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Tipos de lubricantes

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Miguel Bravo

on 3 April 2014

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Liquidos
Aceite vegetal
El aceite vegetal es un compuesto orgánico obtenido a partir de semillas u otras partes de las plantas en cuyos tejidos se acumula como fuente de energía.
Algunos no son aptos para consumo humano, como el de ricino o algodón.
Como todas las grasas está constituido por glicerina y tres ácidos grasos.
Aceite Mineral
Lubricante sintético
Un lubricante sintético contiene aceites base altamente refinados más que los usados en aceites minerales convencionales, ofreciéndole una mayor protección y rendimiento. Los aceites de motor sintéticos brindan una variedad de beneficios que mantienen a su motor funcionando con un rendimiento óptimo durante años.
Para entender los aceites de motor sintéticos, veamos los orígenes de los aceites de motor. Existen dos tipos básicos de lubricantes disponibles:
Aceites minerales convencionales, que son los tradicionales
Lubricantes sintéticos, los cuales están creciendo en popularidad
Ambos tipos están producidos con petróleo crudo. La diferencia es que los lubricantes sintéticos están elaborados con procesos más avanzados de refinación y tienen una mayor pureza y calidad. Esto no sólo elimina más impurezas del petróleo crudo, sino que también permite que se modifiquen las moléculas individuales en el aceite para ajustarse a las demandas de los motores modernos. Estas moléculas personalizadas brindan niveles más altos de protección y rendimiento.
Lubricantes SemiSolidos
Grasas
Viscosidad
La viscosidad es una de las propiedades mas importantes de un líquido y mas rápidamente observada. Es una medida de rozamiento que acontece entre las diferentes capas cuando un líquido se pone en movimiento. En la vida diaria este fenómeno no es de interés real, pero en la industria el concepto de viscosidad tiene un significado considerable. Es un dato principal en el proceso de fabricación y en la inspección del proceso acabado; en el empleo de la lubricación por aceite, la viscosidad es muy importante al seleccionar el lubricante adecuado. La viscosidad se especifica en mm²/s, aunque también se indica algunas veces en cSt (centistoke). Normalmente se indica para 40 y 100ºC, aunque en ciertos casos se pueden usar temperaturas de 37.8 (100º F), 50 y 98.9ºC (210º F).


Estabilidad mecánica
Ciertas grasas, particularmente las líticas de los tipos antiguos, tienen una tendencia para ablandarse durante el trabajo mecánico, pudiendo dar lugar a pérdidas. En instalaciones con vibración, el trabajo es particularmente severo, ya que la grasa está continuamente vibrando en los elementos lubricados.
Miscibilidad
En los reengrases, hay que tener el máximo cuidado de no usar grasas diferentes a las originales. De hecho hay tipos de grasas que no son compatibles; si dos de estas grasas se mezclan, la mezcla resultante tiene normalmente una consistencia más blanda que puede causar la pérdida de grasa y fallo en la película lubricante.
Lubricante seco
Los lubricantes secos o lubricantes sólidos son materiales que a pesar de que se encuentran en fase sólida, son capaces de reducir la fricción entre dos superficies que se deslizan entre sí, sin necesidad de contar con un medio líquido. Este tipo de lubricantes, que comprenden materiales tales como el grafito, el nitruro de boro hexagonal, el disulfuro de molibdeno y el disulfuro de tungsteno son también capaces de brindar lubricación a temperaturas superiores a las que pueden operar los líquidos y lubricantes basados en aceites. Estos materiales pueden ser utilizados hasta temperaturas de 350 °C en medios oxidantes y aún más elevadas en medios reductores o no-oxidantes (el disulfuro de molibdeno hasta 1100 °C). Sus propiedades de lubricación se atribuyen a sus estructuras en formas de láminas a nivel molecular con fuerzas de unión débiles entre las láminas. Sus láminas son capaces de deslizarse unas sobre otras con muy pequeñas fuerzas de tracción, lo que les confiere las propiedades de baja fricción.
Grafito
Grasa Grafitada
Es una grasa de base cálcica. El agregado de un cierto porcentaje de grafito confiere a esta grasa características que la hacen particularmente apta para la lubricación de mecanismos cuyo engrase se efectúa con grandes intervalos, debido a la dificultad de acceso a los graseros. Ideal para lubricar guías de ascensores por la película de grafito laminar que deja.
Disulfuro de molibdeno
Este producto entre varios sólidos inorgánicos con estructura laminar para desarrollar sobre sus propiedades que lo hacen único y especial en el campo de la tribología. El grafito es conocido desde el siglo XIX fue usado como lubricante para forjado de metales con regular adhesión y problemas de carburación de herramientas en el moldeo en caliente. Su capacidad lubricante se correlaciona con su estructura molecular con fuertes enlaces carbono-carbono en cada capa y débil enlace entre capas. Como lubricante sin embargo presento elevado rozamiento y desgaste. Es muy estable térmicamente y no es afectado por la radiación. Por sobre los 450ºC con acceso de aire se transforma en CO2 gaseoso de modo que no presenta fenómenos de abrasión. El disulfuro de molibdeno se conoce hace unos 300 años cuando era utilizado por los artesanos en prensas y herramientas. Fue ampliamente usado durante la segunda guerra mundial para reducir fricción y desgaste en la maquinaria bélica.
Nitruro de boro
El nitruro de boro, de fórmula BN, es un compuesto binario del boro, que consiste en proporciones iguales de boro y nitrógeno. El compuesto es isoelectrónico al carbono, (el boro aporta 3 electrones de valencia y el nitrógeno 5) por lo que el nitruro de boro tiene formas polimórficas, homólogas a los alotropos del carbono.
El nitruro cúbico de boro (c-BN) es un material artificial extremadamente duro, aunque de una dureza menor a la del diamante. Al igual que el diamante, el c-BN es un aislante eléctrico y un excelente conductor del calor.
Es ampliamente utilizado como un abrasivo para herramientas industriales, en especial para el mecanizado de aceros aleados y materiales de gran dureza.

