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Cuando imparto el curso de Fundamentos de Lubricación de Maquinaria de Noria, les pido a mis alumnos que me digan el tipo de grasa que emplean en sus instalaciones y que no me digan su color. La mayoría de los técnicos entienden que el color no revela mucho acerca de las propiedades de una grasa, pero no siempre responden correctamente con la viscosidad del aceite básico, el espesante y la consistencia.
Por supuesto, las grasas están formuladas con aceite básico, espesante y aditivos. Aunque usted puede estar familiarizado con la formulación de la grasa, ¿sabe qué significa la consistencia y cómo puede in fluir en la selección de su grasa?
Aceite básico
La grasa puede estar formulada hasta con un 95% de aceite básico. La mayoría de las grasas actuales utilizan aceite mineral como su componente fluido. Estas grasas típicamente proporcionan un desempeño satisfactorio en la mayoría de las aplicaciones industriales. En temperaturas extremas (altas o bajas), una grasa formulada con aceite básico sintético le ofrecerá mejor estabilidad.
Espesante
El espesante es un material que producirá una estructura sólida o semisólida, en combinación con el aceite básico seleccionado. Los principales tipos de espesantes empleados en las grasas son los jabones metálicos. Entre ellos están los de litio, aluminio, sodio y calcio. Últimamente están ganando popularidad las grasas con espesantes del tipo jabón complejo. Están siendo seleccionadas debido a sus altos puntos de goteo y excelentes capacidades de soporte de carga.
Las grasas complejas se elaboran combinando los jabones metálicos convencionales con un agente acomplejante. Las grasas complejas que se usan con más frecuencia son las elaboradas a base de litio. Estas grasas se fabrican con una combinación de jabón de litio convencional y un ácido orgánico de bajo peso molecular como agente acomplejante.
Tabla 1 – Clasificaciones de consistencia NLGI
Los espesantes no jabonosos también están ganando popularidad en aplicaciones especiales, incluyendo ambientes de alta temperatura. La bentona y aerogel de sílica son dos ejemplos de espesantes que no se funden a altas temperaturas. Sin embargo, mucha gente no entiende que, a pesar de que el lubricante puede soportar las altas temperaturas, el aceite básico se oxidará rápidamente, requiriendo una relubricación más frecuente.
El porcentaje de espesante interviene considerablemente en la consistencia de la grasa, como se puede ver en la tabla 1. No olvide que hay una cantidad importante de aceite en la grasa y que las condiciones de operación también pueden influir en su consistencia.
Consistencia
La consistencia de la grasa depende del tipo y cantidad de espesante empleado, junto con la viscosidad de su aceite básico. La consistencia de una grasa es la habilidad que tiene para resistir la deformación al aplicársele una fuerza. La consistencia de la grasa se mide mediante la prueba de penetración, que está supeditada a si la grasa se ha alterado por la manipulación o por el trabajo.
Para determinar el número de consistencia se emplean los métodos ASTM D217 y D1403 para grasas trabajadas y no trabajadas. Para medir la penetración, se deja caer sobre la grasa un cono de un peso específico durante cinco segundos a una temperatura estándar de 25°C (77°F). La profundidad, en décimas de milímetros, que se introduce el cono en la grasa, es su penetración.
Tabla 2 – Formas de medir la consistencia de una grasa
Una penetración de 100 podría representar una grasa sólida, mientras que una penetración de 450 podría ser una grasa semi fluida. El Instituto Nacional de Grasas Lubricantes de los Estados Unidos de América (NLGI, por sus siglas en inglés), ha establecido números o grados de consistencia desde 000 a 6, correspondientes a rangos específicos de penetración.
Ciertas condiciones podrían afectar la consistencia requerida por una grasa. La tabla 3 le ayudará a seleccionar la consistencia correcta para cada aplicación.
Tabla 3 – Selección de consistencia correcta para una aplicación
Aditivos
Los aditivos pueden jugar diversos roles en una grasa lubricante. Los principales son mejorar las propiedades existentes, suprimir las propiedades indeseables y añadir nuevas propiedades. Los aditivos más comunes son los inhibidores de oxidación y herrumbre, agentes antidesgaste, extrema presión y modificadores de fricción.
Además de esos aditivos, existen los que trabajan en la lubricación a película límite, como son el bisulfuro de molibdeno (moly) y el grafito, que pueden estar suspendidos en la grasa para reducir la fricción y el desgaste sin reacciones químicas adversas sobre las superficies metálicas en condiciones de alta carga y baja velocidad.
Es importante notar que la velocidad y la carga ayudan a determinar la viscosidad apropiada que requiere una aplicación. Recuerde, la viscosidad es la propiedad más importante de un lubricante. Cada vez que seleccione una grasa, debe tomar en cuenta la aplicación y hacer que la consistencia de la grasa coincida, para asegurar que le está proporcionando a la máquina la mejor opción para incrementar su confiabilidad.
Noria Corporation. Traducido por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América.