga tiene cierto efecto sobre el espesor de la capa de lubricante, pues a estas presiones dicha capa se

comporta más rígida que las superficies metálicas y un incremento en la carga causa la deformación de las

superficies metálicas e incrementa el área de contacto, antes de disminuir el espesor de la capa de

lubricante. La lubricación elastohidrodinámica se genera en los puntos de contacto altamente cargados, que

pueden ser:

Lineales, como en los engranajes.

Puntuales, como en los rodamientos de bolas.

A medida que la presión o la carga incrementan, la viscosidad del aceite también aumenta. Cuando el

lubricante se concentra hacia la zona de contacto, las dos superficies se deforman elásticamente debido a la

presión del lubricante. Como consecuencia de las cargas elevadas en los puntos de contacto, se presentan:

Incrementos de viscosidad en el aceite.

Deformaciones elásticas en los cuerpos.

En la zona de contacto, la presión hidrodinámica desarrollada en el lubricante causa un incremento adicional

en la viscosidad que es suficiente para separar las superficies en el borde de ataque del área de contacto.

Debido a esta alta viscosidad y al corto tiempo requerido para que el lubricante atraviese la zona de contacto,

hacen que el aceite no pueda escapar y las superficies permanezcan separadas. Dado que la viscosidad

aumenta debido a alta presión, la distribución de presión aumenta y por consecuencia aumenta también la

capacidad de carga.

Lubricación hidrostática

En este tipo de lubricación a película gruesa, la capa de lubricante y la presión del fluido que soporta la

carga, es garantizada por una fuente externa que suministra el fluido a presión en la zona de contacto y no es

producida por la dinámica del mecanismo lubricado. Esa presión exterior mantiene la separación de los

objetos. La lubricación hidrostática es muy apropiada para bajas velocidades relativas de deslizamiento o

incluso, para el arranque de diferentes máquinas o mecanismos; en este régimen de lubricación el nivel de

rozamiento es muy bajo. Se usa en cojinetes de deslizamiento y cojinetes de empuje que giran a velocidades

pequeñas o que por otras razones, no se pueda diseñar para efecto hidrodinámico, existen dos tipos de

cojinetes hidrostáticos: de caudal constante y de presión constante.

Una aplicación muy importante para este régimen de lubricación, es el arranque de algunas máquinas. Para

que se forme la capa de lubricante en régimen hidrodinámico, el eje debe girar a velocidad mínima. Si se

arranca desde paro, al inicio se utilizará lubricación hidrostática, hasta que se alcance velocidad suficiente

para que se genere una cuña hidrodinámica capaz de mantener la película de aceite por sí misma.

COEFICIENTE DE FRICCIÓN

Su valor indica la magnitud de la resistencia al movimiento causada por la fricción y puede obtenerse a

través de la razón entre la fuerza necesaria para mover un cuerpo sobre una superficie y la fuerza que dicho

cuerpo ejerce perpendicularmente sobre la misma superficie.

Si un cuerpo está en reposo, la fuerza necesaria para ponerlo en movimiento debe vencer la fricción estática;

pero si se encuentra en movimiento, la fuerza impulsora debe superar la fricción cinética. El coeficiente de

fricción estático es mayor que el cinético.

Velocidad de deslizamiento

En la práctica, algunos materiales deslizan a altas velocidades, produciendo un alto coeficiente de

fricción, como el caso del caucho de un neumático sobre el pavimento de la carretera.

Temperatura

Generalmente tiene poco efecto sobre el coeficiente de fricción en metales, hasta que la temperatura

comienza a ser suficientemente alta para aumentar la tasa de oxidación que produce un decremento del

coeficiente de fricción.

Régimen de arranque o inicio

Algunas veces se registra un arranque rápido a partir del reposo produciendo un bajo coeficiente inicial

de fricción.

Presión de contacto

En algunos casos, se analiza el coeficiente de fricción y su relación con la proporción de carga aplicada.

Lo primero que debe considerarse, es que el coeficiente de fricción normalmente decrece a medida que

la carga aplicada aumenta.

Dónde:

f = Coeficiente de fricción.

F = Fuerza de fricción necesaria para iniciar o mantener el deslizamiento (carga que se opone al

movimiento).

N = Fuerza perpendicular que mantiene juntas las dos superficies (carga normal a la superficie).

El coeficiente de fricción es casi constante para cualquier par de superficies. Este coeficiente es igual a 1 si

para mover un peso de 100 kg sobre una superficie, se requiere una fuerza de 100 kg.

Para superficies metálicas limpias con una terminación superficial ordinaria, expuestas a la atmósfera, el

valor es aproximadamente 1.0. Para las mismas superficies metálicas contaminadas por su manipulación, el

valor cae a alrededor de 0.3.

Se denomina Zona de Extrema Presión EP a la zona de la izquierda de la gráfica; en la que el coeficiente de

fricción conserva un valor muy alto y los valores de la velocidad en rpm de la curva de Stribeckel se

mantienen bajos; al inicio de la lubricación mixta, existiendo puntos de interferencia máxima entre las piezas

en contacto; tal vez puntos sin presión elevada, pero con velocidades relativas muy bajas como al arranque o

parada de una máquina.

LUBRICANTE

Sustancia que se interpone formando una película entre dos superficies con movimiento relativo entre sí,

para disminuir la fricción y el desgaste; el término “aceite lubricante”, se usa generalmente para incluir toda

clase de fluidos lubricantes de origen vegetal, mineral o sintético.

Muchas organizaciones operan con especial interés en prácticas preventivas en sus equipos, como el

cuidado esencial y la limpieza, pero descuidan el monitoreo de condición necesario para asegurar su

confiabilidad. Algunos programas modernos de mantenimiento invierten muchos recursos tratando de

mejorar la confiabilidad de la maquinaria, implementando mantenimiento predictivo con técnicas como el

análisis de vibración, la termografía o el uso de software; sin embargo, frecuentemente fracasan al aplicar los

principios básicos de lubricación.

Para los sistemas modernos de mantenimiento, aunque la lubricación constituye solo una parte en las

actividades de mantenimiento; se considera un factor importante para el correcto funcionamiento de la

maquinaria. La sistematización del plan de lubricación y su adecuada gestión, aseguran la disponibilidad de

los equipos y la calidad del producto generando beneficios como la reducción de: averías, consumos, y

costos de mantenimiento; garantizando el incremento de producción de la empresa y el cumplimiento de

Políticas Medioambientales, de Seguridad y Salud.

Usualmente el lubricante se considera la “sangre” de la maquinaria; sin embargo, al analizar su manejo,

almacenamiento y aplicación, dicha apreciación es incorrecta. En un hospital puede apreciarse el cuidado y

la limpieza al efectuar una transfusión de sangre, por lo que un cambio de aceite en una máquina debiera

tener el mismo tratamiento.

En una organización, la mejor práctica de lubricación (MPL) debería ser definida y documentada como un

procedimiento estándar de operación (SOP) y el personal, debería ser entrenado para su ejecución. Pues en

la práctica, el problema es la falta de procedimientos estandarizados que guíen su aplicación; ya que cada

máquina, de acuerdo a sus condiciones de operación, requiere una lubricación en particular. En un equipo

pueden existir elementos físicamente iguales, sometidos a diferentes condiciones de operación, que

requieren lubricantes para cada caso específico.

En las industrias o en las empresas de servicios, si no se logra obtener el máximo desempeño de los

lubricantes, tal vez, se deba a prácticas inadecuadas y no precisamente a la calidad de los lubricantes. Los

siguientes aspectos de operación en la lubricación, pueden ser considerados los más importantes:

Almacenamiento y distribución

Un manejo adecuado, reduce las pérdidas y confusión, simplifica el trabajo, disminuye los costos de

almacenamiento y representa menores riesgos para el personal.

Control

Se realiza a través de registros con los cuales pueden cuantificarse los beneficios obtenidos por el

departamento de mantenimiento como la reducción de costos de operación.

Purificación

Para mantener los lubricantes en buenas condiciones de operación se requieren filtros en los sistemas

de circulación o incluso unidades de filtración portátiles, que eviten la formación de depósitos nocivos y

mejoren el funcionamiento de las máquinas.

Vida útil

Para incrementar la vida útil y reducir el costo de los propios lubricantes, deben determinarse periodos

óptimos de filtración y de cambio, aplicando medidas especiales de prevención y mantenimiento que

permitan la detección de contaminantes.

Sistema de Mantenimiento

Un adecuado mantenimiento depende de un programa de lubricación efectivo, que incluya: inspección

periódica, análisis continuo de las condiciones de operación y la identificación de áreas de mayor costo.

Entrenamiento del personal

El entrenamiento debe adaptarse a las necesidades particulares de cada grupo y contar con técnicas

actualizadas y efectivas de aprendizaje para cumplir con seguridad el objetivo.

FUNCIONES DE UN ACEITE LUBRICANTE

La industria de los lubricantes mejora constantemente según los nuevos requerimientos y los procesos

químicos aplicados. Los lubricantes no solo reducen el rozamiento y el desgaste entre los objetos, también

desempeñan otras funciones que aseguran adecuadas condiciones de operación en la maquinaria como:

Detergente

Facilita la limpieza los componentes, ya que ayuda a recoger las partículas de material que se

desprenden en el proceso de fricción, si el aceite se contamina, actuará como abrasivo en la superficie

de los componentes, provocando desgaste.

Dispersante

Reducen la formación de depósitos duros de carbono u otras impurezas, pues ayudan a eliminar los

depósitos producto de la combustión, es decir una mezcla de residuos del combustible quemado y del

mismo lubricante.

La función limpiadora del lubricante debe apoyarse con su filtrado, si el aceite es muy ligero, no limpiará

contaminantes y no eliminará los residuos adecuadamente; si es muy pesado fluirá lentamente y no

podrá lubricar los espacios más reducidos; pero un lubricante apropiado ayudará a remover los

contaminantes depositándolos en el filtro, retornando limpio a las superficies bajo presión y rozamiento.

Antioxidante y Anticorrosivo

Protege contra la herrumbre, la corrosión y ácidos residuales, pues toda superficie metálica tiende a

formar una capa de óxido, en los metales elementales el óxido depende del medio ambiente, de la

cantidad de oxígeno en la superficie y del proceso de oxidación para ese metal en particular. El óxido

presente en la superficie de una aleación depende de la concentración de los metales aleados, de la

afinidad de estos con él oxígeno, de la habilidad del oxígeno para difundirse dentro de las capas

superficiales y de la separación de los metales que constituyen la aleación.

Adicionalmente si una superficie metálica se somete a una limpieza mediante un sistema de vacío y

luego se le aplica un gas (excepto gases inertes); será absorbido por dicha superficie y esta absorción

se convierte en una adhesión química sobre la superficie. Los átomos de la superficie metálica

conservan su identidad individual, al igual que el material absorbido; pero generalmente estas películas

una vez absorbidas, son difíciles de remover.

Sellador

Actúa como sello hidráulico, cubriendo los espacios entre los componentes, limpiando y manteniendo

libertad de movimiento. Todas las superficies metálicas son irregulares, pero el lubricante cubre esos

espacios para hacerlos uniformes, sellando así la "potencia" transferida entre los componentes. Si el

lubricante es muy ligero, no resistirá lo suficiente y la potencia podrá escapar; pero si es muy pesado, la

potencia se puede desaprovechar en fricción excesiva y calor. En cantidades insuficientes, se produce

un mal sellado y aumenta el desgaste del motor, mientras que un exceso de lubricante satura el sistema,

originando su propio consumo y mayor contaminación.

Refrigerante, brindar enfriamiento a través de la disipación de calor

Independientemente del sistema de refrigeración, el aceite también contribuye al enfriamiento de la

maquinaria ya que transfieren calor de las zonas de alta fricción hacia otras áreas, sustrayendo parte del

calor generado en ciertos puntos antes de la próxima pasada (radiadores) y evitando la formación de

depósitos que dificulten la transferencia de calor hacia los puntos de refrigeración.

Transmisor de energía, transmitir potencia.

Aunque no todos sirven para esta aplicación; algunos imparten o transfieren potencia de una parte de la

maquinaria a otra, por ejemplo en el caso de sistemas hidráulicos. El diseño de un lubricante para

realizar estas funciones es una tarea compleja, que involucra un cuidadoso balance de propiedades,

tanto del aceite de base, como de los aditivos.

CLASIFICACIÓN DE LOS ACEITES LUBRICANTES

La clasificación más común de los lubricantes, se refiere a los aceites y grasas. Sin embargo cada propiedad

de los mismos, origina otro criterio de clasificación. Por ejemplo:

Por su estado físico se pueden clasificar en:

Gaseosos (aire),

Líquidos (aceites),

Pastosos (grasas),

Sólidos (grafito, bronce poroso, teflón).

Cada organismo establece una serie de ensayos diferentes que dan lugar a una clasificación distinta según la

calidad, la aplicación y las especificaciones que los aceites han de cumplir; algunas especificaciones son:

API, American Petroleum Institute. La primera especificación API data de 1947.

SAE, Sociedad de Ingenieros Automotrices, en sus inicios como control de calidad de los aceites.

MIL, Ejército Americano. La primera especificación data de 1945.

CCMC, Comité de Constructores del Mercado Común, La primera especificación data de 1989.

Clasificación AGMA para Engranajes industriales

Número AGMA Intervalo de Viscosidad cSt a 40 °C

1 41,1-50,6

2-2 EP 61,2 – 74,8

3-3 EP 90,0 – 110

4-4 EP 135-165

5-5 EP 198-242

6-6 EP 288-352

7 COMP.- 7 EP 414-506

8 COMP. 8A EP 900-1100

10-10 EP 2880-3250

11-11 EP 4140-5060

12 6120-7480

13 25000-38400

14R 428-857

15R 857-1714

Clasificación ISO para Aceites Industriales

Grado de

Viscosidad

Viscosidad

Cinética

cSt 40 °C

Límites de Viscosidad

Mínima Máxima

ISO VG 2 2.2 1.98 2.42

ISO VG 3 3.2 2.88 3.52

ISO VG 5 4.6 4.14 5.03

ISO VG 7 6.8 6.12 7.48

ISO VG 10 10.0 9.00 11.00

ISO VG 15 15.00 13.50 16.50

ISO VG 22 22.0 19.80 24.20

ISO VG 32 32.00 28.80 35.20

ISO VG 46 46.00 41.40 50.60

Clasificación API

De acuerdo al Instituto Americano del petróleo, las bases lubricantes se dividen en cinco grupos:

Grupo I Solventes

Grupo II Hidroprocesados

Grupo III Aceites bases no convencionales

Grupo IV Sintéticos

Grupo V Otros

Clasificación SAE

Según la naturaleza de su grado de viscosidad, utilizando como unidad de medida el Centistoke (cSt) a

100°C. Este sistema se utiliza para clasificar los lubricantes empleados en la lubricación de motores de

combustión interna y los aceites para lubricación de engranajes en automotores. De acuerdo al grado SAE de

viscosidad y según la naturaleza de su comportamiento frente a la temperatura los aceites se pueden

clasificar en:

Aceites Monogrado

Presentan un grado de viscosidad fijo, Los aceites monogrado que fueron los más usuales, con

denominaciones como SAE 20, etc.; se caracterizan por tener índices de viscosidad relativamente bajos.

La letra W (Winter) indica que permite un fácil arranque del motor de acuerdo a la temperatura del medio

ambiente (bajo de 0°C), en caso contrario se emplean para operaciones en clima cálido y bajo

condiciones severas de funcionamiento.

Aceites Multigrado

Presentan más de un grado de viscosidad, por ejemplo 15W40. Poseen un alto índice de viscosidad

proporcionando un comportamiento uniforme a diferentes temperaturas en clima frío o cálido. Los

aceites multigrado, poseen un alto índice de viscosidad. Estos se obtienen partiendo de una base muy

ligera (de muy baja viscosidad) a la que se le añaden una serie de aditivos espesantes, que se encargan

de proporcionar al aceite una viscosidad adecuada a medida que se eleva la temperatura, que

permanecen en suspensión coloidal a baja temperatura. Una ventaja importante de los aceites

Multígrado respecto a los monogrado, es el ahorro de combustible debido a la reducción de fricción en

las diferentes partes del motor, principalmente en la parte superior de los pistones.

