¿Qué es lubricación?

La lubricación consiste en la introducción de una capa intermedia de un material ajeno entre las superficies en movimiento. Está capa se llama "película lubricante" y su función es disminuir la fricción y el desgaste.
 
¿Qué es fricción o rozamiento?

Es la resistencia que se opone al movimiento de dos superficies en contacto Se genera debido a las imperfecciones microscópicas de las superficies. Estas imperfecciones hacen que la fuerza entre ambas superficies no sea perfectamente perpendiculares a estas, si no que forma un ángulo (Ángulo de Rozamiento).
 
¿Qué es desgaste?

Desgaste por fatiga. Surge por concentración de tensiones mayores a las que puede soportar el material, incluye las dislocaciones, formación de cavidades y grietas.

Desgaste abrasivo. Es el daño por la acción de partículas sólidas presentes en la zona del rozamiento.

Desgaste por erosión. Es producido por una corriente de partículas abrasivas, muy común en turbinas de gas, tubos de escape y de motores.

Desgaste por corrosión. Originado por la influencia del medio ambiente, principalmente la humedad, seguido de la eliminación por abrasión, fatiga o erosión, de la capa del compuesto formado. A este grupo pertenece el Desgaste por oxidación. Ocasionado principalmente por la acción del oxígeno atmosférico o disuelto en el lubricante, sobre las superficies en movimiento.

Desgaste por frotación. Aquí se conjugan las cuatro formas de desgaste, en este caso los cuerpos en movimiento tienen movimientos de oscilación de una amplitud menos de 100 µm. Generalmente se da en sistemas ensamblados.

Desgaste adhesivo. Es el proceso por el cual se transfiere material de una a otra superficie durante su movimiento relativo, como resultado de soldado en frío en puntos de interacción de asperezas, en algunos casos parte del material desprendido regresa a su superficie original o se libera en forma de virutas o rebaba.
 
¿Qué es una grasa lubricante?

Una grasa lubricante es un sólido ó semifluido, generalmente de apariencia cremosa, resultante de la combinación de uno o varios aceites, un agente espesante, y aditivos, cuya misión es formar finísimas películas separadoras encargadas de eliminar el contacto metal con metal en elementos o dispositivos mecánicos.
 
El uso más común de las grasas lubricantes es en rodamientos de todo tipo y tamaño, pero también se aplica en equipos y partes de transmisión de potencia, cojinetes planos, juntas homocinéticas y universales, ejes, bisagras, partes de tren delantero de vehículos, y en general en cualquier apoyo.
 
En la mayoría de los casos la película lubricante es un elemento encargado de transmitir cargas evitando o disminuyendo la fricción y el calentamiento excesivo producto de ésta.
 
El espesor y la capacidad de carga de la película lubricante dependerán de la viscosidad del aceite contenido en la grasa, del tipo de espesante y de los aditivos
 
Existe una gran variedad de grasas lubricantes por lo que se puede deducir que hay una para cada necesidad.
 
Por su estructura, una grasa lubricante puede compararse con una esponja empapada en aceite. Su misión consiste en ir cediendo lenta y constantemente el aceite y los aditivos que contiene hacia las superficies que vayan a lubricarse; a este proceso se le llama exudado. A mayor temperatura la grasa se ablanda y el exudado aumenta. Este proceso deseable en principio, puede llegar a ser peligroso si la grasa se descompone a altas temperaturas perdiendo todo su aceite. La estructura jabonosa residual se transforma entonces en una masa seca, desmenuzable y a veces calcinada, incapaz de lubricar.
 También a temperaturas muy bajas las grasas se vuelven quebradizas y pierden su capacidad lubricante, aunque volverán a adquirirla si se calientan lentamente. Un elemento mecánico, por ejemplo un rodamiento, expuesto a temperaturas muy bajas, puede estar suficientemente lubricado a lentas velocidades de giro ya que la grasa se vuelve dúctil con el calor del rozamiento. Si la grasa que se ha vuelto quebradiza puede amasarse, recuperará sus propiedades lubricantes. La condición básica es que el aceite básico sea resistente al frío.
 
Otra circunstancia que influye determinantemente en la capacidad lubricante de una grasa es la humedad. Según el tipo de espesante las grasas pueden admitir más o menos humedad durante el servicio. Pero cuando la cantidad de agua es exagerada la grasa se licua; entonces fluye fuera del elemento mecánico dando lugar a una lubricación insuficiente.
 
¿De qué esta compuesta una grasa lubricante?

Una Grasa Lubricante está compuesta generalmente por un aceite, un espesante y un paquete de aditivos.

