No lo Sé, Pero Determinemos Qué Grasa Serviría Mejor A Sus Necesidades Específicas.
El color de la grasa no es una consideración para determinar qué grasa satisface las necesidades de su aplicación. Los tintes colorantes añadidos a la grasa no tienen ningún impacto en su rendimiento.
El color de la grasa se utiliza únicamente con fines de marketing e identificación. El color puede ayudar a los usuarios a saber si están usando la grasa correcta, en los casos en los que diferentes grasas, de diferentes colores, están en inventario para aplicaciones específicas en su sitio.
Definición de la Grasa Lubricante
La Sociedad Americana de Pruebas y Materiales (ASTM, por sus siglas en inglés) define a una grasa lubricante como: “Un producto sólido o semifluido producto de la dispersión de un agente espesante en un líquido lubricante. Se le pueden incluir otros ingredientes que le pueden impartir propiedades especiales” (ASTM D4175-09, terminología estándar relacionada con el petróleo, productos de petróleo y lubricantes). Hay tres componentes principales de la grasa: aceite base, espesante y aditivos.
Componentes Principales de la Grasa
El Aceite Base
Puede ser 55% -95% de la grasa. Los aceites minerales son el fluido base más común utilizado en las grasas hoy en día y adecuado para condiciones de funcionamiento moderadas. Los fluidos sintéticos, como las polialfaolefinas (PAO), son ideales para extremas temperaturas y aplicaciones de lubricación de por vida. Algunos de los fluidos sintéticos más exóticos incluyen ésteres, aceites de silicona, ésteres de fosfato y perfluoréteres, para condiciones de operación extremas.
El espesante ayuda en lubricación bajo movimiento lento u oscilante, pero el aceite base es clave para la lubricación general. Por lo tanto, la viscosidad del fluido lubricante base debe seleccionarse según la aplicación. Aceites más viscosos son para altas temperaturas y cargas, mientras que los menos viscosos se usan en aplicaciones de alta velocidad. La viscosidad óptima satisface apropiadamente estos aspectos de carga y viscosidad.
Un experto en lubricación recomienda la viscosidad adecuada; aquí, unas pautas para seleccionar el grado ISO correcto.
- ISO VG 100 para motores eléctricos y husillos de alta velocidad.
- ISO VG 220 para la mayoría de las aplicaciones generales, incluidos los rodamientos de ruedas para vehículos sobre la carretera.
- ISO VG 320 para cargas más altas y velocidades medias, como rodamientos de ruedas de vehículos todoterreno
- ISO VG 460 para cargas más altas, velocidades más lentas y temperaturas más altas.
El grado de viscosidad del fluido base más común utilizado en las grasas en nuestro mercado automotriz es el ISO VG 220.
El Espesante
Definición y Proporción del Espesante en las Grasas
Constituye el 5% -30% de una grasa y es el componente que convierte un lubricante líquido en una grasa. La cantidad de espesante utilizada direccionalmente determina la consistencia de la grasa. Cuanto mayor sea la concentración de espesante, más rígida será la grasa. Diversos espesantes en grasa requieren distintas concentraciones para igual consistencia.
Medición de la Consistencia y Clasificación NLGI
La consistencia de la grasa se mide mediante ASTM D217, método de prueba estándar que clasifica la grasa desde un grado NLGI 000, 00, 0 y del 1 al 6, donde NLGI grado 000 es una grasa fluida a semifluida, y NLGI grado 6 es un bloque de grasa. NLGI Grado 2 es la grasa más común utilizada.
Ajuste de Grado NLGI para Condiciones Ambientales
El cambio de un NLGI Grado 2 a un NLGI Grado 1, o incluso 0, de la misma “familia de grasas” (es decir, el mismo espesante, aceite base y aditivos) podría ser necesario en equipos al aire libre durante el invierno, es decir en tanto la temperatura del entorno operacional disminuya; esto para facilitar el bombeo, o en interiores cuando las líneas de grasa largas son parte de un sistema de engrase centralizado.
Uso Común y Preferencias de Grados NLGI
El NLGI Grado 2 se utiliza en temperaturas promedios. Grados NLGI 00 y 000 son preferidos en engranajes lentos para minimizar fugas. De manera contradictoria, un NLGI Grado 3 se recomienda con frecuencia para rodamientos de muy alta velocidad.