Por la naturaleza de su Composición se pueden clasificar en:

Base mineral.

Base semisintética.

Base sintética.

Ambos tipos de aceites (minerales y sintéticos) provienen del petróleo y su diferencia radica en los procesos

de obtención; para los aceites minerales son procesos físicos (destilación fraccionada); para los aceites

sintéticos son procesos químicos.

BASES MINERALES

Es el componente de mayor presencia del lubricante, cuyos atributos tiene gran influencia en la calidad del

producto final; pues define su viscosidad y le aporta propiedades fisicoquímicas importantes, como las de

demulsibilidad, antidesgaste, antiespumante, antioxidante, índice de viscosidad, biodegradabilidad y toxicidad

entre otras.

Si el lubricante no se contamina y los aditivos realizan su función, la base lubricante no se deteriorará; pero

cuando éstos se agotan, la base lubricante comienza a degradarse, iniciando el proceso que se conoce

como oxidación del aceite que forma lacas y gomas ácidas, que finalmente incrementan la acidez del aceite y

obligan a su cambio.

La base lubricante puede ser derivada del petróleo, sintética ó vegetal; cuya utilización depende de las

condiciones de operación para el equipo o maquinaria. Aunque las bases vegetales y animales se usan en

algunos productos, las bases lubricantes minerales y sintéticas abundan en el mercado y cubren

aproximadamente un 90% de la demanda de aceites lubricantes por su mayor disponibilidad y características

inherentes. La mayoría se componen de mezclas de hidrocarburos con estructuras en forma de cadena o de

anillo, saturados y no saturados, agrupándose en tres tipos:

Parafínicas contienen más del 75% de base parafínica

Son bases saturadas con cadenas de hidrocarburos en línea recta o ramificada. Los crudos con este

tipo de formación producen gasolinas de bajo octanaje, pero, excelentes kerosenos, aceites

combustibles y bases lubricantes. Algunas de sus características son:

Resistencia a la oxidación

Alto punto de inflamación

Baja densidad

Alto punto de fluidez

Bajo poder disolvente

Nafténicas contienen más del 75% de base nafténica

En general estas bases son de menor calidad que las parafínicas, pudiendo mejorarse por procesos

especiales de refinación. Algunas de sus características son:

Bajo punto de fluidez

Inestabilidad química

Bajo índice de viscosidad

Tendencia a la oxidación

Aromáticas contienen más del 50% de aromáticos

Las bases aromáticas son cadenas no saturadas. Esta configuración las hace químicamente activas y

tienen tendencia a la oxidación generando ácidos orgánicos. Algunas de sus características son:

Elevada densidad

Inestabilidad química

Tendencia a la oxidación

Bajo punto de infamación

Obtención de lubricantes minerales

Actualmente los lubricantes que se emplean son en su mayoría de origen mineral y se extraen del petróleo

crudo. Antes de procesar el petróleo, se empleaban aceites de origen animal como de ballena, cerdo,

vacuno, ovino, etc. y aceites de origen vegetal como: de oliva, ricino, etc.

El poder lubricante de los aceites de origen animal y vegetal es mayor que en los aceites minerales, sin

embargo son poco estables, se oxidan y se descomponen fácilmente produciendo ácidos que atacan las

superficies metálicas. Por este motivo, para lubricación se emplean preferentemente los aceites minerales.

El proceso de refinación del petróleo crudo consiste en obtener a diferente temperatura: Nafta, Gasolina,

Keroseno, Aceites y Residuos. Para la destilación fraccionada se usa un destilador y el aceite obtenido será

más ligero o más concentrado dependiendo de la temperatura que se alcance; posteriormente, el aceite se

somete a un tratamiento ácido para eliminar las impurezas, enseguida se filtra y se agrega calcio para

eliminar los restos de acidez. Como los aceites lubricantes en general están conformados por una base y sus

aditivos; al final, se agregan diversos compuestos de acuerdo a las características que se desean añadir al

lubricante.

Destilación a presión atmosférica

Se separan del petróleo todas aquellas fracciones de baja volatilidad, que constituyen los combustibles

conocidos como nafta, queroseno y gas-oíl.

Destilación al vacío

El petróleo crudo es reducido, siendo destilado al vacío. Se generan distintas fracciones de destilación

conocidas como "cortes" de características diferentes.

Refinación con furfural

La refinación con furfural constituye la primera etapa del proceso y tiene por objeto el extraer mediante

este solvente los hidrocarburos aromáticos que no poseen propiedades lubricantes.

Desparafinado

Este proceso elimina los componentes parafínicos para que los lubricantes sean líquidos a bajas

temperaturas (aproximadamente -10 ºC). Esto se realiza mediante la extracción con una mezcla de

solventes, enfriamiento y filtración de las parafinas cristalizadas.

Hidrotratamiento catalítico

También denominado hidrocracked, se lleva a cabo mediante un complejo proceso de hidrogenación

catalítica de los aceites desaromatizados y desparafinados con el objeto de mejorar la viscosidad de las

bases minerales, aumentando la resistencia a la oxidación y la estabilidad de los mismos (esto último se

consigue eliminando los compuestos nitrogenados). Las bases minerales no convencionales son una

excelente fuente para producir aceites de alta calidad con un costo reducido. Una medida de la calidad y

grado de refinación es el color del aceite mineral base; aceites de igual viscosidad son más claros, si su

refinación fue mejor. Si la destilación no ha sido correcta, el grado de parafinicidad, naftenicidad y

aromaticidad modifican las propiedades del lubricante.

BASES SINTETICAS

Son aquellos obtenidos únicamente por síntesis química, ya que no existen en la naturaleza. Una diferencia

sobresaliente entre aceites sintéticos y minerales es que presentan una estructura molecular definida y

conocida; por ende propiedades predecibles. Los productos que hasta hoy se conocen como lubricantes

sintéticos pueden ser ubicados entre alguna de las siguientes familias citadas a continuación:

Poly Alpha Olefines PAO (Aplicación Automotriz e Industrial)

Resultado de una química del etileno que consiste en la reacción de polimeración de compuestos

olefínicos. Son Multigrado según la clasificación SAE para motor y cajas de cambio; y su punto de

congelación es muy bajo. También se les denomina hidrocarburos de síntesis, por su obtención artificial

de productos del crudo petrolífero. Se aplican en aceites de uso frigorífico por su propiedad de continuar

fluidos a muy baja temperatura. Comparados con el aceite mineral, tienen mayor índice de viscosidad y

mayor resistencia a la oxidación.

Ésteres orgánicos (Aplicación Automotriz y Aeronáutica)

Se obtienen también por síntesis pero sin la participación de productos petrolíferos. Al contrario de las

bases PAO, los Esteres son producto de la reacción de esterilización entre productos de origen vegetal,

como alcoholes y ácidos grasos. Son Multigrado y poseen un poder lubricante extraordinario; son

usados en aceites para compresor, aceites hidráulicos y aceites de transmisión; tienen propiedades

sobresalientes, como:

Alta untuosidad

Capacidad de adherirse formando una capa límite continua sobre metales de fierro y aluminio, elimina el

tiempo de formación de película, reduciendo el desgaste producido en ese momento.

Autolimpiante

Capacidad de evitar la formación de depósitos adheridos en las paredes internas de un motor.

Resistencia a altas temperaturas

Alta Biodegradabilidad

Por lo que no rompe el equilibrio ecológico pues son absorbidos por colonias bacterianas sin causarles

daño. Su grado de degradación biológica en estado puro y nuevo es cercano a 100%.

Ésteres fosfóricos (Aplicación Industrial)

Son producto de la reacción de óxidos fosfóricos y alcoholes orgánicos. Su alto costo limita su uso a

fluidos hidráulicos resistentes al fuego en aplicaciones muy específicas. Poseen buen poder lubricante y

Antidesgaste.

Comparación de propiedades de las Bases

Propiedades Base Mineral Base Hidrocrack Base P.A.O. Base Éster

Punto de congelación Débil

-10 a -15

Débil

-15 a -25

Excelente

-40 a -60

Excelente

-40 a -60

Índice de viscosidad Bajo

100

Bueno

120-150

Bueno

120-150

Muy Bueno

130-160

Viscosidad Monogrado Multigrado Multigrado Multigrado

Resistencia a la

oxidación Buena Buena Muy buena Excelente

Volatilidad Media Media Excelente Excelente

Untuosidad No No No Sí

Biodegradabilidad No No No Sí

ACEITES LUBRICANTES SINTÉTICOS

Aceites preparados en laboratorio a partir de compuestos de bajo peso molecular para obtener compuestos

de alto peso molecular y propiedades predecibles. Los lubricantes sintéticos son desarrollados y usados

para aplicaciones especiales donde los productos obtenidos del petróleo no son adecuados.

Para algunas aplicaciones, estos líquidos cuentan con propiedades superiores a las de los aceites lubricantes

minerales. Sin especificar detalladamente los diferentes grupos, las ventajas de los aceites sintéticos son:

alta estabilidad térmica y a la oxidación, la favorable relación viscosidad – temperatura, alto punto de

inflamación y buen comportamiento en frío.

Características del aceite sintético

Según su estructura molecular los lubricantes sintéticos están diseñados especialmente para proporcionar

excepcional rendimiento tanto a altas como a bajas temperaturas. Concretamente sus ventajas son:

Excelente arranque

Los aceites convencionales contienen trazas de ceras que dificultan su movimiento en frío. Esto puede

retrasar la llegada del aceite a algunos puntos de un motor durante algunos segundos críticos pues

producen desgaste. En los aceites sintéticos desaparece éste problema pues están formulados

especialmente sin ceras para un mejor arranque y menor desgaste.

Intervalos de cambio de aceite más largos

Los aceites sintéticos responden mucho mejor al proceso de oxidación y pueden estar en servicio

durante largos intervalos antes de su cambio. Esto se traduce en utilizar menos aceite, economizando

recursos y ayudando a conservar el Medio Ambiente.

Motores más limpios

En los procesos de oxidación se producen lodos y depósitos que se adhieren al motor. Los lubricantes

sintéticos son resistentes a estos procesos disminuyendo la formación de lodos y depósitos. Esto hace

que el motor se conserve más limpio y trabaje de forma más eficaz.

Desventajas de los Aceites Sintéticos

Son más costosos (4-8 veces el aceite mineral)

No se deben mezclar

Para ciertas condiciones de trabajo son difíciles de conseguir

Química de los lubricantes sintéticos

Los aceites sintéticos son producidos mediante reacciones químicas en las cuales la presión, temperatura y

la relación de los compuestos son cuidadosamente controladas.

El Etileno y sus derivados son las materias primas más usadas para la elaboración de aceites sintéticos, en

su mayoría se obtiene del petróleo procesado térmicamente y del gas natural. El costo como producto es

resultado de la suma del costo de la materia prima más el costo individual de cada proceso; los principales

componentes del aceite sintético son:

Hidrocarburos sintetizados

Polialfaolefinas

Aromáticos alquilatados

Polibutenos

Cicloalifáticos

Poliglicoles

Ésteres orgánicos

Los esteres orgánicos son compuestos que contienen oxígeno y provienen de la reacción de un alcohol con

un ácido orgánico, desde el comienzo de su uso, en la segunda guerra mundial han sido una clase

importante de fluidos con base sintetizada. Algunos tipos de esteres son:

Ésteres ácido difásico

Ésteres poliol

Ésteres de ácidos fosfóricos

Ésteres de silicato

ACEITES LUBRICANTES SEMI-SINTÉTICOS

El término Semi-sintético implica un producto terminado en cual su fase sintética no ha sido completada o se

encuentra combinada con material no sintético.

Características del aceite semi-sintético

Son demasiado variables ya que dependen de las diferentes combinaciones de bases que se realizan, tanto

en calidad como en cantidad. Sus principales características son:

Mayor índice de viscosidad

Puntos de fluidez más bajos

Mayor punto de inflamación

Mayor resistencia a la oxidación

Baja volatilidad

Ventajas de los Aceites semi-sintéticos

Ahorros de lubricante

Periodos de cambio más prolongados

Ahorros de energía motriz

Menor temperatura de operación

Suave arranque en frió

Buena protección contra el desgaste

ACEITES LUBRICANTES DE EXTREMA PRESIÓN EP

Lubricantes EP de 1ra generación

El desempeño de estos lubricantes es bueno, pero su coeficiente de fricción combinado (fricción sólida y

fluida) es alto y presentan un área de soporte de carga que equivale solo al 25% del área aparente del

mecanismo. Se tienen dos grupos generales:

Compuestos o “Compound”

Son una mezcla de un 95 a 97% de aceite mineral o sintético y un 3 a 5% de ácidos grasos; reaccionan

con las superficies metálicas a temperaturas menores o iguales a 80 °C en el punto de contacto. Por

encima de este valor se degradan permitiendo el contacto metal-metal y al desgaste del mecanismo.

Compuestos de tipo químico

Como los ésteres clorados, la manteca de cerdo sulfurada y el tricresilfosfato. Estos aditivos reaccionan

químicamente con las superficies metálicas por encima de los 80 °C en el punto de contacto; por debajo

de esta temperatura su velocidad de reacción es muy baja ó no reaccionan.

Cuando la temperatura de las rugosidades de un mecanismo bajo lubricación elastohidrodinámica EHL

fluctúa alrededor de los 80 °C, se deben utilizar lubricantes con aditivos a base de ácidos grasos y de tipo

químico. Como en la práctica es difícil determinar en forma precisa 80 °C en las superficies de contacto, se

toma como referencia una temperatura de 50 °C en la superficie de la carcasa en la que se encuentra alojado

el mecanismo, para seleccionar el tipo de aditivos EP.

Lubricantes EP de 2da generación

Son una mezcla de un 95 a 97% de aceite mineral o sintético y un 3 a 5% de un lubricante de película sólida

como el bisulfuro de molibdeno (que es el más utilizado), grafito, tungsteno, Teflón ó boratos. El coeficiente

de fricción combinado de estos lubricantes es menor que el de los de 1ra generación y se caracterizan

porque además de recubrir totalmente el perfil de las rugosidades de las superficies, rellena parte de los

valles de las mismas, incrementando el área de soporte de carga a un 40% del área aparente del mecanismo.

Lubricantes EP de 3ra generación

Estos lubricantes tienen los coeficientes de fricción combinados más bajos del grupo de lubricantes EP y

poseen aditivos de base órgano-metálica (a base de cloro y de fósforo) que liberan átomos metálicos que

eutecticamente reducen el punto de fusión de las crestas superficiales más sobresalientes, haciendo que se

deformen plásticamente llenando los valles de las rugosidades de las superficies de fricción cuando están

sometidas a elevadas presiones. El área de soporte de carga llega a hasta un 75% del área aparente del

mecanismo.

Las ventajas más importantes de la 3a generación son:

Menor consumo de energía,

Menor fatiga de las piezas lubricadas al aumentar el área de soporte de carga,

Corrección de fallas como pitting incipiente ó descostrado en dientes de engranajes,

Reducción de la temperatura de operación,

Reducción del nivel del ruido y las vibraciones.

LUBRICANTES POLARES

Una mínima parte de los compuestos incluidos en el petróleo son susceptibles de polarizarse al absorber

energía térmica, se trata de macro-moléculas con ambos polos (+) y (-) en los extremos opuestos. Esta

polarización se origina a partir de temperaturas de trabajo de 50 °C ó 60 °C.

El acero y otras aleaciones no están en equilibrio, su equilibrio solo se presenta en estado mineral como

Pirita. Etc. Para obtenerlos se aplica energía térmica que los deja en un equilibrio inestable, lo que produce

micro-corrientes eléctricas entre el Fe+ y el CFe3-. Como las superficies en fricción no son eléctricamente

neutras, se producen micro-corrientes entre ellas. Sin embargo las substancias polares dotan a ambas

superficies de campos electromagnéticos del mismo signo, por lo que las superficies tratadas con

substancias polares se repelen de la misma manera que se repelen dos polos del mismo signo en los

imanes.