Aceites: Bases Lubricantes Minerales, Aceites Sintéticos, Siliconas.
Espesantes: Jabón de Litio, Jabón de Calcio, Jabón de Sodio, Jabón de Aluminio, Jabón de Bario, Poliureas, Arcillas Inorgánicas.
Aditivos: EP Extrema Presión, MoS2 (Bisulfuro de Molibdeno), Anticongelantes, Antiespumantes, Grafito (Laminillas), Cobre (Partículas), Aluminio (Partículas), Colorantes.
 
¿Qué es un espesante?

Es uno de los componentes de la grasa lubricante. Puede ser un jabón metálico de litio, calcio, sodio, aluminio, bario, o sustancias de hinchamiento como bentonitas, poliureas o arcillas inorgánicas. Cuanto mayor es el porcentaje del espesante, mayor es el grado de consistencia de la grasa. Según cuál sea el tipo de espesante cambiará el punto de goteo, la capacidad de carga, la estabilidad térmica y mecánica
 
¿Qué es un aditivo?

Los aditivos son sustancias químicas que se les añaden a las grasas lubricantes, con el fin de darle ó de mejorarle determinadas propiedades. El balance exacto del paquete de aditivos, al igual que la calidad de los mismos, determinará en forma contundente el resultado final y por ende, el desempeño de la grasa lubricante.
 
¿Qué es consistencia de una grasa lubricante?

La consistencia de una grasa lubricante es el grado al cual un material semisólido tal como la grasa resiste la deformación. En otros términos, es la dureza o blandura de una grasa lubricante.
La consistencia de las grasas lubricantes es clasificada por la NLGI (National Lubrication Grease Institute) siendo los extremos el grado 000 para una grasa semi-fluida y el grado 6 para una sólida o en bloque.
 
¿Qué es penetración en una grasa lubricante?

Es una prueba de laboratorio que expresa la consistencia de una grasa lubricante. Se comprueba con un aparato llamado Penetrómetro y consiste en la medición de la penetración vertical de un cono calibrado en una muestra de grasa bajo condiciones predeterminadas de carga, tiempo y temperatura. A mayor penetración del cono, menor grado de consistencia.
 
¿Qué es viscosidad en un aceite?

La viscosidad es la medida de la resistencia de un líquido a fluir. Esta es la cualidad más importante a tener en cuenta en un aceite lubricante. Los aceites delgados fluyen libremente; se dice que son de poco cuerpo, y tienen baja viscosidad. Los aceites espesos tienen alta resistencia a fluir, se dice que son de mucho cuerpo y tiene alta viscosidad.
 
¿Por qué lubricar con grasa?

La mayoría de los rodamientos se lubrican con grasa debido a la sencillez de la obturación y a la comodidad del re-engrase.

Para lubricar rodamientos solamente deberá usarse grasa de “buena calidad”, que sea resistente al envejecimiento y que se adhiera con una fuerza suficiente, ya que en caso contrario, a grandes velocidades de giro será expulsada hacia afuera. Las grasas saponificadas de litio Rodanol han demostrado una eficacia especial en la lubricación de rodamientos. La estructura de una buena grasa no deberá variar, incluso tras largos períodos de servicio.
 
¿Qué factores se consideran para elegir una grasa?

Para elegir una grasa lubricante adecuada a sus necesidades deberá tener en cuenta estos factores: tamaño del rodamiento, número de revoluciones, la carga a que está sometido, temperatura de servicio y las Condiciones ambientales.

Al elegir la grasa lubricante hay que tener en cuenta también algunas veces la posición del eje de rodamiento. Es posible que en ejes oblicuos o verticales la grasa corra el peligro de salir del rodamiento y del alojamiento debido a la fuerza de la gravedad. Entonces hay que elegir grasas muy adhesivas y adecuadas para temperaturas de servicio mayores.

Otro aspecto importante es la re-lubricación. Si en aplicaciones de rodamientos altamente solicitadas es necesario un re-engrase frecuente y si los canales de lubricación son relativamente largos, hay que usar grasas que puedan prensarse sin ofrecer gran resistencia. En estos casos la penetración no debe ser demasiado baja, es decir, deberá ser una grasa blanda.

Actualmente existe la tendencia de una lubricación continua llamada “for life”, en la que el relleno de grasa debe durar lo que dura el servicio del rodamiento. Esto presupone una grasa muy estable al amasamiento. El tiempo durante el cual la grasa conserva su capacidad lubricante depende de su comportamiento respecto al envejecimiento. Ya que las grasas comunes envejecen rápidamente a temperaturas elevadas, es conveniente para la lubricación continua, emplear por razones de seguridad grasas cuya temperatura máxima de aplicación esté por encima de la temperatura de servicio probable. Esta tendencia a una lubricación continua es la causa de que últimamente las grasas cálcicas y sódicas se sustituyan cada vez más por las grasas líticas. Rodanol posee en su catálogo varias grasas lubricantes especiales líticas de gran calidad y que cumplen satisfactoriamente con los requisitos mencionados.
 
