Lubricación
Lubricación de estructuras
Lubricación: es un proceso mediante el cual se reduce la fricción entre dos partes
móviles introduciendo un fluido para separar las dos superficies de contacto.
Beneficios de la lubricación en piezas:
- Reducir
la fricción (fricción o deformación),
- Reducir
el desgaste de las piezas,
- Absorber/mitigar
choques,
- Reducir/controlar
la temperatura,
- Proteger
de la corrosión,
- Aislar
los componentes de la contaminación,
- Limpiar/eliminar
los contaminantes.
Los lubricantes pueden ser fluidos o
líquidos (aceites), sólidos (grasas, gel de silicona) o sólidos (teflón,
grafito).
Existen dos tipos de
bases lubricantes:
* Las bases minerales: están hechas a base de petróleo crudo. Se obtienen
a partir de mezclas de hidrocarburos que han sufrido numerosas operaciones de
refinado.
* Las bases de síntesis: se obtienen por reacción química de varios
componentes. Para formular lubricantes se utilizan dos tipos de productos:
hidrocarburos sintéticos y ésteres. Estos productos tienen una viscosidad
notablemente estable, cualquiera que sea la temperatura. Esta propiedad es una
de las principales ventajas de las bases minerales que requieren añadir
mejoradores de viscosidad en grandes cantidades. También son más resistentes a
la oxidación, lo que se traduce en una mayor longevidad del aceite, permitiendo
intervalos más largos entre dos cambios. Cabe subrayar que existen aceites
* Semisintéticos: que se obtienen a partir de una mezcla de
las dos bases anteriores (generalmente 20 a 30% de aceite sintético y 70 a 80%
de aceite mineral).
Los aceites
Los aceites se
componen de una base lubricante y de aditivos.
Los
aceites terminados incluyen entre un 15% y un 25% de aditivos, por dos razones:
- Para
reforzar ciertas propiedades del aceite base
- Para
dotar al aceite base de propiedades que no posee de forma natural.
Mejoradores de viscosidad: permiten que el aceite, caliente o
frío, sea suficientemente fluido para evitar el contacto con las partes
móviles.
Aditivos antidesgaste: refuerzan la acción antidesgaste que
ejerce un lubricante frente a los órganos que lubrica.
Aditivos antioxidantes:
ralentizan los fenómenos de oxidación del lubricante y
contribuyen a espaciar los cambios de aceite gracias a una mayor resistencia a
las altas temperaturas.
Aditivos detergentes:
permiten evitar la formación de barniz o depósitos en las partes más calientes
del motor como la garganta del segmento.
Aditivos dispersantes: permiten mantener en
suspensión todas las impurezas sólidas formadas durante el funcionamiento del
motor:
Aditivos de basicidad: neutralizan los residuos ácidos de la combustión de combustibles,
principalmente en motores diésel, gradualmente durante su formación.
Aditivos anticorrosivos: evitan el ataque de metales ferrosos.
Aditivos anticongelantes: permiten al lubricante mantener una buena
fluidez a bajas temperaturas (de -10°C a -45°C).
Aditivos de alta presión: el objetivo de estos aditivos es reducir los
pares de fricción y, por lo tanto, ahorrar energía y proteger las superficies
de cargas pesadas.
Las grasas de lubricación se componen de:
- 70 a 95% de aceite base (mineral, sintético o vegetal)
- 0 a 10% de aditivos idénticos a los mencionados
anteriormente
- 3 a 20% de un espesante o gelificante cuya función
es dar consistencia al lubricante (fluido, semifluido, duro o blando) y
atrapar el aceite
- base y los aditivos para que
no se escurran.
Las grasas se distinguen por su adherencia a las superficies a lubricar, resistencia al cizallamiento, insolubilidad en agua y
longevidad. Generalmente, una grasa no puede superar una temperatura
superior a 300°C
·
Grasas de silicona. Las siliconas pueden ser en forma de aceites, resinas
o elastómeros.
·
Grasas
alimenticias: estas grasas están especialmente diseñadas para el contacto
incidental con los alimentos.
Elección de lubricantes
La elección de un lubricante debe tener en
cuenta las condiciones funcionales del mecanismo a lubricar y, en particular,
su temperatura de funcionamiento, las fuerzas de presión, las velocidades de
desplazamiento relativas y las condiciones ambientales. Los fabricantes de
productos de lubricación son los que están mejor situados para determinar
el tipo de lubricante a utilizar basándose en el mecanismo que se va a
lubricar.
Sin embargo, los diseñadores y fabricantes de
máquinas se ven obligados a proponer los lubricantes que deben utilizarse en
sus equipos y a proponer un calendario para el cambio de lubricante y las operaciones
de lubricación.
Problemas por falta de lubricación:
* ADHESIÓN: se presenta cuando las
irregularidades de una superficie interactúan directamente con las de otra, se
adhieren y se sueldan, dando lugar en la mayoría de los casos al
desprendimiento de partículas.
* ABRASIVO: es el resultado de la presencia
entre las superficies en movimiento relativo de partículas extrañas de igual o
mayor dureza a la de los materiales que los conforman. Las partículas abrasivas
se incrustan ellas mismas en una de las superficies y actúan como una
herramienta de corte, removiendo material de la otra superficie.
* CAVITACIÓN: tiene lugar cuando el aceite
fluye a través de una región donde la presión es menor que la de su presión de
vapor, esto hace que el aceite hierva y forme burbujas de vapor, las cuales son
transportadas por el aceite hasta llegar a una región de mayor presión, donde
el vapor regresa al estado líquido en forma súbita, generando fugas sobre las
superficies metálicas que dan lugar a la aparición de picaduras y grietas.
* DIFUSIÓN:
La difusión metálica puede ser un factor de desgaste a altas temperaturas. La
difusión es un proceso de transferencia de masa, que se acelera al
incrementarse la temperatura.
Referencias:
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