ADITIVOS DEL ACEITE LUBRICANTE

En términos generales los aceites lubricantes de cualquier origen, están compuestos esencialmente por dos

grandes componentes:

Base lubricante

Que puede ser Mineral (derivada de hidrocarburos

parafínicos, nafténicos o aromáticos) o Sintética (química)

y determina la mayor parte de las características del aceite

tales como color, viscosidad, resistencia a la oxidación,

punto de fluidez, etc.

ADITIVOS

Sustancias químicas que se añaden en pequeñas

cantidades a los aceites lubricantes y que adecuadamente

combinados pueden proporcionar o incrementar

propiedades favorables o bien, pueden reducir o suprimir

propiedades perjudiciales y retardan la degradación del

aceite.

Los componentes no reactivos (hidrocarburos Parafínicos, Nafténicos o Aromáticos) no tienen grupos

polares y sirven de base para alojar el resto de componentes o aditivos. Lo cual permite comprender que

existe multitud de aceites diferentes dependiendo del tipo de la base y del tipo de aditivos.

ADITIVOS MEJORADORES DE LAS CUALIDADES FÍSICAS DEL ACEITE LUBRICANTE

Mejoradores del Índice de Viscosidad

A bajas temperaturas las moléculas de estas sustancias se contraen ocupando muy poco volumen y se

dispersan en el aceite en forma de minúsculas esferas con gran movilidad. Cuando se incrementa la

temperatura, las moléculas de la masa de aceite aumentan de velocidad y las esferas se agrupan en

estructuras bastantes compactas, que se oponen al movimiento molecular del aceite base, aumentando la

viscosidad de la mezcla.

Mejoradores del Punto de Fluidez y Congelación

Los aditivos que mejoran el índice de viscosidad también disminuyen el punto de congelación y en

consecuencia, el de fluidez. Se aplican principalmente en aceites parafínicos, actuando sobre su

cristalización, pues su bajo punto de congelación reduce la fluidez en los aceites al descender su

temperatura, formando una malla de cristales o solidificaciones.

Mejoradores de la Oleosidad

Mejoran la adherencia del aceite a superficies metálicas, debido en gran medida a la polaridad molecular, que

por razón de su estructura se fijan fuertemente a dichas superficies.

De Extrema Presión

Disminuyen el desgaste de las superficies metálicas en deslizamiento, favoreciendo la adherencia del

lubricante para equipos mecánicos sometidos a muy altas presiones. Estos aditivos, reaccionan

químicamente y forman capas que se reconstruyen constantemente en los sitios de altas presiones por

efectos de la fricción; impidiendo el contacto metal-metal. En ocasiones estos aditivos producen ligeras

corrosiones, debido a la reacción química.

Mejoradores de la Rigidez Dieléctrica

Cubren el doble propósito: actuar como dieléctricos e incrementar la vida de los lubricantes usados también

con fines de enfriamiento en transformadores eléctricos.

ADITIVOS INHIBIDORES DE LAS CARACTERÍSTICAS INCONVENIENTES DEL ACEITE LUBRICANTE

Detergentes y Dispersantes

Tienen la misión de evitar que el mecanismo lubricado se contamine con depósitos carbonosos procedentes

de la combustión y prevenir su aglomeración y su deposición en las partes calientes de motor; aun cuando el

lubricante si lo esté. La acción de estos dispersantes es la evitar acumulaciones de residuos, lodos

húmedos, compuestos de hidrocarburos sin quemar, agua, óxido de plomo o carbón que se forman durante

el funcionamiento de la maquinaria; así como mantenerlos en estado coloidal de suspensión en toda la masa

del aceite. Los aditivos antiácidos, alcalinos o súper básicos, son productos normalmente de tipo detergente,

que poseen una reserva alcalina capaz de neutralizar los ácidos que se generan.

Anticorrosivos y Antioxidantes

Protegen a los materiales sensibles (metales no férreos, níquel, cobre, etc.) contra el ataque del aire a altas

temperatura e incluso del propio aceite que lo oscurecen de color y lo tornándose más ácido, con la

posibilidad de producir herrumbre; impidiendo las alteraciones internas que pueda sufrir el aceite por

oxidación y envejecimiento.

Antiemulsificadores

Reducen la tensión interfacial de manera que el aceite puede dispersarse en agua. La emulsificación suele

considerarse una característica indeseable. Sin embargo, existen aplicaciones en las cuales los aceites

minerales están compuestos de materiales emulsificantes que los hacen miscibles en agua. Los llamados

aceites solubles usados con refrigerantes y los lubricantes usados en operaciones de maquinarias dependen

de agentes emulsificantes para su exitosa aplicación como fluido de corte.

Antiespumantes

La presencia gases, con temperatura inferior a 100°C, provoca la formación de espumas debido al gran

espesor que les da la película lubricante. Estas burbujas o espumas permanentes producen el paso del aceite

por los conductos, tal como ocurre en los mecanismos con mandos hidráulicos. Los aditivos

antiespumantes tienen la misión de evitar estas burbujas y en la mayor parte de los casos actúan

adelgazando la burbuja de aire, hasta romperla, modificando las tensiones superficiales e interfaciales de la

masa de aceite.

Agentes Alcalinos

Neutralizan los ácidos provenientes de la oxidación del aceite de forma que no puedan reaccionar con el

resto del aceite o con la máquina.

Antidesgaste

Son necesarios cuando el aceite lubrica cremalleras, bielas, bombas de aceite, camisas de pistones, etc.

fluyendo establemente; así como cuando los elementos a lubricar operan total o parcialmente bajo

condiciones de lubricación límite.

PROPIEDADES DE LOS ACEITES LUBRICANTES

Realizar pruebas del aceite lubricante en servicio es la mejor manera de evaluar su desempeño; sin embargo,

en la mayoría de los casos resulta costoso e impráctico. Para tales evaluaciones se han desarrollado

pruebas de laboratorio más breves y económicas, capaces de indicar o predecir con bastante confiabilidad

algunos aspectos del comportamiento del aceite lubricante bajo condiciones específicas de funcionamiento.

Viscosidad

Resistencia de una sustancia a fluir, es la propiedad más importante que tienen los aceites, factor

determinante en la formación de la película lubricante que representa la medida de fluidez a determinada

temperatura, para distintas condiciones de espesor.

El concepto básico de la viscosidad se muestra en una figura, donde una superficie móvil se desplaza sobre

una superficie estacionaria a través de una capa de aceite a una velocidad constante V. El aceite se adhiere a

ambas superficies, pero el aceite en contacto con la cara de la superficie móvil viaja a la misma velocidad

que ésta, mientras que el aceite en contacto con la superficie estacionaria tiene velocidad cero.

Entre ambas superficies, se visualiza al aceite como si estuviera compuesto por varias capas, cada una de

ellas es arrastrada por la capa superior a una fracción de la velocidad V, proporcional a la distancia entre

dicha placa y la superficie estacionaria. Una fuerza F debe ser aplicada a la superficie móvil para vencer la

fricción entre las capas fluidas. Puesto que esta fricción depende de la viscosidad, la fuerza necesaria para

mover la superficie es proporcional a la viscosidad.

Un aceite delgado es menos resistente a fluir y su viscosidad es baja; si la viscosidad es muy baja, la

película lubricante no soporta cargas entre las superficies y desaparece de en medio sin cumplir el objetivo

de evitar el contacto entre metal y metal.

Un aceite grueso es más resistente a fluir y su viscosidad es alta; si la viscosidad es muy alta, el lubricante

no podrá llegar a todos los espacios donde se requiere y necesita mayor fuerza para moverse, originando

más desgaste en el sistema de bombeo, además en el arranque del equipo, no llega a lubricar rápidamente.

La viscosidad en cualquier fluido es una propiedad que varía directamente con la presión e inversamente con

la temperatura, al aumentar la presión aumenta la viscosidad y al aumentar la temperatura, disminuye la

viscosidad; por eso su valor no tiene utilidad si no se relaciona con su temperatura.

La viscosidad afecta la generación de calor entre superficies giratorias (rodamientos, cojinetes, cilindros,

engranajes) debido a la fricción entre moléculas; determina la facilidad con que una maquinaria se pone en

funcionamiento particularmente cuando opera en temperaturas bajas, además tiene relación con la capacidad

sellante del aceite afectando la formación de la capa de lubricación.

La viscosidad también puede variar con un cambio en el esfuerzo o velocidad de corte. Para comparar los

aceites con base de petróleo respecto a variaciones de viscosidad con la temperatura, el método ASTM

D2270 proporciona una manera de calcular el índice de viscosidad IV; que es un número arbitrario que refleja

la variación de la viscosidad cinemática con la temperatura. Para lubricantes con una viscosidad cinemática

similar mientras mayor sea el índice de viscosidad, menor variación sufrirá la viscosidad con la temperatura.

Este índice de viscosidad se mejora con los aditivos.

Para medir la viscosidad en los aceites se han utilizado varios sistemas incluyendo Saybolt, Redwood y

Engler, pero los instrumentos desarrollados para medir en estas unidades son raros. Sin embargo

generalmente se expresa en Centistokes (cst) a 40°C o 100°C y se convierte a otras unidades como Saybolt

(sus); que indican la fricción interna que se opone al cambio de posición de las moléculas del lubricante,

cuando actúa sobre ellas una tensión de cizallamiento.

Viscosidad dinámica o absoluta

Se determina midiendo la fuerza necesaria para vencer la resistencia a la fricción del fluido en una superficie

de dimensiones conocidas, la unidad de medida para la viscosidad dinámica o absoluta se expresa en Poise

(P) que se define como la fuerza necesaria para mover una superficie de un centímetro cuadrado de área

sobre otra superficie plana y paralela a la velocidad de 1 cm por segundo, cuando las dos superficies se

encuentran separadas por una película lubricante de 1 cm de espesor. También suele expresarse en

centipoises (cp), donde 1 cp = 0.01 P, o en unidades del Sistema Internacional como pascales-segundo

(Pa-s), donde 1 Pa-s = 10 P.

La viscosidad dinámica, que sólo depende de la fricción interna del fluido, es el medio más utilizado para el

diseño de cojinetes y el cálculo del flujo de aceites. Sin embargo, debido a que para caracterizar a los

lubricantes conviene más medir la viscosidad considerando la densidad del aceite, generalmente se utiliza la

viscosidad cinemática.

Viscosidad cinemática

Se determina dividiendo el valor de la viscosidad dinámica entre la densidad, ambas medidas a la misma

temperatura y expresada en unidades consistentes. Las unidades más comunes que se utilizan para expresar

la viscosidad cinemática son: stokes (St) o centistokes (Cst), donde 1 Cst = 0,01 St, o en unidades del

Sistema Internacional como milímetros cuadrados por segundo (mm2

/s), donde 1 mm2

/s = 1 Cst

Normalmente se indica para 40 °C y 100 °C, aunque en ocasiones se usan temperaturas de 37.8ºc (100 °F)

y 98.9 °C (210 °F).

La viscosidad dinámica en centipoise se puede convertir en viscosidad cinemática en centistokes

dividiéndola por la densidad del fluido en gramos por centímetro cúbico (g/cm3) a la misma temperatura. La

viscosidad cinemática en milímetros cuadrados por segundo se puede convertir en viscosidad dinámica en

pascal-segundos multiplicando por la densidad en gramos por centímetro cúbico y dividiendo el resultado

entre 1000. Resumiendo:

Punto de fluidez

Temperatura mínima a la que fluye un aceite lubricante sin ser perturbado bajo las condiciones específicas

de la prueba. Los aceites contienen ceras disueltas que cuando se enfrían se separan y forman cristales que

se encadenan formando una estructura rígida que atrapa al aceite entre la red. Cuando la estructura de la

cera está lo suficientemente completa el aceite no fluye bajo las condiciones de la prueba. Sin embargo, la

agitación mecánica puede romper la estructura cerosa y permitir que el aceite fluya a temperaturas menores

de su punto de fluidez.

Punto de Inflamación y Fuego

Temperatura a la cual el aceite despide suficientes vapores que se inflaman cuando es aplicada una llama

abierta. Cuando la concentración de vapores en la superficie es lo suficientemente grande a la exposición de

una llama, resultará fuego tan pronto como los vapores se encienden. Cuando una prueba de este tipo es

realizada bajo condiciones específicas, dicha temperatura se denomina Punto de Inflamación.

Índice de neutralización

Cantidad en miligramos de hidróxido de potasio necesarios para neutralizar el ácido libre contenido en un

gramo de aceite a la temperatura ambiente.

Índice de saponificación

Cantidad en miligramos de hidróxido de potasio necesarios para la saturación de los ácidos libres y

combinados contenidos en un gramo de aceite, es decir para la neutralización de los ácidos y la saturación

de los esteres.

Índice de alquitrán

Cantidad de sustancias alquitranosas en valores porcentuales de un aceite. El índice de alquitrán se usa en

procesos de envejecimiento artificial para establecer la predisposición del aceite a formar sustancias

alquitranosas a temperaturas elevadas y en contacto con el aire. En aceites en uso, sirve para comprobar su

grado de desgaste o envejecimiento.

Emulsionabilidad y demulsibilidad

Tendencia a formar emulsiones o mezclas intensas y duraderas con el agua. El aceite queda suspendido en

el agua en partículas minúsculas en una forma más o menos estable. En algunos casos se requiere que el

aceite se emulsione, en tanto que, en otras aplicaciones se requiere lo contrario.Propiedad importante en

lubricantes para cilindros y turbinas a vapor.

Untuosidad

Capacidad del lubricante para formar una película de adherencia y espesor entre dos superficies deslizantes,

quedando suprimido el rozamiento entre ellas. La untuosidad es la propiedad que indica mayor o menor

adherencia de los aceites a las superficies metálicas a lubricar y se manifiesta cuando el espesor de la

película de aceite se reduce al mínimo, sin llegar a la lubricación límite. Esta propiedad se analiza de

diferentes maneras; mediante el estudio de la tensión superficial, la capilaridad, los ángulos límites, las

mediciones de absorción y de adhesión, etc.

Protección a la herrumbre

La herrumbre en metales ferrosos es una reacción química que se inicia casi inmediatamente cuando estos

materiales se exponen al aire y la humedad.

Antidesgaste y extrema presión

El desgaste se clasifica en cuatro rangos de acuerdo a su causa: abrasivo, corrosivo o químico, adhesivo y

por fatiga.

Estabilidad térmica

Es la habilidad de un aceite o aditivo para resistir la descomposición bajo la exposición a altas temperaturas.

Oxidación

La oxidación de un aceite lubricante depende de la temperatura, cantidad del oxígeno contenido en el

producto y del efecto catalizador de los metales.

Espuma

La prueba de espuma más usada es aquella en la que se introduce aire en una muestra de aceite, que se

mantiene a una temperatura específica, por un periodo determinado de tiempo.

GRASAS LUBRICANTES

Mezcla viscoplástica (dispersión semilíquida a sólida) compuesta de un 70% a un 95% por un aceite de base

mineral o sintética de baja, mediana o alta viscosidad, que le otorga las propiedades básicas a la grasa y

actúa como fluido lubricante; así como un jabón que en el 90% de los casos es un jabón metálico como el

estearato de litio (jabón de litio) que funge como agente espesante y sirve de cuerpo o transporte.

La primera grasa lubricante se fabricó en 1872 y desde el inicio las grasas se basaron en jabones cálcicos y

líticos. En 1940 se desarrollaron las grasas líticas y una década después, las grasas de jabón compuesto de

aluminio.

La tendencia actual de los fabricantes de maquinaria es tratar de reducir las tareas de mantenimiento

periódico, logrando disminuir los puntos de engrase rutinario aplicando grasas lubricantes. Sus principales

propiedades son: gran adherencia, sellamiento y un espesor laminar extra, pero la más importante es tener la

capacidad de formar una película lubricante lo suficientemente resistente como para separar las superficies

metálicas y evitar su contacto; por su fácil aplicación y mínimo mantenimiento se aplican donde los

lubricantes líquidos no pueden proveer la protección requerida.

El contenido de espesante que varía entre un 5% y un 30% determina el espesor o consistencia de una grasa

y en ocasiones no se trata de un jabón, sino de productos como arcillas de bentonita. Generalmente el tipo

de jabón depende de las necesidades y propiedades esperadas en la grasa, pues como espesante otorga

propiedades como resistencia al agua, capacidad de sellar y resistencia a altas temperaturas sin degradarse.

