Lubricación es una palabra que con frecuencia se utiliza para referirse a la confiabilidad de la maquinaria y su mantenimiento, pero ¿qué es exactamente lubricación? El diccionario define lubricación como la aplicación de una sustancia aceitosa o grasosa a fin de disminuir la fricción. Aunque es una definición válida, no reconoce todo lo que la lubricación logra en realidad.

Pueden emplearse múltiples sustancias para lubricar una superficie. Las más comunes son aceite y grasa. La grasa está compuesta de un aceite (básico y aditivos) y un agente espesante para darle su consistencia, aunque el aceite es quien realmente lubrica. Los aceites básicos pueden ser de origen mineral, vegetal o sintético o de una combinación de ellos. La aplicación determina cuál aceite básico debe emplearse. En condiciones extremas, pueden ser benéficos los aceites sintéticos. Cuando existe alguna preocupación ambiental, pueden utilizarse lubricantes elaborados con básicos vegetales.

Los lubricantes contienen aditivos que añaden, mejoran o suprimen propiedades del aceite básico. La cantidad de aditivos depende del tipo de aceite básico y la aplicación en que se utilizará. Por ejemplo, un motor de combustión interna contiene un aditivo dispersante. El dispersante mantiene a la materia insoluble separada y permite sea llevada a los filtros para removerla. En ambientes en donde la temperatura de trabajo cambia de frío a caliente, puede agregarse un aditivo mejorador del índice de viscosidad (MIV) ambiental, pueden utilizarse lubricantes elaborados con básicos vegetales.

Esos aditivos son moléculas orgánicas de cadena larga que se contraen en condiciones de frío y se expanden en ambientes de alta temperatura. Este proceso cambia la viscosidad del aceite y le permite fluir mejor cuando está frío, mientras que mantiene sus propiedades cuando se calienta. El único problema con los aditivos es que pueden agotarse, y para restaurarlos a niveles adecuados, por lo general debe sustituirse el aceite.

 

Esto también deja una gran cantidad de sustancias químicas muy reactivas (llamados pro-oxidantes) que rápidamente agotan los aditivos antioxidantes, dejando sin protección al aceite básico. Usted hace referencia a una caja de engranajes que opera en servicio pesado, lo cual probablemente signifique alta temperatura y elevada producción de partículas de desgaste.

La lubricación elasto-hidrodinámica es similar pero se da cuando las superficies está en movimiento rotatorio (una con respecto de la otra). La película en condiciones elasto-hidrodinámicas es mucho más delgada que en la lubricación hidrodinámica. Se llama así porque la película deforma elásticamente la superficie rodante para lubricarla.
La temperatura y las partículas de desgaste también aceleran las reacciones de oxidación, especialmente cuando se tiene la presencia de lodo y otros pro-oxidantes mezclados en el aceite. En estos casos debe considerar seriamente efectuar un lavado completo de la caja de engranajes.

 

Aún las superficies más pulidas y lisas presentan algunas irregularidades. Estas sobresalen de las superficies formando picos y valles a un nivel microscópico. A esos picos se les llama asperezas o rugosidades. A fin de lograr condiciones de lubricación de película completa, la película lubricante debe ser más gruesa que la longitud de las asperezas. Este tipo de lubricación protege las superficies en forma más efectiva y es el más deseado.

La lubricación a película límite se presenta cuando hay frecuentes arranques y paradas, o en donde existen condiciones de cargas de choque. Algunos aceites tienen aditivos extrema presión (EP) o antidesgaste (AW) para ayudar a proteger las superficies en el caso de que no se logre la película completa debido a la velocidad, carga y otros factores. Estos aditivos se adhieren a las superficies metálicas y forman una película de sacrificio que protege al metal del desgaste. La lubricación a película límite se presenta cuando las dos superficies entran en contacto de forma tal que sólo el EP o AW son lo único que las protegen. Esto no es lo ideal, puesto que causa alta fricción, calor y otros efectos no deseados.

La lubricación a película mixta es una mezcla de la lubricación a película límite y la hidrodinámica. Aun cuando gran parte de la superficie está separada por una película lubricante, las asperezas aún hacen contacto entre sí. Nuevamente los aditivos entran en acción.