¿Cual es la misión de los lubricantes en los rodamientos?

En los rodamientos, de cualquier tipo que sean, el lubricante es un elemento encargado de transmitir cargas, evitando el contacto directo metal con metal entre sus componentes y disminuyendo así el riesgo de daño.

En el rodamiento, el lubricante retenido en las superficies de rodadura es arrastrado durante el proceso de rodaje hasta el intersticio que forman los elementos rodantes con las pistas. De esta forma es posible que a pesar de las elevadas presiones superficiales pueda formarse una película separadora que garantice un funcionamiento adecuado del cojinete.

En los puntos de contacto de rodadura entre los cuerpos rodantes y las pistas, se originan movimientos de deslizamiento procedentes de la deformación elástica de los elementos de rodamiento, y, en los de bolas y oscilantes de rodillos en particular, de la forma curvada de las superficies de rodadura.

El lubricante, entonces, deberá garantizar la formación de una película separadora entre los órganos del rodamiento, para conseguir así, un rozamiento y un desgaste mínimos.
 
¿Cuanta grasa debe aplicarse en el relleno?

Generalmente los rodamientos no deben rellenarse de grasa con demasiada abundancia pues un relleno excesivo puede causar recalentamiento.

La cantidad de grasa que debe rellenarse en el apoyo depende del número de revoluciones. Los espacios vacíos del rodamiento deberán rellenarse siempre completamente con grasa para que todas las superficies activas de los órganos del mismo queden lubricadas con seguridad. Por el contrario deberán rellenarse un 50% para aplicaciones normales, rellenarse un 60% para casos de contaminación importante y montajes vibratorios, y quedar vacíos o hasta un 30% de relleno del volumen libre total para casos de velocidad elevada.

La razón de este escalonamiento se fundamenta en la influencia del rozamiento del lubricante sobre la temperatura del rodamiento. A un número de revoluciones bajo, este rozamiento no perturba el funcionamiento ya que tanto la pérdida de potencia como el aumento de la temperatura son escasos.

La reserva de grasa en el alojamiento origina un alargamiento de los plazos de re-engrase ya que debido a la rotación del rodamiento y a las vibraciones siempre llega grasa nueva desde los espacios del alojamiento hasta los puntos de contacto. A elevados números de revoluciones ocurre de otra forma: el rozamiento de la grasa lubricante origina un aumento de temperatura inadmisible si ella se acumula en el rodamiento. En este caso los espacios vacíos del alojamiento deben quedar libres para que puedan absorber la grasa expulsada por los cuerpos rodantes.

La repartición de la grasa es muy importante. Es necesario introducirla dentro del rodamiento, entre los elementos rodantes y las pistas de los aros interior y exterior y de una manera equidistante. La grasa debe estar limpia, dosificada e introducida dentro del rodamiento con aparatos absolutamente limpios.
 
¿Cómo y cada cuanto se re-engrasa?

El re-engrase es fundamental en la mayoría de las aplicaciones de rodamientos. Es necesario completar o remover la grasa lubricante en determinados intervalos de tiempo. El plazo de re-engrase depende de la solicitación de la grasa por el rozamiento del rodamiento y el número de revoluciones.

En condiciones ambientales favorables los períodos de re-engrase serán más largos y en contraposición a esto en condiciones ambientales desfavorables habrá que tener el cuidado de re-engrasar en períodos más cortos. Por ejemplo: si la grasa está solicitada por temperaturas algo mayores o por fuertes vibraciones o si su capacidad lubricante está influenciada por polvo o humedad, el plazo de re-engrase aconsejable será breve.

Si los espacios del alojamiento son grandes, si se prevé un disco regulador de la grasa o si la velocidad de giro es reducida, el peligro de un engrase excesivo será muy pequeño. En estos casos podrá re-engrasarse más abundantemente. Si por el contrario, con la lubricación con grasa quiere evitarse la entrada de polvo, agua, etc., es necesario un re-engrase frecuente. La cantidad máxima admisible de re-engrase deberá orientarse entonces según el calentamiento máximo admisible de los rodamientos debido al rozamiento del lubricante.

La cantidad exacta necesaria en cada caso podrá determinarse solamente durante el ensayo de la máquina. Si en su empresa existen dudas con respecto al re-engrase de los distintos equipos y maquinarias, contáctenos y seguramente podremos ayudarle.
 
¿Qué condiciones ambientales inciden en la lubricación?

Las causas de la mayor parte de las fallas de rodamientos pueden circunscribirse a las limitaciones de las grasas ordinarias cuando operan en condiciones adversas. En la siguiente tabla se enumeran las condiciones bajo las que operan los rodamientos y los muchos problemas que pueden ocasionar.