Cuando la grasa requiere propiedades especiales, se agregan aditivos que actúen como inhibidores de la

oxidación, mejoradores de la resistencia de la película lubricante o estabilizadores. Combinando diferentes

tipos de jabón, de aceite o de aditivos, pueden producirse diferentes calidades de grasas para una amplia

gama de aplicaciones.

CLASIFICACIÓN DE LAS GRASAS LUBRICANTES

El tipo de jabón empleado en la fabricación de cada grasa, da origen a la denominación de la misma. Aunque

existen otros tipos de combinaciones posibles, los jabones más empleados en la fabricación de grasas son

los siguientes:

Cálcicos

Alumínicos

Sódicos

Líticos

Báricos

Grasas cálcicas (Ca)

Históricamente fueron las primeras grasas empleadas en maquinaria. Poseen una estructura suave de

aspecto mantecoso y ofrecen muy buena resistencia frente al agua, por lo que su empleo es apropiado en

aquellos puntos de engrase expuestos a la acción del lavado con agua. Las grasas cálcicas han sido muy

aplicadas debido a su bajo precio. No se disuelven en agua y normalmente son estables con 1 a 3% de agua;

sin embargo, su poca resistencia mecánica y su débil resistencia al aumento de temperatura, limitan sus

aplicaciones.

Pueden trabajar sin problema en cojinetes sencillos, pero no deben utilizarse en mecanismos cuya

temperatura sea mayor a 60 ºC pues a partir de ese punto se evaporan pequeñas cantidades de agua lo que

las hace inestables causando la separación del jabón y el aceite de manera que la grasa pierde su

consistencia normal y pasa de semilíquida a líquida. Para instalaciones expuestas al agua hasta 60 ºC, se

recomiendan grasas cálcicas con aditivos de jabón de plomo. Algunas grasas de jabón calcio-plomo se

utilizan en ambientes marinos, pues ofrecen buena protección contra el agua salada. Aunque el punto de gota

de estas grasas está comprendido entre 80 °C a 100 °C, se pueden encontrar grasas especiales cuyo punto

de gota supere los 200 °C. Otras grasas cómo las cálcicas compuestas, estabilizadas por medios distintos al

agua, pueden emplearse a temperaturas de hasta 120 ºC.

Grasas alumínicas (Al)

De características similares a las grasas cálcicas, las grasas alumínicas son claras, transparentes y de

estructura suave y fibrosa; no ofrecen gran resistencia al incremento de la temperatura, pues su temperatura

límite de servicio es de 70 °C.; aunque algunas pueden llegar a los 150 °C.

Son insolubles en agua, poseen gran resistencia a la formación de sarro y no se endurecen demasiado a

bajas temperaturas. Presentan buenas cualidades adherentes pero su resistencia mecánica sigue siendo

baja. Sus principales aplicaciones son los puntos de engrase del chasis de vehículos y las juntas de los

árboles de transmisión; su punto de gota oscila entre 80 °C y 90 °C.

Grasas sódicas (Na)

Presentan estructura fibrosa y muy buena resistencia mecánica, sin sufrir deterioro alguno ni separación de

sus componentes aunque se sometan a grandes esfuerzos de batido y agitado. Poseen buenas cualidades

de adherencia, obturación, anticorrosivas y antisarro, presentan una excelente resistencia a la oxidación en

servicios prolongados; pueden emplearse a mayor gama de temperaturas que las cálcicas, su punto de gota

se sitúa entre los 140 °C a 180 °C. Actualmente se utilizan grasas sintéticas del tipo sodio para alta

temperatura, capaces de soportar temperaturas de 120 °C hasta 150 °C.

No soportan la presencia de agua por escasa que ésta sea, por lo que son muy recomendables en

rodamientos en los que esté garantizada la hermeticidad de los mecanismos contra la posible penetración de

agua, frecuentemente se emplean en rodamientos y cojinetes sellados conocidos como ''engrasados de por

vida". Sin embargo, actualmente se fabrican algunas grasas sódicas con resistencia al agua a partir del

octadeciltereftalato sódico.

Grasas líticas (Li)

Son bastante empleadas, aproximadamente un 50% de las grasas que se aplican son líticas, esto se debe a

que tienen las ventajas de las grasas cálcicas y sódicas, no así sus desventajas; normalmente poseen una

estructura suave y mantecosa parecida a las cálcicas; presentan buena capacidad de adherencia a las

superficies metálicas, alta resistencia al agua y excelente estabilidad a alta temperatura, por lo que la mayoría

pueden utilizarse en una gama de temperatura más amplia que las sódicas (hasta 150 °C). Aunque no

protegen eficazmente contra la corrosión ni son muy estables químicamente.

Las grasas líticas son muy poco solubles en agua y admiten la adición de un 1% de jabón cálcico para

incrementar dicha insolubilidad; además, si poseen aditivo de jabón de plomo, seguirán lubricando aunque

contengan agua; cuando esto sucede están como emulsionadas por lo que sólo se utilizan a una temperatura

mayor a los 60 °C. La utilización de diferentes aditivos permite la obtención de grasas líticas de tipo

multipropósito, aptas para todo tipo de aplicaciones industriales, solas o combinadas con bisulfuro de

molibdeno, polietileno o teflón. Su punto de gota se sitúa sobre 190°C.

Grasas de bario (Ba)

Superan a las grasas líticas con mejor resistencia mecánica y mejor cualidad adhérente, así como por su

mejor resistencia al agua. Se emplean como grasas de tipo universal que pueden utilizarse sin contratiempos

hasta temperaturas del orden de 150 °C. Son más costosas y difíciles de preparar, su punto de gota se sitúa

alrededor de los 200°C.

Grasas de jabón compuesto

Este término se emplea para grasas que contienen una sal y un jabón metálico. Las grasas de jabón de

calcio compuesto son las más comunes y su principal ingrediente es el acetato cálcico. Otros ejemplos son

compuestos de aluminio, sodio, litio y bario. Las grasas de jabón compuesto permiten mayores temperaturas

que las correspondientes grasas convencionales.

Grasas espesadas con sustancias inorgánicas

Emplean distintas sustancias inorgánicas como espesantes, por ejemplo, bentonita o gel de sílice. La

superficie activa de las partículas de estos espesantes absorben las moléculas de aceite. Las grasas de este

grupo son resistentes al agua y adecuadas para altas temperaturas conservando su estabilidad; sin embargo

a temperaturas normales, sus propiedades lubricantes decrecen.

Grasas sintéticas

Este grupo incluye grasas basadas en aceites sintéticos, como aceites ésteres y siliconas, que no se oxidan

rápidamente como los aceites minerales; por tal motivo tienen mayor campo de aplicación. Emplean distintos

espesantes, como bentonita, jabón de litio y PTFE (teflón). La mayoría de las calidades cubren pruebas bajo

normas militares, como las normas American MIL para aplicaciones como dispositivos de control e

instrumentación en aeronaves, robots y satélites. Regularmente a bajas temperaturas (bajo -70º C) presentan

poca resistencia al rozamiento.

Grasas para temperaturas bajas (LT)

Tienen una composición que ofrece poca resistencia, especialmente al arranque a temperaturas bajas como

-50 °C. Su viscosidad es pequeña (15 mm²/s a 40º C), su consistencia puede variar entre NLGI 0 y NLGI 2;

estas consistencias requieren obturaciones efectivas para evitar la salida de grasa.

Grasas para temperaturas medias (MT)

En este grupo están las grasas multipropósito, que pueden utilizarse en la gran mayoría de los casos y se

recomiendan para equipos con temperaturas de -30 °C a 110 °C; La viscosidad del aceite base puede estar

entre 75 y 220 mm²/s a 40º C. La consistencia puede variar entre NLGI 2 ó NLGI 3.

Grasas para temperaturas altas (HT)

Estas grasas permiten temperaturas de hasta 150 °C, la viscosidad de su aceite base es aproximadamente

de 110 mm²/s a 40º C, sin exceder demasiado ese valor, pues la grasa puede volverse relativamente rígida a

temperatura de ambiente e incrementar el par de rozamiento. Su consistencia es NLGI 3.

Grasas extrema presión (EP)

Para obtener más resistencia en la película lubricante e incrementar su capacidad de carga, normalmente

contienen compuestos de azufre, cloro, fósforo y en algunos casos jabones de plomo. La viscosidad del

aceite base es de unos 175 mm²/s a 40 °C. En general, las grasas EP no se deben emplear a temperaturas

inferiores a -30 °C ni superiores a 110 °C, su consistencia suele corresponder a NLGI 2.

Sus aditivos son necesarios en grasas para velocidades muy bajas y elementos medianos o grandes

sometidos a tensiones elevadas, de manera que cuando se alcanzan temperaturas suficientemente altas, en

el exterior de las superficies metálicas se produce una reacción química que evita la soldadura.

Grasas antiengrane (EM)

Contienen bisulfuro de molibdeno y proporcionan una película más resistente que las grasas EP. También se

emplean otros lubricantes sólidos, como el grafito.

Grasa Graphifluid

Muy adherente, de consistencia NLGI=0, ideal para lubricar engranajes abiertos y cables; presenta buena

bombeabilidad, buen comportamiento en presencia de agua; con propiedades antiherrumbres y

antioxidantes; con resultados en ensayo de cuatro bolas (test de soldadura) mayores a los 500 Kilos.

COMPOSICIÓN DE LAS GRASAS LUBRICANTES

Saponificación

Proceso por medio del cual una grasa (u 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 las bases metálicas utilizadas en la

saponificación proporcionan las características deseadas en una grasa, las de calcio, aluminio y litio ofrecen

buena resistencia al agua y humedad, mientras que las de sodio permiten soportar altas temperaturas. Las

deficiencias que puedan tener las grasas se pueden modificar mediante la adición de fluidos, aditivos y

espesantes.

Generalmente las grasas se componen en un 75% a un 96% de un aceite como base mineral (parafínicas,

nafténicas) o base sintética (polialfaolefinas, ésteres, poliglicoles o siliconas), en un 3% a un 25% de un

espesante (jabones metálicos, no jabonosos o inorgánicos) y en un 1% a un 10% de aditivos (inhibidores,

mejoradores).

Bases minerales parafínicas (CnH

2n+2)

A altas temperaturas son relativamente estables, pero a temperaturas bajas no funcionan satisfactoriamente

por el alto contenido de parafinas que poseen. Dentro del aceite, forman partes sólidas que pueden obstruir

los conductos de lubricación en ciertas maquinarias diseñadas solo para aceite.

Bases minerales nafténicas (CnH

2n)

Regularmente contienen una elevada proporción de asfalto; por lo que no deben usarse a temperaturas por

arriba de los 65°C, pues a altas temperaturas son menos estables que las parafínicas, Determinan la mayor

parte de las características de la grasa, como: viscosidad, índice de viscosidad (IV), resistencia a la

oxidación (tan) y punto de fluidez.

Espesantes especiales

Generalmente se utilizan jabones metálicos o complejos de jabón, como jabón de calcio, jabón de sodio,

jabón de litio, complejo de calcio, complejo de calcio – plomo, complejo de litio, poliurea, arcillas, bentonita

y sílice coloidal

ADITIVOS PARA LAS GRASAS LUBRICANTES

El engrase mediante grasas presenta ventajas e inconvenientes, al igual que los aceites, también se añade

uno o más aditivos con diferentes propósitos para obtener una grasa con propiedades especiales, entre más

usados destacan: inhibidores de oxidación y sarro, anticorrosivos, de extrema presión, depresores del punto

de fluidez, los modificadores de fricción y algunos colorantes y pigmentos.

Aditivos Antidesgaste

Incrementan la protección que ofrece la propia grasa. Es especialmente importante que el equipo en contacto

esté bien protegido contra la oxidación sobre todo, si funciona en ambientes húmedos.

Aditivos Antioxidantes

Retardan la descomposición del aceite base a alta temperatura, permitiendo intervalos de relubricación más

prolongados y manteniendo un bajo costo.

Aditivos Estabilizadores

Proporcionan la consistencia espesa del aceite base a través de jabones con los que difícilmente forman

compuestos. Generalmente, se añaden en poca cantidad; por ejemplo la grasa cálcica contiene del 1 al 3%

de agua como estabilizador.

Aditivos EP (extrema presión)

Incrementan la capacidad de carga de la película a través de jabones de plomo y compuestos de azufre,

cloro o fósforo.

PROPIEDADES DE LAS GRASAS LUBRICANTES

Consistencia

Recibe también los nombres de "grado de dureza" o de "resistencia a la penetración" y así como la

viscosidad caracteriza de la fluidez de los aceites, la consistencia indica la plasticidad o el grado de

deformación que es capaz de resistir una grasa bajo la aplicación de una fuerza; depende de su temperatura

y el grado de "trabajo" o “movimiento” al que se encuentra sometida.

Estabilidad mecánica

Ciertas grasas, en particular las líticas tradicionales, tienden a ablandarse durante el trabajo mecánico,

pudiendo originar pérdidas. Para equipos con vibración, el trabajo es particularmente severo pues la grasa

vibra continuamente en los elementos lubricados.

Punto de fusión

Temperatura a la cual comienza a formarse un menisco convexo en el extremo de un tubo que pertenece a

un recipiente normalizado y diseñado expresamente para la realización de este ensayo.

Punto de goteo

Temperatura a la que la grasa se licúa (pasa del estado sólido al líquido). La prueba se realiza incrementando

la temperatura de la grasa hasta que se empiece a cambiar de estado, en ese momento se desprende la

primera gota del ensayo y se toma la temperatura que precisa el punto de goteo.

Miscibilidad

Al volver a engrasar los elementos debe evitarse usar grasas diferentes, pues suelen ser incompatibles; si

estas grasas se mezclan, se obtendrá una consistencia más blanda que puede causar la pérdida de grasa y

falla en la película lubricante.

Capacidad de carga

Indica la carga que resiste una película de grasa antes de romperse.

ENSAYOS DE LAS GRASAS LUBRICANTES

Prueba de consistencia

La consistencia de las grasas depende de la cantidad de espesante, de acuerdo a la ASTM que las clasifica

de acuerdo con la medida de dureza o penetración a una temperatura específica. La prueba de consistencia

se puede efectuar bajo dos situaciones: cuando la grasa ha sido trabajada y con grasa sin trabajar.

Esta propiedad se mide utilizando una vasija especial que se llena con grasa que se calienta a una

temperatura de 25 °C (77 °F) y un penetrómetro (cono estandarizado de 6 centímetros de diámetro y 150

gramos de peso) que se deja caer sobre la grasa; 5 segundos después de que la punta del cono hace

contacto con la superficie de la grasa, se toma la lectura que indica el “grado de penetración ASTM” cuyo

valor es inversamente proporcional a la consistencia. Otra escala para determinar el grado de penetración,

es la del número del NLGI (National Lubricating Grease Institute), cuya escala es directamente proporcional a

la consistencia.

Clasificación por número de consistencia ASTM y su equivalente NLGI

(Las grasas con NLGI>2, no deben bombearse)

Escala

NLGI Grasa

Grado de penetración

ASTM (1x10-4

m) Aplicaciones

000 Fluida o liquida 445-475 Engranajes

00 Semifluida o

Semilíquida 400-430 Engranajes

0 Muy blanda 355-385 Cojinetes

Sistemas centralizados

1 Blanda 310-340 Cojinetes

Sistemas centralizados

2 Semiblanda o

Semifirme 265-295 Cojinetes

3 Firme o regular 220-250 Cojinetes

4 Semidura 175-205 Cojinetes lisos

Grasa en briquetas

5 Dura 130-160 Cojinetes

Grasa en briquetas

6 Extradura 085-115 Cojinetes

Grasa en briquetas

Penetración trabajada

Requiere que la muestra de grasa se someta a 60 carreras dobles en un pistón o un trabajador de grasa

patrón que consiste en un disco perforado que al subir y bajar dentro del cilindro, hace que la grasa pase de

un lado a otro, hasta completar 60 carreras dobles, considerando que se han simulado las condiciones a las

cuales puede trabajar la grasa en una máquina después de un tiempo determinado.

