Tipos De Lubricantes.docx

“CENTRO DE ESTUDIOS TECNOLOGICOS” CETIS UNO TIPOS DE LUBRICANTES NOMBRE DEL ALUMNO: CUAULE GREGORIO PEDRO DAVID NOMBRE DEL PROFESOR: DOMINGEZ MORALES RAUL GRUPO: 6G8

TIPOS DE LUBRICACION Un lubricante es una sustancia que, colocada entre dos piezas móviles, no se degrada, y forma asimismo una película que impide su contacto, permitiendo su movimiento incluso a elevadas temperaturas y presiones. En el caso de lubricantes gaseosos se puede considerar una corriente de aire a presión que separe dos piezas en movimiento. En el caso de los líquidos, los más conocidos son los aceites lubricantes que se emplean, por ejemplo, en los motores. Los lubricantes sólidos son, por ejemplo, el disulfuro de molibdeno (MoS2), la mica y el grafito. Hay básicamente cuatro tipos de materiales que pueden ser usados como lubricante: LÍQUIDOS Distintos líquidos pueden ser utilizados como lubricantes, pero los más ampliamente utilizados son los basados en aceites minerales derivados del petróleo. Su fabricación y composición será vista con más detalle en la próxima sección de este tutorial. Otros aceites utilizados como lubricantes son los aceites naturales (aceites animales o vegetales) y los aceites sintéticos. Los aceites naturales pueden ser excelentes lubricantes, pero tienden a degradarse más rápido en uso que los aceites minerales. En el pasado fueron poco utilizados para aplicaciones de ingeniería por sí solos, aunque algunas veces se usaron mezclados con los aceites minerales. Recientemente, ha habido un interés creciente sobre las posibles aplicaciones de los aceites vegetales como lubricantes. Estos aceites son biodegradables y menos nocivos al medio ambiente que los aceites minerales. Los aceites sintéticos son fabricados mediante procesos químicos y tienden a ser costosos. Son especialmente usados cuando alguna propiedad en particular es esencial, tal como la resistencia a temperaturas extremas, como es el caso de los lubricantes para motores aeronáuticos. A temperaturas normales de operación, los aceites fluyen libremente, de tal forma que pueden ser fácilmente alimentados hacia o desde las partes móviles de la máquina para proveer una lubricación efectiva, extraer el calor, y las partículas contaminantes. GRASAS. Una grasa es un lubricante semifluido generalmente elaborado a partir de aceites minerales y agentes espesantes (tradicionalmente jabón o arcilla), que permite retener el lubricante en los sitios donde se aplica. Las grasas protegen efectivamente las superficies de la contaminación externa, sin embargo, debido a que no fluyen como los aceites, son menos refrigerantes que éstos y más difíciles de aplicar a una máquina cuando está en operación.

SÓLIDOS. Los materiales utilizados como lubricantes sólidos son grafito, bisulfuro de molibdeno y poli tetra fluoro etileno (PTFE o Teflón). Estos compuestos son utilizados en menor escala que los aceites y grasas, pero son perfectos para aplicaciones especiales en condiciones donde los aceites y las grasas no pueden ser empleados. Pueden ser usados en condiciones extremas de temperatura y ambientes químicos muy agresivos. Por ejemplo, las patas telescópicas del Módulo Lunar del Apolo fueron lubricadas con bisulfuro de molibdeno. GASES. El aire y otros gases pueden ser empleados como lubricantes en aplicaciones especiales. Los cojinetes lubricados con aire pueden operar a altas velocidades, pero deben tener bajas cargas. Un ejemplo de lubricación por aire son las fresas de los dentistas. ACEITES LUBRICANTES. Son y se llama aceite de motor, por extensión, a todo aceite que se utiliza para lubricar los motores de combustión interna. Su propósito principal es lubricar las partes móviles reduciendo la fricción. Además de lubricar el aceite también limpia, inhibe la corrosión y reduce la temperatura del motor transmitiendo el calor lejos de las partes móviles para disiparlo. Los primeros aceites utilizados fueron los extraídos de grasas animales y vegetales. A medida que avanzó la técnica, y las exigencias de los motores, se empezaron a usar los compuestos químicos derivados del petróleo de mayor calidad y acorde con las necesidades industriales en ese momento. Estos aceites, que consisten principalmente en hidrocarburos y compuestos orgánicos de carbono e hidrógeno, son aditivos dos con diferentes compuestos químicos para mejorar su cualidad. La tecnología actual, no obstante, los está dejando obsoletos y están siendo desplazados progresivamente por los aceites sintéticos formulados enteramente en laboratorio y con prestaciones muy superiores a los derivados del petróleo FUNCIONES DEL ACEITE LUBRICANTES.

