. 2) Aditivos en las grasas

Los aditivos pueden alterar el comportamiento de las grasas lubricantes. Los factores que influencian la selección de aditivos son:

  • Requerimientos de desempeño (aplicación del producto) · Compatibilidad (reacciones)
  • Consideraciones ambientales (aplicación del producto, olor, biodegradabilidad, disposición)
  • Color
  • Costo

8. 2. 1) Muchos de los aditivos son químicamente activos, esto es, ellos producen su efecto a través de reacciones químicas ya sea con el medio, o con la superficie metálica.

Algunos aditivos activos químicamente son:

  • Inhibidores de oxidación.
  • Anticorrosivos.
  • Agentes de extrema presión y antirrecubrimiento.

8. 2. 2) Los aditivos que afectan las propiedades de la grasa, como la estructura, tolerancia al agua, son:

  • Modificadores de viscosidad
  • Depresantes de punto de congelación
  • Agentes antiespumantes
  • Emulsificadores
  • Demulsificadores.

8. 2. 3) Sustancias activas sólidas:

El grafito, el disulfuro de molibdeno, el sulfuro de cinc, talco, politetrafluoroetileno, etc. se incorporan en las grasas en forma de polvo o pigmentos. Actúan en la zona de fricción límite y mixta. Las sustancias activas sólidas mejoran el proceso de rodaje y el comportamiento de lubricación de emergencia.

8. 2. 4)Sustancias activas polares:

Las sustancias polares son moléculas de hidrocarburo que, como consecuencia de su estructura molecular, es decir, mediante la absorción de otros elementos como oxígeno, azufre y cloro, dejan de ser eléctricamente neutros y, en combinación con superficies metálicas, permanecen retenidas como con un imán. El contenido de sustancias polares aumenta el efecto de adherencia de la película lubricante; los hidrocarburos puros son “no polares”.

8. 2. 5) Sustancias activas polímeras:

La interdependencia entre la temperatura y la viscosidad de los aceites minerales puede reducirse mediante las sustancias activas. Por regla general los polímeros mejoran la protección contra el desgaste de los lubricante. Los poliisobutilenos y los polímeros de olefina, entre otros, son aditivos mejoradores de la adherencia para las grasas lubricantes.

8. 3) Clases De Grasas Lubricantes

8. 3. 1) Grasas de aceite mineral:

Las grasas de aceite mineral son compuestos de aceite mineral y jabones simples o jabones complejos metálicos, espesantes inorgánicos u orgánicos.

8. 3. 2) Grasas de aceite sintético:

Las grasas de aceite sintético son fabricadas, al contrario que las grasas de aceite mineral, a base de aceites de base sintética con diferentes espesantes. Las grasas sintéticas son superiores a las de aceite mineral en muchas características, por ejemplo, de cara a la estabilidad de oxidación, al comportamiento a bajas y altas temperaturas, a la resistencia frente a medios líquidos y gaseiformes, etc. Aquí el aceite base sintético y el espesante utilizados juegan un papel determinante. Existen infinidad de tipos de grasas, de acuerdo con su aplicación, lo cual sería muy extenso detallar las características de cada una. A continuación se describen brevemente las grasas más comunes:

8. 3. 3) Grasas Cálcicas

Grasas de alto poder anticorrosivo y excelente resistencia al agua. Muy buena relación calidad-precio. Grasas litico-cálcicas, y con lubricantes sólidos. Para un amplio rango de temperaturas desde -50ºC hasta 125ºC.

8. 3. 4) Grasas Líticas

Multifuncionales por excelencia, para la lubricación general de rodamientos y multitud de mecanismos industriales. Con aditivación de extrema presión, aceites minerales, sintéticos para altas temperaturas, con lubricantes sólidos, pudiendo hacer frente a las más diversas condiciones de trabajo.

8. 3. 5) Grasas Sódicas

Grasas muy filantes y adherentes de excelente resistencia a las fuerzas centrífugas y altas velocidades.

8. 3. 6) Grasas Inorgánicas

Grasas infusibles de excelente resistencia térmica para aplicaciones de altas temperaturas. Formuladas tanto con aceite mineral como sintético para las más diversas condiciones de trabajo. Para altas cargas, altas y bajas velocidades, bajas temperaturas, etc. Desde -73 hasta 200ºC.