Penetración no trabajada

Se toma una muestra de grasa, que no se somete a ningún batido y se coloca cuidadosamente en el

recipiente de prueba, Posteriormente se le determina la consistencia en el penetrómetro.

Extrema presión

Se realiza para verificar la capacidad que tienen las grasas y los aceites de soportar carga. Consiste en

colocar dos elementos metálicos giratorios en contacto separados por el lubricante a prueba, aplicándoles

una fuerza externa que se va incrementando proporcionalmente hasta que los elementos metálicos se

detengan. En ese momento se mide la presión y el tipo de desgaste que se generó en la pieza. La ASTM ha

normalizado procedimientos para el uso de la prueba “Extrema Presión del método de las cuatro bolas” con

el equipo de prueba TIMKEM®

.

Ensayo de 4 bolas Shell

Este dato sirve para predecir las características de desgaste con otros metales y se encuentra en las

especificaciones de los fabricantes. Se fundamenta en el deslizamiento de una bola que gira a 1770 rpm

sobre otras tres bolas fijas, con la muestra de grasa a una temperatura de 27 °C; durante intervalos de diez

segundos e incrementos de carga crecientes. Se mide la carga máxima que puede aplicarse a la bola

superior hasta que se rompe la película de grasa aplicada.

Ensayo Adams

Mide la cantidad de aceite destilado de la grasa tras trabajar ésta en un cojinete a determinada temperatura y

velocidad en rpm. Mientras menos aceite se destile, mejor es el comportamiento de la grasa.

Pruebas de oxidación

Para evaluar la estabilidad a la oxidación se realizan dos métodos: Prueba estática a través del denominado

“Bomba de Oxigeno” y la prueba dinámica a través de “La vida funcional de las grasas para rodamientos de

bolas”.

Estabilidad frente a la oxidación

Este ensayo consiste en depositar cuatro gramos de grasa en cada uno de cinco platos existentes del interior

de un recipiente hermético con oxígeno presurizado a determinada temperatura. El cambio de presión en el

interior indica absorción de oxígeno. Este dato debe tenerse en cuenta para el almacenaje de la grasa.

Prueba de resistencia al agua

Permite comprobar la resistencia de la grasa a la acción del agua y se hace a través de las características del

lavado por agua en grasas lubricantes. Las posibles burbujas de agua dispersas en una grasa, además de

facilitar la corrosión, podrían llegar a ser causa del contacto directo entre metal y metal, por lo que resulta

perjudicial.

Contenido en agua y resistencia al lavado con agua

El ensayo se realiza haciendo funcionar cuatro gramos de grasa en un rodamiento patrón de ocho bolas,

girando durante una hora a 600 rpm mientras un chorro de agua a 38 °C choca contra el cojinete;

transcurrida la hora se seca y se establece el porcentaje de pérdida en el peso de la grasa.

Estabilidad mecánica o estructural

Se emplean dos métodos: Midiendo la penetración después de que la grasa ha sido utilizada por largo

periodo o colocando una muestra de grasa en una cámara cilíndrica donde se pasa a través de un rodillo

durante dos horas a temperatura ambiente para hacerle después la prueba de la penetración.

Pruebas de separación de aceite

Cuando las grasas se utilizan para lubricar rodamientos, se requiere liberar cierta cantidad de aceite con el fin

de mantener la función de lubricación. Si el aceite se separa demasiado rápido de la grasa, se forma un

residuo de jabón concentrado y duro que retrasara el flujo normal del aceite.

Prueba de protección a la herrumbre

Para evaluar la protección contra la herrumbre de las grasas, se utilizan dos métodos: prueba estática y

prueba dinámica.

SELECCIÓN DE LUBRICANTES ¿GRASAS O ACEITES?

Debido a la evolución técnica de los lubricantes y de los equipos a lubricar, la elección del lubricante más

adecuado se ha convertido en una difícil tarea para quienes no tienen la formación y experiencia adecuadas.

Para poder seleccionar el lubricante más adecuado a cada aplicación buscando la mayor eficiencia, se

recomienda conocer:

Los mecanismos, equipos e instalaciones a lubricar.

Los lubricantes existentes en el mercado, sus cualidades y las nuevas tecnologías en lubricantes.

Los requerimientos actuales en cuanto a seguridad, salud y medio ambiente.

El criterio de selección de un lubricante basado sólo en su precio, implica agregar costos indirectos por las

aplicaciones incorrectas. En la búsqueda del mantenimiento óptimo, deben ejecutarse las mejores prácticas

de lubricación y los lubricantes seleccionados deben poseer las características físico-químicas necesarias

para su desempeño correcto.

Para determinar cuándo debe utilizarse aceite y cuando grasa, deben considerarse las ventajas y desventajas

que cada tipo de lubricante; pues básicamente la decisión depende de las condiciones de operación y el tipo

de máquina que debe lubricarse.

Ventajas de los aceites:

Fácil de purgar y rellenar; ideal si por necesidades del servicio se requiere lubricar frecuentemente.

Permite su aplicación por diversos medios y se adapta más fácilmente a las partes de la máquina.

Es más fácil controlar la cantidad correcta de lubricante.

Ofrecen un mayor rango de viscosidades para elegir de acuerdo a velocidad y carga.

Se puede usar en un rango más amplio de velocidad y temperatura que de los 32 a los 200 °F.

Ventajas de las grasas:

Son más efectivas cuando se opera con velocidades bajas y grandes cargas.

Se utilizan en ambientes de trabajo muy nocivos con polvo, humedad, etc.

Requieren menos cantidad comparadas con la cantidad de aceite, especialmente en rodamientos.

Por su construcción y diseño se aplican cuando el punto a lubricar sea de difícil el acceso al

lubricante líquido.

Se aplican cuando el mecanismo a lubricar ofrece dificultades para retener consigo el aceite como es

el caso de los rodamientos, requiriendo mayor adherencia y consistencia.

Por su consistencia plástica, es más fácil mantenerlas dentro de las cajas de lubricación.

Pueden obtenerse bajas temperaturas en los cojinetes, aún si el número de revoluciones es elevado,

aplicando cantidades dosificadas de grasas para altas velocidades.

Prolongan los periodos de mantenimiento al máximo, disminuyendo la frecuencia de lubricación.

Obturan eficazmente evitando la entrada de partículas extrañas o agua, gracias a la salida de la grasa

usada; es decir, formación de cuellos de grasa.

Proporcionan juntas de estanqueidad más sencillas y menor riesgo de fugas, lo que es especialmente

útil en industrias donde el producto final debe conservarse limpio.

Se aplica lubricación sólida cuando se presentan cargas extremas con vibraciones o en presencia de gases,

disolventes, ácidos, etc. Los lubricantes más utilizados en este caso son el bisulfuro de molibdeno y el

grafito, que poseen una estructura molecular en láminas superpuestas de tipo "hojaldrado". Las grasas se

usan como lubricante, bajo condiciones en las cuales no sería conveniente utilizar aceites, como:

Bajas velocidades de operación.

Temperaturas extremas.

Altas cargas de rodadura y choque.

Operación limpia.

Supresión de salpicaduras.

Mínima atención.

Sellado a contaminantes externos.

Grandes holguras en rodamientos.

Desventajas de las grasas:

No soportan adecuadamente las temperaturas elevadas, salvo grasas muy especiales o de alta

calidad; por lo que se pierde por completo la acción refrigerante del lubricante, evitando la

evacuación de calor.

Su película absorbe impurezas sin expulsarlas, sobre todo con cantidades mínimas de grasa.

Presentan límites menores de velocidad en rpm comparadas con la lubricación por inyección de

aceite y la lubricación por pulverización.

No han conseguido eliminar totalmente la necesidad del engrase periódico, sobre todo en la

maquinaria pesada.

Cómo elegir la grasa más adecuada

Al elegir la grasa más adecuada, lo más importante es saber dónde se va a aplicar; los elementos a engrasar

más comunes en la industria, maquinaria pesada o máquinas herramientas pueden ser:

Engranajes abiertos

Reductores

Cadenas

Cables

Rodamientos

Cojinetes y bujes

Existen varios factores que debemos tener en cuenta a la hora de elegir la grasa más adecuada para cada

una de las aplicaciones, los más importante son:

La accesibilidad del punto de engrase

La forma de aplicación

La velocidad de operación

La temperatura de operación

La carga de trabajo

El nivel de vibraciones

Los contaminantes exteriores

La compatibilidad con otras grasas

Qué se debe exigir a una grasa lubricante

Adecuada lubricación: reducción de la fricción y mínimo desgaste.

Protección de la corrosión.

Propiedades sellantes: Evitando la entrada de sustancias no deseadas al mecanismo (agua, polvo, etc.)

Tenacidad: buena resistencia mecánica y resistencia a cambios estructurales o de consistencia.

Resistencia al centrifugado y a la pérdida de fluido.

Compatibilidad con materiales sellantes.

SELECCIÓN DE ACEITES LUBRICANTES

La lubricación debe ser considerada parte vital de una máquina como cualquiera de sus elementos de

trabajo. Los ejes y engranajes de una máquina de alta producción deben ser diseñados y construidos con

gran precisión y los mejores materiales, pero sin una apropiada lubricación, estas partes vitales quedan

rápidamente destruidas provocando el paro de la máquina.

La vida útil de los equipos, depende en gran parte, del desempeño del personal encargado de lubricarlos. Un

buen lubricador no se improvisa, su preparación se logra a base de experiencia; pues debe estar

familiarizado con las máquinas, ubicando sus puntos de lubricación y saber cuándo y cómo deben

lubricarse.

Anteriormente los mecánicos solo se ocupaban de reparar la maquinaria, sin embargo progresivamente

fueron reconociendo la importancia de la lubricación; convirtiéndose en una operación separada y

especializada. Actualmente no se designan inexpertos para dicha actividad; el puesto de lubricador se

considera clave para la correcta operación de las máquinas y debe contar con los siguientes conocimientos:

Principios básicos de la lubricación.

Conservación y control de los equipos.

Sus obligaciones y responsabilidades.

Naturalmente La elección de lubricantes no es fácil, para seleccionar un lubricante siempre deberá existir un

balance entre los factores que afectan sus características de funcionamiento: velocidad de operación,

temperatura de operación y carga de trabajo; para determinar la viscosidad adecuada del aceite en cada caso

particular.

Velocidad de operación

La velocidad de operación de un mecanismo lubricado, tiende a producir el efecto cuña de aceite y la

fricción fluida, que será mayor mientras el lubricante sea más viscoso; por lo tanto, siempre que la

velocidad relativa entre las superficies en movimiento sea elevada, habrá mayor probabilidad para que

se forme la cuña de aceite. Por lo que probablemente un aceite de baja viscosidad sea suficiente,

incluso con menor perdida de potencia.

Temperatura de operación

Influye directamente en la viscosidad del aceite; por lo que al seleccionar un aceite lubricante, deberá

considerarse la temperatura ambiente y de operación del punto a lubricar. Si la temperatura es elevada,

debe usarse un aceite de mayor viscosidad, si la temperatura es reducida debe emplearse un aceite de

menor viscosidad.

Carga de trabajo

Una viscosidad mayor del lubricante soporta mejor la acción de una carga pesada que incrementa el

rozamiento entre dos superficies en movimiento; pero si la carga es ligera, una viscosidad menor

permite el libre movimiento de las superficies y una menor pérdida de potencia.

Utilización de aceite lubricante según su viscosidad y sus condiciones de trabajo

Alta Viscosidad Baja Viscosidad

Bajas velocidades. Altas velocidades.

Altas temperaturas de trabajo. Bajas temperaturas de trabajo.

Grandes cargas de trabajo (presión). Bajas cargas de trabajo (presión).

Una forma sencilla de recordarlo es a través de las siguientes LEYES:

A mayor velocidad, menor viscosidad y a menor velocidad, mayor viscosidad.

A mayor temperatura, mayor viscosidad y a menor temperatura, menor viscosidad.

A mayor carga, mayor viscosidad y a menor carga, menor viscosidad.

Un lubricante muy viscoso podría cubrir las superficies de un rodamiento y probablemente podría adherirse

más fácilmente al rodamiento, pero al mismo tiempo incrementará la fricción, la temperatura y la presión,

incluso si el lubricante es muy pesado, generará problemas al arranque por falta de lubricación.

Regla general

Usar la viscosidad mínima para proveer lubricación limítrofe durante el arranque o en el caso de

elementos, (que no son motores) al moverse por primera vez cada vez que se activan; así como,

Usar la viscosidad máxima para reducir la fricción y las pérdidas de potencia innecesarias (calor y

desgaste).

Frecuentemente el trabajo de las máquinas, no se desarrolla estrictamente bajo estas condiciones extremas,

sino más bien bajo una combinación, que es estudiada por expertos para poder recomendar el lubricante

adecuado, dependiendo de varios factores como: las condiciones de operación, el diseño del equipo y el

método de aplicación. La mayoría de los fabricantes y/o proveedores de los equipos, proporcionan

recomendaciones de lubricación basadas en dichos factores; de lo contrario debe aplicarse el criterio para

determinar el lubricante adecuado.

1.- Requerimientos básicos

Considerar la viscosidad del aceite o la consistencia de las grasas.

2.- Variables de operación y condiciones del equipo

Considerar los requerimientos de operación para determinar la viscosidad: velocidad, carga, temperatura

y presión.

3.- Compatibilidad

Considerar los posibles efectos de los lubricantes sobre todos los materiales que entran en contacto con

él y viceversa; como: sellos, metales, pintura y otros lubricantes.

4.- Medio ambiente

Considerar las condiciones ambientales bajo las cuales opera el equipo como: temperatura ambiente,

atmosfera, riesgo de fuego, radiación, etc.

5.- Contaminantes:

Considerar factores como la acción del agua sobre el lubricante en los puntos de lubricación y la

cantidad de impurezas en el aire; pues los contaminantes sólidos como suciedad y partículas metálicas

aceleran la oxidación del lubricante.

6.- Aplicación y mantenimiento del lubricante

No debe ocurrir la separación de los aditivos o separación de las grasas. Los filtros de activo y la

centrifugación húmeda pueden remover algunos aditivos de los lubricantes.

7.- Aspectos fisiológicos

Son importantes si el lubricante puede contaminar alimentos o estará en constante contacto físico con el

operario.

Qué se debe exigir a un aceite lubricante

Baja volatilidad de operación

Está relacionada al aceite base para cada tipo particular de servicio y no puede ser mejorada a través de

aditivos.

Flujo satisfactorio dentro del rango de temperaturas de operación

Depende del aceite base; sin embargo se puede mejorar mediante el uso de depresores del punto de

escurrimiento que mejoren la fluencia a bajas temperaturas y modificadores de viscosidad a alta

temperatura.

Estabilidad superior por un período razonable de uso

Depende en gran medida del aceite base, pero se asocia al agregado de aditivos que mejoran las

características de comportamiento y extienden la vida útil del lubricante. La estabilidad y vida útil del

lubricante son afectadas por el ambiente en el que opera y factores como la temperatura, el potencial de

oxidación, la humedad, el combustible no quemado y los ácidos corrosivos.

Compatibilidad con otros materiales del sistema

La compatibilidad con sellos, rodamientos, embragues, etc., puede ser parcialmente asociada con el

aceite de base. Sin embargo, los aditivos químicos pueden tener una mayor influencia en tales

características.

Especificaciones de los lubricantes para engranajes

Presentar estabilidad a altas temperaturas y anticorrosión.

Contener antifriccionantes e inhibidores de desgaste.

Contener repelentes de agua.

Poseer excelentes cualidades antiespumantes.

Contener aditivos de azufre-fósforo para mayor capacidad de carga.

Contener agentes de adhesividad para evitar la pérdida de lubricante por derrape.

Presentar la viscosidad correcta a la temperatura de operación.

Especificaciones para lubricantes en motores de automóviles

Fluir a bajas temperaturas, en el arranque.

Contener aditivos que suspendan los contaminantes y que ayude a mantener limpio el motor.

Presentar resistencia a la oxidación.

Proteger en gran medida de los altos niveles de azufre.

Suficiente alcalinidad para neutralizar la formación de recubrimientos producto de la combustión.

Tener dispersión a altas temperaturas para evitar incrustaciones

Aspectos a considerar al aplicar un lubricante sintético

Verificar que el equipo donde se aplicará.