Una mala lubricación provoca deterioros Por:

1.) Calentamiento de las pistas y elementos rodantes. Esto es puesto en evidencia por:

a) La coloración de la pieza
b) La modificación local de la dureza superficial

  Hay que cuidarse de no juzgar únicamente sobre el criterio de coloración, particularmente en los casos de lubricantes con aditivos. Es posible que la coloración resulte de un ataque a la superficie por estos aditivos y no por un calentamiento. La prueba de dureza superficial debe practicarse siempre para eliminar cualquier duda.

2.) Frotamiento entre los cuerpos rodantes y las superficies donde hay deslizamiento (rebordes, jaulas). Es el caso de rodamientos de rodillos cónicos y cilíndricos (frenado con calentamiento de rebordes, desgaste y laminado de los puentes de jaula).

Es necesario igualmente, no confundir los frenados con calentamientos que tengan por origen un ajuste defectuoso de la precarga inducida por dilatación de carters y ejes, con los incidentes provocados por la lubricación

3.) Fatiga anormal de la pista, provocada por partículas extrañas acarreadas por un lubricante contaminado (la creación de impresiones en las pistas puede acelerar el descascarillado).

Si el diagnóstico ha sido bien hecho, el remedio es más fácil de encontrar. En el caso de calentamiento verifiquemos los siguientes puntos:
- Lugar de llegada del lubricante.
- Drenado para los diferentes “asientos” del mecanismo.
-Calidad del lubricante y compatibilidad con cargas y temperaturas.

En el caso del frenado se verificará:
- El montaje (precarga).
- Calidad del lubricante y sus cualidades de extrema presión (EP).
- Llegada del lubricante a las superficies de deslizamiento.

En los casos de fatiga anormal o de deterioro generalizado, convendrá verificar el grado de contaminación del lubricante, el sellado, la filtración y la periodicidad de re-lubricación.

¿Qué es el punto de goteo?

En general, el punto de goteo es la temperatura en la cual la grasa lubricante pasa de un estado semisólido a un estado líquido. Esto no debe confundirse con la temperatura de servicio, la cual debe estar entre 30 y 50 grados centígrados por debajo.
 
¿Qué es una grasa trabajada?

Es una grasa que ha sido sometida a la prueba del trabajador de grasa. Este, es un aparato de laboratorio que somete una muestra de grasa bajo condiciones conocidas, a un trabajo de 60 ciclos a 25ªC (77ªF). Inmediatamente después de hecho este ensayo, se somete la muestra al Penetrómetro y esta prueba de laboratorio se llama penetración trabajada. Esta prueba imprescindible para determinar la consistencia y calidad de una grasa lubricante se describe en el método ASTM D 217.

¿Qué es una grasa hidrófuga?

Es una grasa que no emulsiona con el agua. Las grasas saponificadas de calcio son un buen ejemplo de grasas hidrófugas. Se puede decir que repelen el agua y solamente se debe tener en cuenta que por su misma condición, no queden pequeñas gotas de agua atrapadas en la masa lubricante, corriéndose el riesgo de crear puntos de oxidación.
 
¿Qué es una grasa hidroscópica?

Es una grasa que absorbe intensamente agua, incorporándola a la masa lubricante con el consiguiente ablandamiento y la pérdida de la capacidad lubricante.

¿Qué es un lubricante sólido?

Son finísimas sustancias que se incluyen en la formulación de algunas grasas lubricantes, generalmente en dispersión coloidal, para impartirle propiedades reductoras del desgaste, anti-fricción, y para condiciones extremas de trabajo pesado. Algunos ejemplos son el bisulfuro de molibdeno (MoS2) y el grafito.
 
¿Qué es tribológia?

Es una ciencia que estudia la fricción y sus efectos asociados, como el desgaste, tratando de prevenirlos con mejores diseños y prácticas de lubricación. Toma en cuenta, entre otros aspectos de la maquinaria industrial, los siguientes:

* El diseño
* Los materiales de las superficies en contacto
* El sistema de aplicación del lubricante
* El medio circundante
* Las condiciones de operación

 La tribología está presente prácticamente en todas las piezas en movimiento tales como: Rodamientos, Chumaceras, Sellos, Anillos de pistones, Embragues, Frenos, Engranajes, Árboles de levas. La tribología ayuda a resolver problemas en maquinaria y equipos y procesos industriales tales como:

    * Motores eléctricos y de combustión (componentes y funcionamiento)
    * Turbinas
    * Compresores
    * Extrusión
    * Rolado
    * Fundición
    * Forja
    * Procesos de corte (herramientas y fluidos)
    * Elementos de almacenamiento magnético
    * Prótesis articulares (cuerpo humano)

 La tribología se centra en el estudio de tres fenómenos:

    * La fricción entre dos cuerpos en movimiento
    * E l desgaste como efecto natural de este fenómeno
    * La lubricación como un medio para evitar el desgaste.