Dr. Anoop Kumar, Royal Manufacturing. Traducido por Francisco J. Páez Alfonzo, Noria Latin America
Publicado en Machinery Lubrication (2/2014)

Es difícil imaginar que una máquina opere sin grasa, ya que la mayoría de las máquinas operan sobre rodamientos, los cuales necesitan grasa para su lubricación. Históricamente, la utilización de grasa en la lubricación de las ruedas y los ejes ocurrió justo después del descubrimiento de la rueda. La primera grasa universal fue hecha a base de cal mezclada con aceites vegetales. Este tipo de grasa continuó siendo usada en casi todo tipo de aplicaciones hasta la revolución industrial.

grasa-multiproposito-1Sin embargo, en las últimas décadas se han realizado grandes progresos en términos de diseño de máquinas. Esto ha afectado los parámetros de operación, así como los requerimientos de desempeño de las grasas. Dado que parámetros de operación como velocidad, carga, temperatura, etc., varían significativamente dependiendo de la máquina, es prácticamente imposible lubricar todas esas aplicaciones con una sola grasa. Consecuentemente, se ha desarrollado una gran cantidad de grasas, dando como resultado miles de grasas en el mercado. El concepto de que una grasa universal cubre todo tipo de aplicaciones ya no tiene ninguna validez. Además, desde el punto de vista de selección y aplicación, puede generar confusión en los usuarios .

Anatomía de una grasa

Las grasas están compuestas principalmente por un espesante (10 a 15 por ciento), base lubricante (70 a 90 por ciento) y aditivos (5 a 10 por ciento). El mercado global de grasas tiene un tamaño de 1.08 millones de toneladas y está compuesto principalmente por grasas de litio/litio complejo, calcio, sodio, aluminio/aluminio complejo, sulfonato de calcio, betonita, poliurea, etc. Por mucho, las grasas más populares a nivel mundial son las de litio (simple, 12-hidroxi, complejo), con una cuota del mercado superior al 75 por ciento. Dado que varios tipos de grasas pueden ser requeridos para diferentes aplicaciones en una planta, siempre se han hecho esfuerzos por racionalizar y minimizar el número de grasas desde la perspectiva de compras y logística. Esto probablemente sea lo que ha llevado a desarrollar las grasas multipropósito.

Grasas multipropósito

En términos simples, una grasa multipropósito se define como una que combina las propiedades de dos o más grasas con características especiales que pueden ser utilizadas en más de una aplicación. Por ejemplo, las grasas de litio pueden ser usadas para lubricar el chasís y los rodamientos de las ruedas en vehículos de transporte. Tradicionalmente, las grasas de calcio eran utilizadas en los chasís y las de sodio en los rodamientos de las ruedas. Las de calcio tienen alta resistencia al barrido por agua, pero no soportan altas temperaturas. Las de sodio, por el contrario, tienen buena resistencia a las altas temperaturas, pero no tienen buen desempeño en presencia de agua. Cuando aparecieron las de litio en el mercado, estas demostraron ser mejores que las de calcio y sodio, por lo que rápidamente se convirtieron en las grasas multipropósito más populares en la industria.

Grasas multipropósito de alto desempeño

En máquinas de diseño moderno y en la industria de la construcción, las máquinas operan bajo condiciones más severas esperando un incremento en la productividad y una disminución en los tiempos de paro. Esto ha hecho más difícil que las grasas de litio satisfagan completamente estos requisitos. La especificación GC-LB del Instituto Nacional de Grasas Lubricantes (NLGI, por sus siglas en inglés), es la más utilizada en el sector transporte, y requiere grasas formuladas con espesantes superiores al litio 12-hidroxi.

tabla-comparacion-tiposs-de-grasas

Estos estrictos requisitos pueden ser cubiertos más eficientemente con grasas de alto desempeño como las de litio complejo, sulfonato de calcio, aluminio complejo, poliurea y bentonita. Sin embargo, dada la baja compatibilidad de estas grasas con las de litio, las de litio complejo y las de sulfonato de calcio parecen ser los mejores candidatos de todas estas grasas multipropósito de alto desempeño.

Litio complejo vs. sulfonato de calcio

Las grasas de litio complejo poseen buena estabilidad mecánica, características de alta temperatura y resistencia al barrido por agua. Otros requisitos de desempeño como extrema presión, antidesgaste, resistencia a la herrumbre y a la corrosión pueden ser mejoradas con la adición de aditivos. Estas grasas cumplen los requisitos de la especificación GC-LB del NLGI

No obstante, una comparación cuidadosa entre las grasas de litio complejo y sulfonato de calcio, revela que las de sulfonato de calcio tienen algunas ventajas. Las grasas de sulfonato de calcio superan las de litio complejo tanto en la hoja de datos técnicos como en aplicaciones reales. La diferencia más importante radica en el hecho de que las grasas de sulfonato de calcio no requieren de aditivos para cumplir con ciertas especificaciones de desempeño, como sí lo requieren las de litio complejo.

comparacion-de-gragas-por-aplicacion

Las grasas de sulfonato de calcio poseen una mejor estabilidad mecánica y al corte comparado con las de litio complejo, lo que produce menos fugas y deterioro durante la operación. El punto de goteo y la vida en alta temperatura de las grasas de sulfonato de calcio son superiores, permitiendo que la grasa pueda ser utilizada a mayores temperaturas.

A diferencia de las grasas de litio complejo que necesitan de una cantidad importante de antimonio-cinc u otros aditivos, las grasas de sulfonato de calcio tienen propiedades inherentes contra la extrema presión y el desgaste. Además, los sulfonatos se conocen por tener propiedades naturales contra la herrumbre, mientras que las de litio complejo invariablemente necesitan de inhibidores de herrumbre.

Adicionalmente, el sulfonato de calcio, en virtud de las propiedades de este espesante, proporciona una excelente resistencia al agua y no se degrada aún en presencia de este contaminante. Para mejorar sus propiedades de resistencia al agua, las grasas de litio complejo requieren el uso de agentes de adhesividad, los cuales tienden a degradarse rápidamente en presencia de agua. Las grasas de sulfonato de calcio son compatibles con las grasas de litio y de litio complejo.

Las únicas limitantes que tienen las grasas de sulfonato de calcio son su pobre bombeabilidad y su costo. Sin embargo, avances tecnológicos recientes han llevado a estas grasas a niveles similares a las de litio complejo. Las grasas de sulfonato de calcio pueden ser utilizadas en más tipos de industrias si las comparamos con las de litio complejo, convirtiéndolas en la selección preferida cuando se trata de grasas multipropósito de alto desempeño.