Verificar su temperatura de operación.

Seleccionar la base sintética requerida.

Analizar el costo para determinar su factibilidad económica.

Verificar que exista un equivalente en el mercado.

Verificar su compatibilidad con los sellos.

Verificar periódicamente el nivel de aceite.

Nunca rellenar con un aceite diferente y menos de base mineral.

Características y ventajas para la Selección de un aceite Sintético

Control de la fricción y desgaste.

Control de la corrosión y la herrumbre en ambientes críticos.

Alta detergencia y capacidad de limpieza natural.

Contaminantes, como gases de hidrocarburo (propano, isobutano, etileno), agua, sales, ácidos, etc.

Tendencia a ablandar los cauchos (usados en los equipos como retenes).

Compatibilidad con los productos del proceso.

Elevado Índice de Viscosidad

Elevada estabilidad térmica

Buena resistencia a la oxidación, la velocidad de oxidación se puede medir con el TAN

Algunos no son inflamables a altas temperaturas.

Mínima cantidad de residuos de evaporación.

Buena demulsibilidad

Baja tendencia a la formación de espuma.

Elevada conductividad térmica.

Alta adherencia a las superficies metálicas.

Alta miscibilidad a bajas temperaturas y baja solubilidad a altas temperaturas.

Rangos de temperatura de trabajo para lubricantes sintéticos en °C

Hidrocarburos sintetizados 40 a 180

Esteres de ácido dibásticos 38 a 180

Esteres de poliol 25 a 222

Poliglicoles 29 a 222

Esteres de fosfato 26 a 149

Verificación del tipo de lubricante EP

Una vez que se han determinado las condiciones de lubricación de los mecanismos, se selecciona el tipo de

lubricante. Si el tipo de lubricación es elastohidrodinámica EHL, debe verificarse que el lubricante a utilizar

contenga los aditivos Extrema Presión EP de acuerdo a la generación requerida, a través de la prueba de

desgaste de 4 bolas según el método ASTM para determinar la capacidad de carga en Kgf del aditivo. Este

dato se puede consultar en la ficha técnica del lubricante del catálogo del fabricante.

Capacidad de carga del lubricante de acuerdo con la generación de aditivos EP

No Generación de aditivo EP Capacidad de carga Kgf

1ra generación Hasta 350

2da generación de 350 a 750

3ra generación de 750 a 1300

SISTEMAS DE APLICACIÓN DE LUBRICANTES

Una vez seleccionado el lubricante apropiado, este deberá aplicarse a los equipos que lo requieran; para esto

existen varios métodos: aplicación manual, métodos a plena pérdida, a pérdida escasa o sistemas de

recirculación.

APLICACIÓN MANUAL

Este tipo de aplicación no es muy eficiente, pues no proporciona

una lubricación regular, continua y controlada. Las grasas se

emplean en rodamientos, cojinetes y guías; en algunos casos,

las grasas se aplican directamente de forma manual.; pero su

aplicación puede hacerse con pistolas manuales o neumáticas.

Para el caso de los rodamientos, no se recomienda su

aplicación excesiva evitando el aumento de presión y

temperatura. Existen rodamientos de uso ligero o medio,

lubricados de por vida; los cuales no requieren volverse a

lubricar.

MÉTODOS A PLENA PÉRDIDA (dispositivos de aplicación única)

Representan una mejora comparada con la aplicación manual, ya que estos dispositivos alimentan

constantemente cantidades relativamente pequeñas de aceite lubricante o grasa para reponer la película

delgada de lubricante o remover los contaminantes del lubricante viejo, que después de actuar escurre y se

elimina. Se les llama “a plena pérdida” porque el aceite pasa por el cojinete una sola vez y enseguida se

pierde, los sistemas pueden ser por:

Sistema de lubricación por fieltro o estopa

Incluye un resorte que mantiene al fieltro o estopa, bajo presión contra un muñón. Las almohadillas de

fieltro nuevas deberán remojarse en aceite durante 24 horas, antes de ser colocadas, para que puedan

conducir apropiadamente el aceite y no tengan un aspecto vidriado. En condiciones normales estas

almohadillas de fieltro duran muchos meses con una adecuada inspección, manteniendo el nivel de

aceite.

Sistema de lubricación por mecha

Consiste en un recipiente de aceite y una mecha de lana. La mecha absorbe el aceite del depósito y lo

alimenta a la abertura del cojinete. La cantidad de aceite que se surte al cojinete puede ser regulada

cambiando las dimensiones de la mecha. El depósito deberá mantenerse bien lleno ya que la cantidad

de aceite alimentado disminuye a medida que baja el nivel de lubricante en el depósito.

Sistema de lubricación por goteo

Es muy usado en la maquinaria para aplicar pequeñas cantidades de lubricante especialmente para

cojinetes simples, ejes, cadenas, y algunos engranajes abiertos. Consiste en controlar el flujo de

lubricante por medio de una válvula de aguja regulable. Un seguro situado en la parte superior del

depósito permite poner en marcha o detener la lubricación. El depósito garantiza la continuidad en el

volumen que dispensa y la sección transparente en su base, permite checar visualmente el flujo de

aceite para estar seguro de que se mantiene el suministro adecuado.

.

Sistema de lubricación por depósito con varilla

Este sistema suministra aceite a través de un mecanismo de vibración que origina un bombeo

permanente de lubricante. Consiste en un depósito de vidrio invertido y montado sobre un cojinete y

que se ajusta con una varilla o perno deslizante que descansa en el eje o muñón. Cuando la maquina

está funcionando y el eje o muñón gira, hace vibrar el perno y la vibración estimula el flujo de aceite

desde la botella hacia el cojinete a través del reducido espacio alrededor de la varilla o perno.

Sistema de lubricador mecánico

Este sistema actúa por medio de una leva que acciona un pequeño pistón el cual suministra el lubricante

a los elementos que lo requieran.

MÉTODOS A PÉRDIDA ESCASA (dispositivos con depósito de aceite)

Estos métodos suministran aceite que se mantiene en un depósito en la base del mecanismo a lubricar (caja

de engranes, chumaceras, etc.) mediante diversas formas de mover el aceite desde el depósito a los puntos

de lubricación, los sistemas pueden ser por:

Sistema de lubricación por anillo

Un muñón lleva montado un anillo metálico de un diámetro mayor que al girar se sumerge en el aceite y

lo conduce hacia la parte superior del muñón desde donde fluye a lo largo del mismo, lubricando antes

de regresar al depósito. El aceite del depósito debe cambiarse periódicamente para evitar que las

impurezas impidan el giro del anillo.

Sistema de lubricación por collarín

Se usa para hacer circular al aceite del depósito del eje cuando gira a velocidades tan altas que los

anillos se deslizarían. El collarín está sujeto al eje que cuando gira, sumerge en el aceite al collarín, el

aceite entregado por el collarín es removido por raspadores que lo distribuyen a lo largo del eje.

Sistema de lubricación por collarín Sistema de lubricación por cadena

Sistemas de lubricación por cadena

Semejante al sistema por anillo, solo que el anillo se sustituye por una cadena de eslabones que permite

mover un mayor volumen de lubricante. Si el anillo o la cadena no giran, por el uso de aceite de mayor

viscosidad; se utiliza un collarín que se sujeta al muñón, con adaptaciones necesarias como raspadores,

canaletas, etc.

Sistema de lubricación por salpique

En este método alguna parte móvil se encuentra en contacto directo con el aceite de la parte inferior de

la caja. A medida que la parte móvil gira, salpica y lleva el aceite a otras partes para mantenerse un flujo

de aceite donde se necesita.

Uno de los tipos de lubricación por salpique es aquel en el que el cojinete de la biela y del muñón del

cigüeñal se encuentran totalmente bañados en aceite, de manera que el aceite es salpicado por el

cigüeñal y por el contrapeso.

LUBRICACIÓN POR SISTEMAS DE RECIRCULACIÓN

Sistema usado con frecuencia, que comprende un abundante flujo de lubricante desde un depósito central, a

través de conductos para llegar a los puntos de lubricación requeridos en la máquina. Generalmente el

lubricante es impulsado por una bomba que aporta presión y velocidad, luego escurre y regresa al depósito

central de donde es tomado nuevamente por la bomba para reutilizarlo iniciando un nuevo ciclo. La mayoría

de máquinas grandes y algunas pequeñas están equipadas con sistemas de circulación del lubricante por:

Sistema de lubricación por gravedad

El aceite lubricante se bombea a un depósito situado en la parte superior y desde ahí fluye por gravedad

para lubricar las partes móviles que se encuentran en contacto.

Sistema de lubricación por neblina o atomización

Utiliza líneas de aire comprimido para atomizar el lubricante de un depósito y suministrarlo en forma de

neblina saturada de aceite haciéndolo llegar a los puntos de lubricación de la máquina como los

cojinetes o engranajes por medio de tuberías; el aire que pasa ayuda a extraer el calor y evita la entrada

de polvo.

Al lubricar el cilindro de una máquina de vapor o de un compresor de aire grande, es necesario surtirle

aceite venciendo la oposición que presenta el vapor o aire a presión. El abastecimiento se realiza en

cantidades pequeñas, cuidadosamente controladas para no exceder la lubricación; utilizando para este

propósito un dispositivo conocido como Lubricador.

Sistema de alimentación forzada o presurizada

El aceite se bombea desde un depósito a través de varias unidades individuales que lo surten en

pequeñas cantidades conducidas a través de las tuberías hasta los diferentes puntos de lubricación, el

sistema puede contar con un escurridero separado o comunicado con el depósito de lubricante.

SISTEMAS CENTRALIZADOS

Emplean el lubricante (grasa o aceite) una y otra vez, dependiendo del tipo de depósito y de la bomba que

utilicen. La grasa por lo general demanda presiones más altas debido a mayores pérdidas en las líneas y

pérdidas en las válvulas dosificadoras y otros dispositivos. Pueden variar desde un simple arreglo de

recipiente, bombas y línea de retorno; hasta sistemas complejos con controles electrónicos, válvulas servo,

intercambiadores de calor, filtros y bombas. Existen dos alternativas:

Sistemas directos de lubricación central

La bomba sirve para presurizar el lubricante y también para dosificarlo a los puntos de aplicación.

Sistemas indirectos de lubricación central

La bomba presuriza el lubricante y algunas válvulas ubicadas en el sistema de distribución se encargan

de dosificarlo.

Sistemas de lubricación, con o sin aire para cadenas transportadoras.

Estos sistemas a la medida, de dosificación volumétrica y totalmente automatizada se pueden dirigir y

controlar mediante autómatas o software específico, presentando varias Ventajas:

Incrementan la productividad gracias a la supresión de las paradas en la producción planificadas para

llevar a cabo las operaciones de lubricación

Reducen el desgaste de las cadenas, lo cual garantiza un ciclo de vida mecánico más largo

Mejoran la seguridad de los operarios por la automatización de la lubricación.

Ahorran energía debido a la reducción de las fricciones

Respetan el medio ambiente gracias al control y reducción del consumo de lubricante.

Lubricación con grasa mediante inyección

Sistema de lubricación para cadenas de rodillos o forjadas.

Inyección del lubricante a presión directamente en el centro del

punto de lubricación.

Para grasas hasta el grado NLGI 2.

Análisis y control del estado de la cadena gracias al software.

Lubricación con aceite, sin aire

Sistema de lubricación para cadenas de rodillos, cardánicas o

forjadas.

Proyección de gran precisión del lubricante (boquillas) o

depósito (pinceles).

Para aceites con una viscosidad de 100 mm2

/s como máximo.

Ausencia de goteo.

Lubricación con aceite, con aire

Sistema de lubricación para cadenas de rodillos, forjadas o tipo

cardan.

Proyección de microgotas (de 200 a 600 µm) de lubricante

sobre los puntos de lubricación.

Para aceites con una viscosidad de 400 mm2/s como máximo.

PROGRAMA DE LUBRICACION

Existen plantas industriales con más de 6000 equipos rotativos, que van desde simples rodamientos hasta

reductores planetarios de nueva tecnología. Tantos puntos de lubricación, provocan que el personal operativo

se equivoque a la hora de lubricar los equipos; razón por la cual resulta importante implementar acciones

sencillas que permitan ahorrar tiempo y evitar errores que pongan en riesgo al equipo. Las consecuencias de

una equivocación pueden ser mínimas, como reducir un poco la viscosidad, o mezclar grasas de diferentes

bases pero compatibles. Sin embargo, algunos riesgos más atroces sería mezclar grasas incompatibles,

mezclar aceites de diferentes clases o aplicar una cantidad incorrecta de lubricante. Por ello, es importante

mantener la información disponible y al alcance de todos, para asegurar que en todo momento se aplique el

lubricante adecuado, en la cantidad correcta y con la frecuencia acertada.

Como parte de un buen plan de mantenimiento, debe programarse correctamente la lubricación con el

respaldo directivo para contar con la autoridad, el equipo necesario y el personal competente.

Uno de los pasos más importantes al establecer un programa de lubricación es seleccionar a la persona más

capacitada para implantarlo. Cada empresa es un caso diferente por su organización, su disposición de

planta, su maquinaria, etc.; No obstante, del tipo de organización de la planta en particular, dependerá el

alcance de autoridad y como se transmita a los encargados de lubricar las maquinas; de cualquier manera,

debe actuarse sistemáticamente para coordinar trabajadores de diversos niveles.

Para lograr un programa de lubricación adecuado, debe ser realizado por un grupo de personas entre las

cuales figuren: un ingeniero en lubricación con experiencia y entrenamiento suficiente; y los representantes

de departamentos de mantenimiento, producción, contabilidad y compras; pues la cooperación entre los

diversos departamentos de una planta es esencial.

Planeación y establecimiento de un programa de lubricación.

Para poder implantar un programa de lubricación apropiado, se debe elegir el lubricante adecuado y trazar la

ruta de lubricación, tomar en cuenta la maquinaria existente y la forma en que se encuentra instalada, así

como los métodos de aplicación disponibles. Entre los puntos a considerar se encuentran:

Identificar y registrar la maquinaria en un inventario.

Seleccionar adecuadamente los lubricantes a usar en cada punto de lubricación.

Analizar la lista resultante de lubricantes, intentando reducir la diversidad de marcas y productos.

Elaborar tarjetas de control individuales para cada máquina y tablas de lubricación; indicando el tipo de

lubricante para cada una, el modo y la frecuencia de aplicación.

Seleccionar el método para marcar los puntos de lubricación para facilitar la aplicación del lubricante

correcto. Los métodos más usuales emplean placas, etiquetas o calcomanías con distintos colores,

símbolos o números, o con una combinación de ellos.

Visualizar los recorridos para el personal de lubricación.

Evaluar los métodos de aplicación de lubricante, para determinar los adecuados, recomendando los

cambios necesarios en el futuro.

Establecer registros donde se compruebe la aplicación de los lubricantes y el mantenimiento de los

sistemas de lubricación.

Establecer un sistema para registrar los beneficios obtenidos, en términos de reducción de costos de

producción y costos de mantenimiento; con información siempre disponible que justifique el costo del

programa.

Analizar los procedimientos más eficientes y económicos para el manejo, almacenamiento y

distribución de los lubricantes.

Establecer un sistema de compras sencillo y económico para lubricantes de alta calidad.

Capacitar al personal de lubricación, en conocimientos básicos e instrucciones amplias sobre el uso

eficiente de los equipos de lubricación, por medio de instructivos técnicos y cursos prácticos.

Estudiar los métodos y equipos disponibles para la purificación de lubricantes y el uso más adecuado

de los lubricantes purificados.

Periodos de cambio

Todo vehículo o maquinaria debe ser manejado y operado siguiendo las instrucciones del fabricante. Una

mala operación origina costosos daños llegando incluso al cambio de componentes. Además contamina el

aceite lubricante por excesiva dilución por combustible y alta tendencia a la formación de depósitos.

Las condiciones ambientales juegan un papel importante en la operación y mantenimiento de los motores.

Los caminos polvorientos o un ambiente de trabajo altamente contaminado pueden requerir cambios de

aceite más frecuentes incluyendo los filtros (aceite, combustible y aire).