Cuando Empleo
La función del lubricante es:
Formar una película entre los componentes en movimiento, para evitar el contacto metálico. La película debe ser suficientemente gruesa para obtener una lubricación satisfactoria, incluso bajo fuertes cargas, variaciones grandes de temperatura y vibraciones;
Reducir el rozamiento y eliminar el desgaste;
Proteger contra la corrosión;
Obturar (en el caso de la grasa) contra impurezas tales como suciedad, polvo, humedad o agua.
Conclusión
No existe en el mundo máquina alguna por sencilla que sea no requiera lubricación, ya que con esta se mejora tanto el funcionamiento, como la vida útil de los equipos y maquinarias.
En el siguiente trabajo de investigación se ha querido estudiar las grasas y aceites lubricantes, desde su obtención a partir de las materias primas hasta sus diferentes usos, aplicaciones, especificaciones e importancia en el creciente mundo industrial.
Los lubricantes son sustancias aplicadas a las superficies de rodadura, deslizamiento o contacto de las máquinas para reducir el rozamiento entre las partes móviles. Los primeros lubricantes fueron los aceites vegetales y las grasas animales. Sin embargo, desde finales del siglo XIX más del 90% de todos los lubricantes se derivan del petróleo o del aceite de esquistos, productos abundantes que pueden destilarse y condensarse sin descomponerse.
Un buen lubricante tiene que tener cuerpo, o densidad, ser resistente a los ácidos corrosivos, tener un grado de fluidez adecuado, presentar una resistencia mínima al rozamiento y la tensión, así como unas elevadas temperaturas de combustión e inflamación, y estar libre de oxidación o espesamiento. Hay pruebas químicas para determinar todas estas propiedades en un lubricante.
Los lubricantes permiten un buen funcionamiento mecánico al evitar la abrasión o agarrotamiento de las piezas metálicas a consecuencia de la dilatación causada por el calor. Algunos también actúan como refrigerantes, por lo que evitan las deformaciones térmicas del material. En la actualidad los lubricantes se aplican muchas veces mecánicamente para un mejor control, por lo general mediante válvulas, anillos o cadenas giratorias, dispositivos de inmersión o salpicado o depósitos centrales y bombas. La grasa y otros lubricantes similares se aplican mediante prensado, presión o bombeo. Para un lubricado eficaz hay que elegir el método de aplicación más adecuado además de seleccionar un lubricante.
Grasa
La grasa se emplea generalmente en aplicaciones que funcionan en condiciones normales de velocidad y temperatura. La grasa tiene algunas ventajas sobre el aceite. Por ejemplo, la instalación es más sencilla y proporciona protección contra la humedad e impurezas. Generalmente se utiliza en la lubricación de elementos tales como cojinetes de fricción y antifricción, levas, guías, correderas, piñonería abierta algunos rodamientos.