Grasas Complejas de Calcio

Grasas de extraordinaria adherencia y resistencia al agua. De alto punto de gota para la lubricación de rodamientos sometidos a la acción combinada de temperaturas, cargas, y agua. Muy buena relación calidad-precio que permite reducir enormemente las frecuencias de engrase.

Grasas Complejas de Sodio

Grasas de altas prestaciones para mecanismos sometidos a altas revoluciones que someten a la grasa a elevadas fuerzas centrífugas. Lubricación de coronas, piñones, motores eléctricos, etc.

Grasas Complejas de Litio

Grasas de elevado punto de gota y excelente estabilidad al trabajo mecánico, para las más diversas condiciones de funcionamiento. Formuladas con aceites minerales o sintéticos, y aditivaciones diversas. Para rodamientos sometidos a altas cargas, esfuerzos de choque, altas velocidades, y elevadas temperaturas. Rango desde -20ºC hasta 180ºC.

8. 3. 7) Grasas Complejas de Bario

De muy elevada resistencia al agua y álcalis en general. Excelente comportamiento frente a cargas especificas elevadas. Indicadas para rodamientos cónicos, de rotula, etc. Elevado punto de gota, capaces de trabajar en un amplio rango de velocidades de giro. Formuladas tanto con aceites minerales como sintéticos.

8. 3. 8) Grasas Complejas de Aluminio

Grasas de elevada bombeabilidad y excelente comportamiento térmico. Pulverizables. Formuladas con distintos aceites base y aditivación con lubricantes sólidos para la lubricación de rodamientos, engranajes abiertos, etc. en las más severas condiciones de trabajo.

8. 3. 9) Grasas de Silicona

De excelente estabilidad térmica y química. Para un amplísimo rango de temperaturas de trabajo: desde -73ºC hasta 230ºC. Formulaciones especificas para la lubricación de contactos metal-plástico. Alta compatibilidad con polímeros y elastómeros.

8. 3. 10)Grasas Biodegradables

Grasas de muy elevada biodegradabilidad. Excelente resistencia al agua y muy adherentes. Recomendadas para aquellos puntos de lubricación en los que se engrase a perdida, o exista un riesgo de residuo de engrase no controlado.

8. 4) Ensayos De Grasas Lubricantes

Debe distinguirse entre ensayos químico-físicos y mecánico-dinámicos. Sirven para establecer los datos característicos tribotécnicos de las grasas. Estas pruebas también son de especial importancia para el control de calidad durante la fabricación. La orientación se efectúa según los valores teóricos y las tolerancias admisibles/fijadas en la fórmula o en la norma de taller.

En ocasiones, estos valores vienen indicados previamente como especificaciones de producto, por ejemplo, por parte de los fabricantes de automóviles. En muchos casos existe un acuerdo individual sobre determinados valores y controles de aceptación entre los usuarios y los fabricantes de grasas. Los ensayos normalizados según DIN, IP, ASTM, FTMS, SAE, etc. ofrecen múltiples bases de ensayo, que son complementadas a nivel individual mediante tests especiales. Los resultados de los ensayos y tests de funcionamiento realizados en condiciones similares a las reales, p. ej. en bancos de pruebas para grasas de rodamientos, ofrecen conocimientos de gran utilidad, si bien nunca podrán sustituir a los ensayos reales y a las experiencias resultantes de los mismos.

8. 4. 1) Ensayo De Penetración

Este ensayo se hace para determinar el grado de resistencia a la penetración (grado N.L.G.I.) que tienen las grasas, de forma similar a la que se mide la dureza de los materiales. 

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La diferencia entre un grado de penetración o “dureza” de una grasa y otra, es muy importante a la hora de elegir una grasa para una determinada aplicación. Por ejemplo, una grasa muy dura no sería adecuada para la lubricac0ión de un rodamiento que gire a elevadas velocidades, porque al ofrecer mayor resistencia, se calentaría demasiado, con los inconvenientes que esto apareja.