Debe tenerse especial cuidado en revisar el estado del aceite y llevar un estricto control de sus periodos de

cambio antes de que la cantidad de contaminantes sea excesiva. La presencia de un filtro de aceite no

significa necesariamente que se pueda extender el periodo de cambio de aceite, pues el filtro no retiene

contaminantes fluidos ni al agua. Sin embargo los cambios de aceite son importantes para eliminar los

contaminantes insolubles y disminuir el riesgo de la formación de contaminantes sólidos.

Para los periodos de cambio en primer lugar deben seguirse las

recomendaciones del fabricante de la máquina de acuerdo a las

características de fabricación, especialmente si se encuentra

dentro del periodo de garantía; en segundo lugar, deben seguirse

las indicaciones del fabricante del lubricante. Sin embargo, estos

periodos pueden adecuarse, al tipo de servicio, las condiciones

de operación, condiciones ambientales y al tipo de mantenimiento

implementado.

No hay un sistema ideal para programar la lubricación en las

empresas, será necesario evaluar sus necesidades de lubricación

para seleccionar un sistema que las cubra, a través de opciones

como:

Sistema manual

Sistemas de tarjetas

Sistemas de códigos de colores

Sistemas de códigos de barras

Carta de lubricación

La carta de lubricación es un documento básico hoy en día y debe ser conocido por los especialistas en

lubricación. Su elaboración no es cosa fácil, pero es indispensable si se desean aplicar las mejores prácticas

de lubricación. A pesar de ser muy popular, muchos operadores desconocen los objetivos específicos de

ésta y el procedimiento para su elaboración. Un beneficio importante de componer la carta de lubricación, es

que se involucra al personal operativo en un proyecto global, concentrando la información que recolectan,

integrándolos en una nueva cultura de lubricación, reduciendo su resistencia al cambio.

Uno de los objetivos básicos de la carta de

lubricación es elaborar la relación de los

lubricantes que se utilizan en cada uno de los

componentes de los equipos y un concentrado de

los diferentes lubricantes empleados en la planta

en general. Es común que en una organización, a

lo largo del tiempo, debido al cambio de los

supervisores, se tenga una muy amplia gama de

lubricantes, de diferentes tipos y de diferentes

proveedores. Pueden estarse aplicando grasas

especiales en puntos convencionales; es decir,

puede estarse lubricando un rodamiento sencillo

con grasa de alto desempeño (y alto costo), ideal

para aplicaciones especiales, lo que implica un

importante desperdicio de recursos.

La carta de lubricación es la herramienta perfecta

para la correcta selección y consolidación de los

lubricantes de acuerdo a las diferentes

aplicaciones que se presenten. Es importante, en la

medida de lo posible, reducir al mínimo las familias

de aceites y grasas para evitar tener una gama

muy amplia de lubricantes en el almacén, lo cual

genera costo, aumenta el riesgo de error, ocupa

mayor espacio e incrementa el tiempo de

almacenamiento.

Determinación de la Cantidad de Engrase

Uno de los problemas típicos de la industria, es la lubricación en exceso; al utilizar la cantidad correcta de

grasa en un rodamiento, se evitan problemas de sobrecalentamiento y daño prematuro; aunque no debería

haber ningún problema para determinar la cantidad de grasa a aplicar.

Siendo necesario el número del rodamiento a lubricar: pero si este dato no está disponible, será necesario

considerar el diámetro y el ancho aproximado del mismo, para calcular la cantidad de grasa a aplicar

empleando una fórmula o mediante un software de cálculo e incluso, consultando la información del

fabricante.

Determinación de la tasa de consumo de aceite

La capacidad instalada en planta es el volumen total de lubricante en uso en todos los equipos en operación.

Uno de los usos de este cálculo es para determinar uno de los principales indicadores de la lubricación: la

tasa de consumo de aceite. Este indicador ayuda a revelar qué tan bien controlado se encuentra el consumo

de aceite, respecto a la capacidad instalada. El benchmarking está entre 0.5 a 0.85; un resultado por arriba

de este rango indica un problema de consumo, que puede provenir de fugas o cambios de aceite no

programados.

Establecer los mínimos y máximos de inventario, debe hacerse de forma fundamentada, no sólo con base a

la experiencia (feeling). Una vez que se cuenta con todos los datos en la carta de lubricación, pueden

contabilizarse los diferentes tipos de aceites y grasas, considerando la capacidad instalada de la planta,

como un criterio para determinar las cantidades mínimas y máximas que debe mantener el almacén. Este

criterio puede ser complementado con el historial de consumo y la criticidad de los equipos a los cuales se

les aplica el producto. Es muy importante la máxima precisión posible para definir estas cantidades, evitando

quedarse sin lubricante de forma imprevista, provocando una situación de emergencia.

Identificación del tipo de lubricante y su cantidad en cada equipo

Otro objetivo de la carta de lubricación es que sirva como un documento informativo o de consulta para

todos. Por eso, es importante que la información se valide y actualice oportunamente. Una buena práctica y

muy eficaz es disponer de la carta de lubricación de dos maneras: en formato electrónico en la intranet de la

compañía, disponible para su consulta; así como en forma impresa, tanto en el área de lubricantes como en

las distintas áreas de la planta para su ejecución. La carta de lubricación puede colocarse en carpetas

plásticas en áreas accesibles o crear cartas gráficas o posters con esquemas de los equipos, indicando

gráficamente los lubricantes y las cantidades para cada componente.

LUBRISOFTWARE Web

Aplicación específica para PC o servidor externo con el requisito único de conexión a internet, dirigido al

departamento de mantenimiento, para gestionar eficazmente la lubricación de la planta, a través de:

• Implementación del programa a partir de los datos del plan de lubricación.

• Identificación de activos y puntos de lubricación con datos como: lubricante, frecuencia, carga de trabajo,

etc.

• Establecimiento de rutas de lubricación de forma automática y rápida.

• Identificación y registro de los trabajos pendientes.

• Elaboración de históricos de incidencias e históricos de lubricación.

• Elaboración de informes de eficiencia.

• Listados exportables por filtros.

• Posibilidad de incluir imágenes, fichas técnicas, fichas de seguridad, etc. de los equipos.

La información asistida por software a través de la web, permite una mejor elaboración del plan de

lubricación, mayor funcionalidad práctica, accesibilidad, independencia y actualización del mismo:

– Identificando los puntos a lubricar.

– Elaborando de Rutas de lubricación.

– Asignando los lubricantes, tareas y personal de ejecución.

– Identificando las tareas realizadas y pendientes: reasignación de trabajos.

– Analizando el consumos de lubricantes y tiempos de ejecución.

– Analizando los informes históricos.

El software consta de tres módulos esenciales y accesibles en función de los permisos otorgados para cada

usuario:

CONFIGURACIÓN

Este módulo se encarga de la definición de los elementos para la base de datos como: lubricantes a emplear,

frecuencias de ejecución, estructura de la planta, asignación de clases de lubricación para cada punto, etc.

Cambio de Password: Opción para cambiar de usuario sin necesidad de cerrar la sesión actual.

Reset: Opción para borrar todos los históricos del programa, solo se utiliza en puesta a cero, tras haber

introducido toda la estructura por primera vez. El proceso es irreversible y por ello se protege mediante

contraseña de Administrador.

Tablas: Opción para mostrar las tablas y editar la configuración del plan de lubricación.

Tablas>Personal: Opción para introducir los datos de las personas (internas o externas) a quienes se les

asignarán tareas de lubricación.

Tablas>Lubricantes: Opción para codificar los lubricantes a emplear en el plan de lubricación, asignándoles

una ficha de higiene y seguridad; así como, la ficha técnica del producto.

Tablas>Ejecuciones: Opción para codificar las clases de ejecución propuestas a cada persona a la que se

asignen tareas de lubricación.

Tablas>Frecuencias y desviaciones: Opción para indicar las frecuencias de trabajo y el margen de error

permisible sobre el tiempo de ejecución.

Usuarios: Opción para dar de alta a usuarios de la aplicación y asignarles los permisos que se consideren

convenientes; siendo necesario validar cualquier cambio o modificación para que tenga efecto.

Estructura: Opción para dar forma al plan de lubricación mediante una sencilla navegación con iconos, para

crear secciones o líneas de producción y asignarles máquinas; así como, sus puntos de lubricación. A cada

punto de lubricación deberán asignarse obligadamente una frecuencia, un lubricante, una gama de ejecución

y un operario. Opcionalmente, se podrá asignar una imagen, marcarlo como punto crítico, tiempo previsto de

ejecución, cantidad de lubricante y fecha programada.

PROCESOS

Una vez configurada la base de datos, este módulo permite trabajar con ella mediante sencillos mecanismos

para generar y cerrar las rutas de lubricación, obtener gráficos de eficacia y visualizar la estructura.

Ver Estructura: Opción para consultar toda la estructura, con acceso a los datos introducidos y visualizando

históricos, imágenes, fichas técnicas, de higiene y seguridad de los lubricantes empleados en cada punto de

la estructura, sin poder modificar la base de datos.

Generación de Rutas: Si es la primera vez que utiliza la aplicación, la fecha por defecto que aparece es la del

día en curso. Si esta fecha es distinta a la fecha asignada en la estructura, podrá indicar a fecha navegando a

través del calendario incluido y una vez seleccionada la fecha, deberá validarla.

Si es la primera vez que se emplea la aplicación o si en la última retroalimentación a la base de datos

mediante el cierre de rutas, no quedaron tareas de lubricación pendientes, aparecerá la pantalla de

asignación de rutas de lubricación. Si por el contrario, en la última retroalimentación a la base de datos

mediante el cierre de rutas, quedaron tareas de lubricación pendientes, aparecerá la pantalla de “pautas

pendientes”, donde se visualizan todas las tareas pendientes de realizar en rutas anteriores:

Generación de Rutas>Pautas Pendientes: Opción para comprobar los trabajos quedaron pendientes de

realizar y desde cuándo, para poder decidir si se incluyen en la ruta de lubricación que se está generando. La

aplicación muestra por omisión todas las pautas pendientes, pues aún están sin realizarse. Pero permite

excluir pautas desactivándolas; una vez decididos los trabajos a incorporar en la ruta de lubricación, deberán

validarse para que la aplicación asigne cada trabajo al trabajador o taller asignado.

Posteriormente, solo queda visualizar las cargas de trabajo a cada operario y si es necesario reasignar tareas

a otros operarios de lubricación sin necesidad de editar la estructura, simplemente seleccionando el punto

de lubricación y luego seleccionando el personal reasignado, validar la modificación y generar la ruta.

Rutas: Una vez validadas, esta opción genera las rutas de lubricación en archivos separados por cada

operario, cuadrilla o taller, con sus tareas de lubricación asignadas y con un resumen de los lubricantes y

materiales a emplear en la ruta de lubricación, para evitar pérdidas de tiempo en la preparación de los

trabajos.

Los operarios deberán devolver sus rutas de lubricación debidamente ejecutadas según las instrucciones,

para actualizar en el programa que trbajos se han realizado. Estos archivos, como todos los que genera el

programa, pueden imprimirse y exportarse a varios formatos (.pdf, .xls, etc.).

Cierre de Rutas:

Esta opción permite retroalimentar al programa; comenzando por la última ruta generada y que aún siga

abierta, pudiendose cargar cualquier ruta de otra fecha; para indicar que puntos de lubricación se han

ejecutado y cuales no; de lo contrario, el programa considera realizados todos los trabajos. Seleccionando

cada punto deseado, pueden introducirse datos como: el consumo de lubricante, el tiempo empleado y otras

observaciones necesarias que deben validarse. El cierre de una ruta es definitivo y una vez cerrada, no podrá

volver a abrirse.

LISTADOS

Ya que la aplicación genera históricos, pueden obtenerse listados de los puntos de lubricación de la planta,

reimprimir rutas de lubricación, ver los históricos de ejecución de lubricación y el histórico de cambios en la

estructura.

Eficiencia:

Esta opción permite graficar los puntos realizados entre dos fechas para cada operario o por grupo.

De Puntos:

Mediante filtros puede exportarse información deseada en un archivo imprimible para su tratamiento

posterior; por ejemplo listando todos los puntos de lubricación que requieran un cambio de aceite de un

lubricante determinado durante el próximo mes; marcando el icono de cada filtro necesario para exportarlo a

un archivo en Excel. Si cada punto incluye una cantidad, sumando los datos de la columna, se obtiene la

cantidad total de lubricante necesario; para comprobar si se tiene el stock suficiente o debe realizarse algún

pedido.

Listado de rutas diarias:

Permite volver a listar una ruta de lubricación ya generada para cada uno de los operarios.

Histórico de incidencias:

Cada vez que se realice un cambio en la estructura, la aplicación guardará la incidencia. Esta opción permite

visualizar los cambios y su fecha, la fecha de ejecución, la reasignación de un punto de lubricación a un

operario distinto, etc. Si la modificación incluye observaciones, éstas aparecen también en el listado.

Histórico de Lubricación:

Esta opción permite obtener un informe del cierre de rutas, incluyendo los puntos realizados y los puntos

pendientes; con sus observaciones incluidas. En caso de rutas pendientes, aparecerán las fechas de

incumplimiento y sus observaciones, hasta que finalmente se realice el trabajo.

MANEJO DE LUBRICANTES

La administración efectiva de la lubricación inicia desde la recepción del lubricante en su ingreso a la planta,

cerca del 60% de los problemas de lubricación se originan por malas prácticas de que exponen al lubricante

a riesgos de contaminación por su manejo y almacenamiento deficientes, incluso al riesgo de mezclarse con

otras sustancias arriesgando la integridad del producto, del entorno ecológico o la seguridad laboral. El

manejo incluye operaciones relacionadas con la recepción del lubricante y su traslado hasta el sitio de

almacenamiento en planta, bien sea empacado o a granel.

Lubricantes empacados en galones, cubetas o tambores

Todos los productos empacados, deben llegar con los sellos de seguridad en buen estado, con marcas,

rótulos y etiquetas originales; identificando claramente el nombre y demás datos del producto contenido.

Descarga de lubricantes empacados

El medio más adecuado y seguro es utilizando un montacargas, ya que permite descargar y trasladar el

producto sin riesgos para el personal y los envases desde el vehículo hasta su sitio de almacenamiento.

La mayoría de los camiones de entrega, cuentan con plataforma hidráulica que permiten descender los

envases al nivel del piso; sin embargo, el uso de elevadores de polipasto o rampas especiales de

madera o metal permiten realizar la misma maniobra.

Traslado de lubricantes empacados

Se hace por medio de montacargas utilizando pallets o mandíbulas especiales. También se pueden rodar

los tambores en caso de trayectos breves cuidando no dañar la estructura de los contenedores.

Lubricantes a granel

Los sistemas de manejo a granel aportan los siguientes beneficios:

Reducción de las necesidades de espacio.

Reducción de desperdicios residuales.

Reducción de riesgos de contaminación y de seguridad.

Simplificación en el control de inventarios.

Reducción de los costos de manejo.

Descarga de carro-tanques con lubricantes a granel

Debe intervenir solo el personal entrenado, con el vehículo frenado y con la señalética “alto” instalada.

Antes de acoplar la conexión de descarga, debe abrirse la cubierta del domo e inspeccionar y cerrarse la

válvula de fondo para asegurarse de que no hay escapes. Después de realizar la descarga completa,

debe desconectarse la conexión de descarga y colocar la cubierta del domo inmediatamente.

Descarga de lubricantes a granel

Antes de descargar el lubricante debe considerarse:

Medir los tanques de almacenamiento para verificar el espacio disponible.

Si los depósitos se encuentran vacíos, deben inspeccionarse y de ser necesario limpiarse.

Verificar la tubería y la posición correcta de las válvulas.

Respetar los procedimientos o normatividad sobre los depósitos vacíos.

Ningún trabajador debe permanecer solo dentro de un tanque.

En caso de introducirse al depósito, deben contar con ropa adecuada y equipos de respiración.

ALMACENAMIENTO DE LUBRICANTES

Deben tomarse todas las precauciones necesarias para asegurar un apropiado almacenamiento desde que se

recibe el lubricante hasta que se entrega al usuario para su aplicación, evitando su degradación y su

contaminación; así como, conservándolos con su identificación. Es importante que el almacenamiento de

lubricantes considere los requerimientos de seguridad y las prácticas de clase mundial como:

Iluminación y ventilación.