Cuándo empleo aceite?
Se suele emplear lubricación con aceite cuando la velocidad o la temperatura de funcionamiento hacen imposible el empleo de la grasa, o cuando hay que evacuar calor. El aceite, tiene su mayor aplicación en la lubricación de compresores, motores de combustión interna, reductores, motorreductores, transformadores, sistemas de transferencia de calor, piñoneras abiertas, cojinetes de fricción y antifricción y como fluidos hidráulicos.

Tipos de lubricantes

Muchos aceites vegetales son preferibles a las grasas animales para el consumo humano. Esto se debe a que son ricos en ácidos grasos mono o poliinsaturados, una cualidad muy importante para la transformación de grasa en el organismo humano. Sin embargo, algunos aceites vegetales contienen una elevada proporción de grasas saturadas (coco y palma). En la actualidad es obligación del fabricante de productos en que aparezca el aceite vegetal advertirlo en el etiquetado. A veces esta advertencia se hace refiriéndose al aceite utilizado, aunque en otros casos se advierte simplemente de que el producto contiene aceites vegetales, sin especificar. De manera que la gente puede parar de comprar estos productos, en la generalmente justificada sospecha de que se pretende ocultar que en su composición es importante la presencia de grasas saturadas de aceites de coco o de palma.
Uso alimentario
Otros usos
La mayor parte de los aceites vegetales se usan para alimentar el ganado. El aceite vegetal más usado para consumo humano es el de girasol.
El aceite de palma, que es sólido a temperatura ambiente, se usa especialmente para jabones y cosméticos.
La mayor parte del aceite de colza producido en Europa se usa para producción de biodiésel, aunque puede ser producido con otros como el de girasol o el de cáñamo. Aunque también se ha extendido el uso de estos aceites vegetales como combustibles para los motores diésel.
El aceite vegetal también se puede utilizar como combustible en vehículos híbridos o adaptados(melkin).
El aceite mineral es aquel que se obtiene de la refinación del petróleo a través de un proceso de destilación atmosférica del crudo, posteriormente, y dependiendo de su utilización, se le aplican una serie de procesos para eliminar componentes no deseados, estos proceso pueden ser el desparafinado, desasfaltado e hidrogenación. Con esto se eleva la calidad del aceite en función del tratamiento y de su intensidad.

Los aceites minerales destacan por su viscosidad, su capacidad de lubricación frente a la temperatura y su capacidad de disipar el calor.
Dado que los aceites minerales son considerados como más estables ante temperaturas muy altas y soportan bien el calor, son muy utilizados en la lubricación de las máquinas, en especial de los motores que se calientan.

Además los aceites minerales son utilizados como aislantes, pues estos sirven para refrigerar elementos eléctricos, como los transformadores de gran potencia.

Los usos y aplicaciones del aceite mineral son muy amplios, pues son utilizados en distintas industrias, por ejemplo:

- Industria automotriz
- Cosmética
- Farmacéutica
- Metal mecánica
Usos y aplicaciones del aceite mineral
Se define a la grasa lubricante como una dispersión semilíquida a sólida de un agente espesante en un líquido (aceite base). Consiste en una mezcla de aceite mineral o sintético (85-90%) y un espesante. Al menos en el 90% de las grasa, el espesante es un jabón metálico, formado cuando un metal hidróxido reacciona con un ácido graso. Un ejemplo es el estearato de litio (jabón de litio).
Cuando la grasa tiene que contener propiedades especiales, se incluyen otros constituyentes que actúen como inhibidores de la oxidación y mejoren la resistencia de la película Existe otro tipo de aditivo: los estabilizadores. Cambiando el jabón, aceite o aditivo, se pueden producir diferentes calidades de grasas por una amplia gama de aplicaciones.


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