El aparato para realizar este ensayo consiste en un bastidor con una base donde está ubicada la muestra de grasa. Por encima de la muestra esta el cono penetrador (de peso, forma y material normalizados), conectado a un reloj comparador que mide en décimas de mm. Una vez posicionada la muestra en la base, se deja por gravedad caer el cono sobre la superficie rasada de la muestra de la grasa, y el reloj medirá la profundidad que penetró el cono en la grasa.

De esta manera, se determina la “dureza” o grado de penetración de las grasas. Depende la profundidad de penetración se clasifican las grasas en fluidas, blandas y semiduras, sólidas y duras. Un aspecto a tener en cuenta antes de hacer este ensayo, es trabajar la grasa para homogeneizar su masa y además darle una cierta temperatura, similar a la de trabajo.

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8. 4. 2) Determinación del Punto de Goteo

El aparato para realizar este ensayo consta de un envase cilíndrico de vidrio pyrex que contiene un aceite siliconado. Dentro de este envase se sumerge un tubo de vidrio especial, similar a un tubo de ensayo, dentro del cual se coloca un dispositivo que contiene una pequeña muestra de grasa y tiene un pequeño orificio en la parte inferior. En contacto con la muestra se coloca un termómetro (para medir la temperatura de la grasa), y otro en el baño de aceite para determinar la temperatura de este. Una resistencia eléctrica calienta el aceite siliconado hasta que del dispositivo que contiene a la grasa cae la primer gota de aceite que se separa de la grasa por efecto de la temperatura. En ese momento se registra la temperatura de la grasa con el termómetro y esta se denomina temperatura del punto de goteo, propiedad particular de cada grasa. Este punto es la temperatura máxima a la que puede operar una grasa antes de que el aceite se separe del jabón.

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9. Sistemas de circulación de aceite.

Cuando hablamos de sistemas de circulación de aceite, podemos hacer una división clara del tema, en dos grandes grupos, de acuerdo al objetivo final del aceite:

  • Sistemas hidráulicos.
  • Sistemas de circulación de lubricantes

En los primeros, el objetivo final del aceite es transmitir potencia (ej.: el circuito hidráulico de una maquinaria agrícola). En los últimos, el objetivo del aceite es lubricar, y el objetivo del circuito es hacer llegar el lubricante hasta los lugares donde debe actuar, en tiempo y forma (Ej: el circuito de aceite de un motor).

9. 1) Los componentes básicos de un circuito.

Aunque los objetivos de los circuitos son diferentes, estos se componen básicamente de los mismos componentes.

La bomba:

Es el dispositivo mecánico encargado de convertir la potencia mecánica en hidráulica, la cual da movimiento al fluido.

El motor o el cilindro:

Se los denomina genéricamente actuadores y son los encargados de transformar la energía hidráulica en mecánica.

Depósitos:

Son los encargados de contener el fluido hidráulico y con este alimentar al sistema.

Las válvulas:

Encargadas de orientar el caudal del fluido dentro del sistema y de permitir el manejo de los diferentes actuadores.

Los conductos:

Son las mangueras, conductos y caños por donde el fluido es transportado.

9. 2) Simbología

La simbología de los componentes de un circuito hidráulico, según normas AISI es la siguiente:

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9. 3) Circuito básico hidráulico

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9. 4) Circuito de lubricación de un motor de combustión interna

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BIBLIOGRAFIA:

Aceites y lubricantes industriales – Su tecnología y aplicación – YPF
Lubricación para motores de combustión interna (Material enviado por ELF ARGENTINA)
Guía para mecánicos – División lubricantes YPF-
Revista “Notitécnico Nro 12” de Shell
Revista AC+H (Aire comprimido e hidráulica)
Apuntes de Ingeniería Mecánica III - UTN Córdoba -

INVESTIGACIÓN EN INTERNET:

www.firm.utp.ac.pa/biblioteca/cursos/aditivos –Universidad Tecnológica de Panamá –
www.idpaparatos.com – Equipos y aparatos para el control de calidad de lubricantes y derivados del petróleo.
www.patagonia4x4.com.ar/profe/entendiendo.htm –Artículo “Entendiendo la lubricación y los lubricantes” Prof. Daniel Starc – Ing. Julio A. Rubio Lopez
www.shell.com/ar-es/directory/0,4583,28216,00.htm – Descripción de los lubricantes y sus aplicaciones

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