Contra incendio y seguridad.

Accesibilidad y ergonomía.

Señalización e identificación con código.

Almacenamiento de productos empacados

Almacenamiento inapropiado a la intemperie

Puede ocasionar problemas tales como deterioro de la identificación de los envases, riesgos de fugas,

riesgos de contaminación y alteración del producto.

Almacenamiento aceptable bajo cubierta

Requiere equipos mecánicos para recibir, entregar y manejar de modo seguro los lubricantes dentro de

la bodega, como montacargas y elevadores hidráulicos para tambores.

Almacenamiento óptimo en un almacén de lubricantes

Requiere un sitio estratégico diseñado y equipado como punto central para las tareas de lubricación,

incluyendo limpieza, control y normas de seguridad.

Diversas situaciones pueden causar el deterioro del lubricante, por lo que deben evitarse:

Fugas por envases mal cerrados o rotos.

Contaminación por polvo, humos, partículas metálicas o humedad.

Contaminación con otros lubricantes incompatibles.

Degradación por temperaturas extremas (frió o calor).

Degradación por un prolongado periodo de almacenamiento.

Los principales contaminantes que afectan el desempeño de los lubricantes y sus causas son:

Polvo:

Almacenamiento en recipientes destapados.

Recipientes pequeños para dosificación sucios.

Falta de limpieza en la maquinaria, dispositivos y sistemas.

Contaminantes metálicos en el ambiente.

Agua:

Acumulación en tambores almacenados a la intemperie.

Por condensación.

Fugas en serpentines de enfriamiento.

Solventes:

Recipientes pequeños para dosificación con residuos.

Limpieza de partes o máquinas.

Fluidos para el corte de metales:

Recipientes pequeños para dosificación con residuos.

Escape o salpique durante la operación.

DISTRIBUCIÓN DE LUBRICANTES

Se refiere a la salida los lubricantes del almacén y su traslado hasta el sitio donde se encuentra la maquinaria

para su aplicación. Los productos empacados en galones o cubetas se pueden aplicar directamente desde

los envases o por medio de recipientes menores. Si se trata de productos a granel, estos se pueden transferir

desde tanques o depósitos empleando tuberías. Es importante el correcto tránsito de los lubricantes,

poniendo en práctica el principio de “primeras entradas, primeras salidas”.

El diseño de una sala de lubricación de clase mundial debe realizarse en función de los equipos y

dispositivos disponibles para tal efecto y los requerimientos de cada planta, como:

Estaciones de lubricación fijas o sistemas de despacho de lubricantes.

Dispositivos de manejo de lubricantes.

Bombas y pistolas de engrase.

Equipos de respiración y reacondicionamiento.

Señalización e identificación con código.

RECUPERACIÓN DE LUBRICANTES

Retiro

El aceite no puede seguir en operación una vez terminado su ciclo de vida y debe retirarse de los

equipos cumpliendo con la programación de cambios preestablecida, para recolectarse debidamente de

manera temporal; pues aunque el lubricante se haya desechado, puede someterse a procesos de

recuperación.

Se recomienda no mezclar los lubricantes usados al recolectarse ya que es probable que puedan

recuperarse en gran porcentaje, si no están contaminados con otros productos similares como aceites

hidráulicos. Pero jamás deben almacenarse residuos de lubricante cerca de veneros o suministros de

agua.

Transporte

Los lubricantes usados deben transportarse de forma segura conservando su identificación, evitando

mezclarlos o contaminarlos; los vehículos de transporte deben contar espacios para la recolección de

materiales usados como aceite, estopa, etc.; con equipos de descarga de lubricantes filtrados; así como

elementos adecuados para la recolección y el transporte de los aceites usados.

Recuperación

Una manera de recuperar el aceite usado es su depuración y reacondicionamiento para reutilizarlo o para

aprovecharlo como base de otro producto lubricante. La depuración se puede iniciar por diversos

procesos:

Decantación

Método aplicable solo para separar contaminantes más pesados que el aceite y bajo ciertas

condiciones de temperatura.

Centrifugación

Método que sirve para separar los contaminantes sólidos y el agua contenidos en el lubricante.

Vacío

Método aplicado para retirar el agua y los gases mezclados del lubricante; el proceso requiere el

calentamiento del aceite y puede complementarse con su filtración.

Filtrado coalescente

Mediante filtros coalescentes se filtran los componentes, agua e impurezas menores a 5 micras. Los

Filtros coalescentes proporcionan un sencillo y eficaz manera de eliminar tanto agua como

contaminantes sólidos insolubles en aceites lubricantes. Los filtros coalescentes no disponen de

mecanismos que puedan remplazarse, su cartucho es de larga vida (un año o más, según las

condiciones del lubricante), pero debe cambiarse cuando esté saturado.

Disposición

Cuando la recuperación de un lubricante usado ya no resulta viable técnicamente, su destino final

pueden ser otras aplicaciones como:

Combustible para calderas u hornos; en ocasiones se mezcla el combustible diesel con cantidades

pequeñas de aceites para motores diesel (5% como máximo).

Materia prima para procesos completos de refinación, posteriormente podría usarse como aceite base.

Agregado mezclado con otros elementos para la fabricación de explosivos o productos similares.

Glosario de Lubricación

Abrasión

El desgaste general de una superficie por roce constante debido a la presencia de material extraño, partículas

metálicas, o suciedad en el lubricante. Puede también causar una rotura del elemento.

Aceite

Toda sustancia del origen vegetal, animal, mineral o sintético formada por ésteres de ácidos grasos o por

hidrocarburos derivados del petróleo, generalmente menos densa que el agua.

Aceite Aislante

Aceite usado en los interruptores, transformadores y otros elementos eléctricos para aislar y/o refrigerar.

Aceite de Husos

Aceite delgado usado principalmente para lubricar ejes textiles y para maquinaria liviana de alta velocidad.

Aceite Hidráulico

Un aceite producido especialmente para usar en sistemas hidráulicos, que posee características especiales.

Aceite Mineral

Aceite derivado de una fuente mineral, tal como petróleo, en comparación con los aceites derivados de las

plantas y de los animales.

Aceite Multigrado

Es un aceite que alcanza los requisitos de más de una clasificación del grado de viscosidad del SAE, y puede

por lo tanto ser usado en un mayor rango de temperaturas.

Aceite Sintético

El aceite producido por síntesis más que por la extracción o el refinamiento.

Acumulador

Un envase en el cual el líquido se almacena bajo presión como fuente de energía fluida, para martillos

hidráulicos, etc.

Adherencia

La característica de un lubricante que le hace aferrarse o adherir a una superficie sólida.

Aditivo

Un compuesto que realza una cierta característica, o imparte una nueva característica al fluido base,

pudiendo llegar al 20 por ciento de la composición final. Los tipos más importantes son: antioxidante,

antidesgaste, inhibidores de la corrosión, mejoradores del índice de la viscosidad, e inhibidores de espuma.

Anillo de aceite

Un anillo que se monta en un eje, o en un pistón, sumergido en el lubricante, que lo trasporta a la partes altas

del mecanismo.

Antiespumante

Aditivos para reducir la formación de espuma en productos de petróleo: aceite de silicio para romper

burbujas superficiales grandes, y polímeros que disminuyen la cantidad de burbujas pequeñas.

Antioxidantes

Elementos que prolongan la vida útil de un aceite base en la presencia de condiciones oxidativas y metales

catalizadores, a elevadas temperaturas.

Babbitt

Un metal antifricción, suave, blanco no ferroso, para cojinetes lisos. Generalmente consiste de una aleación

principalmente de cobre, antimonio, estaño y plomo.

Capacidad de carga

Característica de un lubricante para formar una película en la superficie lubricada, que resista la ruptura bajo

determinadas condiciones de carga.

Ceniza

Una medida de la cantidad de material inorgánico en aceite lubricante. Se determina quemando el aceite y

pesando el residuo. Los resultados se expresan como tanto por ciento en peso.

Coeficiente de la fricción

Número obtenido dividiendo la fuerza de la fricción entre dos cuerpos en movimiento por la fuerza normal

que presiona los cuerpos.

Color Saybolt

Un standard de color para productos de petróleo.

Compresibilidad

Cambio en unidad volumen de un líquido cuando está sujeto a un cambio de presión.

Conductividad térmica

Medida de la capacidad de un sólido o de un líquido de transferir calor.

Corrosión

Pérdida de un metal debido a una reacción química entre el metal y su medio ambiente. Es un proceso de la

transformación en el cual el metal pasa de su forma elemental a una forma combinada (compuesta).

Densidad

Unidad de masa por volumen de una sustancia. Su valor numérico varía con las unidades usadas.

Depósitos

Materiales insolubles en el aceite que resultan de la oxidación y de la descomposición del aceite, debido a la

contaminación de lubricante por fuentes externas y paso de gases al cárter del motor.

Desaireador

Accesorio separador que quita el aire del líquido del sistema, mediante uso de la dinámica de la burbuja.

Desgaste

El agotamiento o el desprendimiento de la superficie de un material como resultado de la acción mecánica.

Detergente

En lubricación, un aditivo o un lubricante compuesto que tiene la característica de mantener las materias

insolubles en suspensión previniendo así su deposición donde podrian ser dañinas. Un detergente puede

también dispersar los depósitos ya formados.

Dureza

La resistencia de una sustancia a la abrasión superficial.

Emulsión

Mezcla íntima del aceite y del agua, generalmente de un aspecto lechoso o turbio.

Espuma

Aglomeración de burbujas del gas separadas una de otra por una película líquida y fina de un líquido.

Ferrografía

Un método analítico de determinar el estado de la máquina cuantificando y examinando partículas ferrosas

del desgaste suspendidas en el lubricante o el líquido hidráulico.

Filtración

El proceso físico o mecánico de separar material de partículas insolubles de un fluido, pasando el líquido a

través de un medio filtrante.

Filtro

Cualquier dispositivo o sustancia porosa usada como tamiz para limpieza de fluidos removiendo material en

suspensión.

Filtro magnético

Elemento filtrante que, además de filtro, tiene un imán o imanes incorporados para atraer y separar partículas

ferromagnéticas.

Fluido hidráulico

Se llama a todo fluido utilizado como medio de la transmisión de energía en un sistema hidráulico a presión.

Fretting

Fenómenos de desgaste que ocurren entre dos superficies que tienen movimiento relativo oscilatorio de

amplitud pequeña.

Fricción

Fuerza que resiste el movimiento encontrada entre dos cuerpos, bajo la acción de una fuerza externa en la

cuál un cuerpo tiende a moverse sobre la superficie del otro.

Galling

Forma de desgaste en la cual ocurre un cizallamiento ó disminución de la superficie del engranaje ó

rodamiento.

Grado de viscosidad

Cualquier sistema ( SAE, ISO, etc.) que caracterice a los lubricantes según su viscosidad

Grado Engler

Grado de viscosidad. Promedio del tiempo del flujo de 200 ml del líquido de prueba, a través del viscosímetro

ideado por Engler por tiempo requerido para el flujo del mismo volumen de agua.

Grafito

Forma cristalina de carbón que tiene una estructura laminar, que se utiliza como lubricante. De origen natural

o sintético.

Grasa

Lubricante sólido ó semifluido compuesto por un aceite o aceites espesados con un agente espesante

llamado jabón. Dependiendo de las características de los espesantes ó jabones se obtendrá una masa de

consistencia sólida o semisólida.

Hidráulica

Ciencia que estudia la ingeniería del comportamiento de los líquidos con respecto a la presión y al flujo de los

mismos.

Hidrómetro

Es un instrumento para determinar el peso específico ó la densidad API de un líquido.

Índice de la viscosidad

Medida del cambio de la viscosidad de un líquido con temperatura. A mayor índice de la viscosidad, más

pequeño es el cambio relativo de viscosidad con el cambio de temperatura.

Inhibidor

Cualquier sustancia que retarde o prevenga las reacciones químicas tales como la corrosión o la oxidación.

Laca

Depósito resultante de la oxidación y polimerización de combustibles y/o de lubricantes cuando están

expuestos a las altas temperaturas.

Lodo

Material insoluble que se forma como resultado de reacciones que producen deterioro en el aceite o por

contaminación de éste o ambos.

Lubricante Cualquier sustancia interpuesta entre dos superficies en el movimiento relativo con el fin de

reducir la fricción y/o el desgaste entre ellos.

Lubricante sintético

Lubricante producido por síntesis química, más que por la extracción o el refinamiento del petróleo, para

producir un compuesto con propiedades planeadas y predecibles.

Miscible

Capaz de ser mezclado en cualquier concentración sin la separación de fases; ej., el agua y alcohol.

Molibdeno

Disulfuro del molibdeno, un lubricante sólido y reductor de la fricción, coloidalmente dispersado en algunos

aceites y grasas. Moly.

Número NLGI

Uno de una serie de números que clasifican la gama de la consistencia de grasas lubricantes, basada en el

número de la penetración del cono de ASTM.

Número SAE

Sistema de clasificación de aceites de motor, transmisión y diferencial de acuerdo a su viscosidad

establecida por la Sociedad de Ingenieros Automotrices SAE. Estos números SAE son usados de acuerdo a

las recomendaciones para aceites que cumplan con requerimientos de diseño, servicio temperatura que

afectan SOLO la viscosidad, no a la calidad del aceite.

Oleginosidad

Es la característica de un lubricante que produce baja fricción en condiciones de lubricación de capa límite.

Cuanto más baja es la fricción, mayor es el oleaginosidad.

Oxidación

Efecto del oxígeno al atacar a los líquidos del petróleo. El proceso es acelerado por el calor, la luz, los

catalizadores del metal y la presencia del agua, de los ácidos, o de los contaminantes sólidos.

Parafínico

Un tipo de líquido derivado del petróleo crudo parafínico, con una elevada parte de la cadena recta saturada

de los hidrocarburos.

PH

Medida de alcalinidad o de acidez en agua y líquidos con agua. el pH se puede utilizar para determinar la

características de los inhibidores de corrosión en líquidos a base de agua.

Pitting

Una forma de corrosión localizada caracterizado por los agujeros en el metal, peligrosa y dañina.

Ranuras de lubricación

Son las ranuras superficiales cortadas en la cara de fricción de los cojinetes, que se utilizan para mejorar la

distribución del aceite en el eje y los rodamientos.

Rayadura

Desgaste anormal debido a soldaduras localizadas y fracturas.

Rerefinado

Proceso de recuperación de aceites usados y restaurarlos a una condición similar a aceites vírgenes

mediante filtración, absorción por arcilla o métodos más elaborados.

Stoke

Medida cinemática de la resistencia de un fluido a fluir definida por la razón entre la viscosidad dinámica del

fluido y su densidad.

Untuosidad

Esa característica de un lubricante que produce disminución de la fricción bajo condiciones de la lubricación

del límite. Cuanto más baja es la fricción, mayor es la untuosidad.

Viscosidad

Medida de la resistencia de un líquido al flujo. La unidad métrica común de la viscosidad absoluta es el

equilibrio.

Viscosidad Absoluta

Medida de viscosidad numéricamente igual a la fuerza requerida para mover una superficie plana de un

centímetro cuadrado en un segundo, cuando las superficies están separadas por una capa de líquido de un

centímetro de espesor.

Viscosidad Brookfield

Viscosidad aparente en centipoises, determinada por el viscómetro de Brookfield.

Viscosidad Redwood

El tiempo en segundos que requieren 50 ml the aceite para fluir en unviscosímetro Redwood, a una

temperatura específica.

Viscosidad Saybolt Furol

El tiempo en segundos requeridos por 60 ml de fluido por un tubo capilar en un viscosímetro Saybolt Furol a

una temperatura específica entre 70°F y 210°F. Este método es el apropiado para aceites de alta viscosidad.

Viscosidad, SUS

Segundos universales de Saybolt (SUS), que es el tiempo que toma en segundos a 60 mililitros de aceite en

atravesar un orificio estándar a una temperatura dada.

ZDDP

Aditivo anti-desgaste encontrado en muchos tipos de líquidos hidráulicos y Lubricantes.