Importancia de la Selección Adecuada de Grado
Los elementos rodantes del rodamiento empujan la grasa justo fuera de la trayectoria del elemento rodante, lo que permite que los elementos rodantes “absorban” suficiente aceite de la grasa para lubricar el rodamiento, y la grasa es lo suficientemente rígida como para no volver a caer en la trayectoria de los elementos rodantes. Para altas velocidades, se usa grasa con aceite base ISO VG 100 o menor, reduciendo la fricción en rodamientos.
Transición y Compatibilidad entre Diferentes Grasas
Cambiar grados NLGI es fácil dentro de una gama de grasa; varía solo la concentración del espesante. Sin embargo, cambiar de una familia de grasas a otra puede ser problemático, especialmente si el tipo de espesante es diferente. Algunos tipos de espesantes son incompatibles con otros tipos de espesantes.
La incompatibilidad se presenta en un par de formas, la primera forma es un cambio significativo en la consistencia, ya sea ablandándose y la segunda forma es endurecimiento de la grasa; y en ambos casos puede afectar el proceso de la lubricación, ya sea que se ablande la grasa (disminución de NLGI) y la grasa se sale del cojinete, lo que lo priva de lubricación o demasiado rígido, las vías de la grasa se bloquean y el re-engrase se vuelve difícil, lo que expone al rodamiento de privarlo de lubricación.
Espesante de Litio y su Dominio en el Mercado
El espesante más común es el jabón de litio. El jabón simple de litio y los espesantes de jabón complejo de litio constituyen más del 80% de la grasa utilizada en la región de America del Norte y America del Sur, y lo más probable es que sean compatibles entre sí. Las grasas con espesantes complejos son preferidas por su resistencia térmica y capacidad de carga superior a las de jabón simple.
Riesgos de Mezclar Espesantes Diferentes y Procedimiento de Purga
Cuando se mezclan espesantes diferentes en una aplicación, la incompatibilidad es una posibilidad real, y se recomienda muy juiciosamente purgar la grasa vieja. Algunos otros espesantes de jabón son aluminio, calcio, bario y sodio. Otros espesantes no relacionados con el jabón incluyen poliureas, sílice, arcilla, sulfonato de calcio y otros. Cuando se determine necesario cambiar a un espesante diferente, se deben realizar pruebas de compatibilidad entre la grasa actualmente en uso y la grasa propuesta.
La prueba de compatibilidad implica mezclar diferentes concentraciones de las grasas (1: 1, 1: 2 y 2: 1) para ver si la consistencia o el punto de goteo cambia significativamente de cada una de las especificaciones de las dos grasas. Si las mezclas de grasa se ablandan significativamente, el intervalo de reengrase puede acortarse para reponer la grasa hasta que solo la grasa nueva esté en el rodamiento. Si las mezclas de grasa se endurecen significativamente, entonces es necesario purgar. Para este proceso quite el tapón de purga y bombee la grasa nueva, eliminando la grasa vieja y permitiendo que el rodamiento funcione durante unos 10 minutos y, por lo tanto, asegurar que no exista exceso de grasa. Repita este paso hasta que solo la nueva grasa se purgue de la abertura del engrasado.
Temperatura de Operación y el Punto de Goteo
La otra parte de las pruebas de compatibilidad analiza el punto de goteo de las mezclas de grasa en relación con las especificaciones de las dos grasas. Esto es crítico cuando la aplicación está operando dentro de aproximadamente 65ﹾC/150ﹾF del punto de goteo. El punto de goteo es la temperatura a la que el espesante ya no puede mantener el aceite en su Iugar, esencialmente, la grasa pierde estructura solida/semisólida y pasa a ser líquida y no será capaz de permanecer fijo para lubricar. El punto de goteo es una especificación que aparece en la mayoría de las hojas de datos técnicos de grasa.
Las distintas características de las compatibilidades y los límites de temperatura se ven afectadas por el tipo de espesante.
Influencia del Espesante en las Propiedades de la Grasa
La resistencia a la pulverización de agua, el lavado con agua, la resistencia al cizallamiento, la capacidad de bombeo, la separación de aceite y la compatibilidad con elastómeros (sellos) se ven afectados por el tipo de espesante, e incluso dentro de un tipo de espesante, existen variaciones en estas características. Los matices son demasiado numerosos para entrar aquí en un solo artículo, pero sepa que estas características de rendimiento para cada grasa deben estar disponibles en las hojas técnicas o de lo contrario póngase en contacto con un especialista.
Los Aditivos
Los Aditivos en la Grasa: Funciones y Limitaciones
Constituyen hasta el 15% de la grasa, entre estos aditivos incluyen inhibidores de corrosión, inhibidores de oxidación, aditivos antidesgaste y aditivos de presión extrema (EP). Los inhibidores de corrosión son críticos en aplicaciones húmedas o húmedas para proteger superficies metálicas. La resistencia a la oxidación es clave en ambientes cálidos, particularmente considerando que la grasa tiene una probabilidad baja de eliminar el calor de la fuente, a diferencia de un aceite circulante.
Si bien la mayoría de las grasas incorporarán aditivos para minimizar la corrosión, la oxidación y el desgaste, no todas las grasas tendrán aditivos EP. La grasa con EP es una diferenciación con otras grasas y debe tenerse en cuenta al lubricar aplicaciones de alta carga o de arranque y parada, constante. Las grasas EP no deben utilizarse en rodamientos de motores eléctricos, ya que los aditivos EP son corrosivos para el aislamiento de los devanados de los motores que pueden ocasionar corto-circuito debido al exceso de engrase.
Aplicaciones Especiales y Consideraciones de Aditivos Sólidos
El disulfuro de molibdeno y el grafito son aditivos sólidos (no solubles) utilizados en grasas y rara vez utilizados en aceites lubricantes. El moly o el grafito se usan comúnmente en las quintas ruedas de los camiones sobre la carretera y en los bujes de los estabilizadores de equipos de construcción. Estas aplicaciones están bajo carga pesada y no tienen suficiente movimiento o rotación para generar una cuña de aceite que separaría las partes móviles. Por lo tanto, el lubricante sólido mantiene la película lubricante entre las partes móviles. Estos aditivos lubricantes sólidos no deben usarse en rodamientos de elementos rodantes, por ejemplo, rodamientos de ruedas, ya que los lubricantes sólidos pueden dañar los elementos rodantes y los caminos de rodadura.
Mejoras de Rendimiento con Aditivos y Polímeros
Se pueden agregar polímeros para proporcionar “adhesividad” y darle a la grasa un aspecto “fibroso” que puede mejorar la resistencia al agua. La estabilidad al cizallamiento de estos aditivos, así como del espesante en sí, es fundamental para mantener el rendimiento durante todo el intervalo de re-engrase.
Orientación para la Selección de Grasa Adecuada
No es que te hayas convertido en Un Experto al leer este artículo, pero ahora tiene el conocimiento para hacer las preguntas correctas antes de decidir sobre una grasa para su aplicación. Para aplicaciones automotrices, NLGI ayuda con su certificación de lubricante de chasis y rodamientos de ruedas automotrices. Una grasa certificada NLGI GC-LB ha sido probada y cumple con las características clave requeridas para aplicaciones automotrices.
Para aplicaciones no automotrices, las propiedades claves de la grasa a considerar son:
- Tipo de espesante: ¿Es compatible con la grasa en uso?
- Viscosidad del fluido base: La mayoría de las aplicaciones están bien con un ISO VG 220, pero las variaciones de carga, velocidad y temperatura pueden indicar un grado de viscosidad ISO diferente.
- Consistencia de la grasa: Lo más probable es que sea un grado 2 de NLGI, o si se encuentra en un ambiente frío o bombeando a través de largas líneas de grasa, se puede justificar un grado NLGI más suave.
- Aditivos de presión extrema: Siempre y cuando no esté en un motor eléctrico.
- Aditivos sólidos: Solo en aplicaciones de cojinetes y bujes con movimiento limitado.
- Punto de Goteo: Ayuda a determinar la temperatura máxima de operación
- Resistencia al agua: ¿La aplicación está expuesta a la contaminación del agua?
El color de la grasa no es una consideración para determinar qué grasa satisface las necesidades de su aplicación. Los tintes colorantes añadidos a la grasa no tienen ningún impacto en su rendimiento. El color de la grasa se utiliza únicamente con fines de marketing e identificación. El color puede ayudar a los usuarios a saber si están usando la grasa correcta, en los casos en los que diferentes grasas, de diferentes colores, están en inventario para aplicaciones específicas en su sitio.
En ISOPETROL contamos con un amplio portafolio de grasas y con un equipo técnico gustoso de ayudarte en seleccionar la grasa optima a tu operación. Los invito a revisar el portafolio de todas nuestras grasas en Especialistas en Lubricación | Aceites y Grasas | Isopetrol
Ref.
- Aikin, A. (2020), “The art of manufacturing grease,” TLT, 75 (3), pp. 44-46.
- Syed Q. A. Rizvi (2022), “A Comprehensive Review of Lubricant Chemistry Technology Selection and Design, 443 – 463
- https://www.stle.org/
Jefe de Departamento Técnico Industria