ACEITE CLASIFICACION DE LOS ACEITES LUBRICANTES POR SU ORIGEN. LUBRICANTES SINTÉTICOS Aceites preparados en laboratorio a partir de compuestos de bajo peso molecular para obtener compuestos de alto peso molecular con propiedades predecibles. Estos aceites tienen algunas ventajas sobre los aceites convencionales, a continuación algunas de ellas: Mejor estabilidad térmica. Los aceites sintéticos soportan mayores temperaturas sin degradarse ni oxidarse, esto es especialmente útil para motores que se operan en ciudades con altas temperaturas y motores turbo-cargados. Esta estabilidad térmica también permite mantener más limpio el motor. Mejor desempeño a bajas temperaturas. Estos aceites fluyen más fácilmente a bajas temperaturas, mejorando el arranque del motor en climas fríos. Menor consumo de aceite. Los aceites sintéticos tienen una menor volatilidad lo que se traduce en menor consumo de aceite en el motor.

PROPIEDADES DE LOS ACEITES LUBRICANTES. Las propiedades más importantes que deben tener los aceites lubricantes son: COLOR y FLUORESCENCIA: Cuando observamos un aceite lubricante a través de un recipiente transparente el color nos puede dar idea del grado de pureza o de refino y la fluorescencia del origen del crudo. DENSIDAD La densidad de un aceite lubricante se mide por comparación entre los pesos de un volumen determinado de ese aceite y el peso de igual volumen de agua destilada, cuya densidad se acordó que sería igual a 1, a igual temperatura. Para los aceites lubricantes normalmente se indica la densidad a 15ºC. VISCOSIDAD: Es la resistencia que un fluido opone a cualquier movimiento interno de sus moléculas, dependiendo, por tanto, del mayor o menos grado de cohesión existente entre estas. ÍNDICE DE VISCOSIDAD Se entiende como índice de viscosidad, el valor que indica la variación de viscosidad del aceite con la temperatura. Siempre que se calienta un aceite, éste se vuelve más fluido, su

viscosidad disminuye; por el contrario, cuando el aceite se somete a temperaturas cada vez más bajas, éste se vuelve más espeso o sea su viscosidad aumenta. UNTUOSIDAD: La untuosidad es la propiedad que representa mayor o menor adherencia de los aceites a las superficies metálicas a lubricar y se manifiesta cuando el espesor de la película de aceite se reduce al mínimo, sin llegar a la lubricación límite. PUNTO DE INFLAMACIÓN El punto de inflamación de un aceite lo determina la temperatura mínima a la cual los vapores desprendidos se inflaman en presencia de una llama PUNTO DE COMBUSTIÓN: Si prolongamos el ensayo de calentamiento del punto de inflamación, notaremos que el aceite se incendia de un modo más o menos permanente, ardiendo durante unos segundos, entonces es cuando se ha conseguido el punto de combustión. PUNTO DE CONGELACIÓN: Es la temperatura a partir de la cual el aceite pierde sus características de fluido para comportarse como una sustancia sólida. ACIDEZ: Los diferentes productos terminados, obtenidos del petróleo bruto pueden presentar una reacción ácida o alcalina. En un aceite lubricante, una reacción ácida excesiva puede ser motivo de un refinado en malas condiciones. A esta acidez se le llama acidez mineral ÍNDICE DE BASICIDAD T.B.N: Es la propiedad que tiene el aceite de neutralizar los ácidos formados por la combustión en los motores. El T.B.N. (total base number) indica la capacidad básica que tiene el aceite. Si analizamos un aceite usado el T.B.N residual nos puede indicar el tiempo (en horas) que podemos prolongar los cambios de aceite en ese motor. DEMULSIBILIDAD: Es la mayor o menor facilidad con que el aceite se separa del agua, esto es, lo contrario de emulsibilidad.

LUBRICANTES SEMISOLIDOS Las grasas lubricantes pueden definirse como sólidos o semifluidos resultado de la dispersión de un agente espesante en un líquido lubricante. En tanto que no pueden decirse exactamente líquidos o sólidos, se identifican como sólidos plásticos con propiedades viscoelásticas. Contienen del 65 al 95% en peso de aceite lubricante, del 5 al 35% de espesante y del 0 al 10% de aditivos (líquidos y/o sólidos). Dependiendo de la cantidad de sólidos, el producto resultante se clasifica como grasa (< 10% sólidos), grasapasta (del 10 al 40% de sólidos) y pasta (>40 % sólidos). Generalmente clasificadas a partir de su grado de fluidez y/o consistencia, las grasas lubricantes también se agrupan en función de sus componentes mayoritarios. Por ello, se habla de grasas minerales, sintéticas y totalmente sintéticas, en función de si están basadas en aceite mineral, en aceite sintético y en aceite sintético y espesante sintético, respectivamente. Las ventajas más relevantes, derivadas del uso de una grasa lubricante en comparación con un aceite, son las siguientes: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Mayor adherencia a superficies Mejor capacidad de sellado y aislamiento del medio Excelente protección contra el desgaste Superior lubricación frente a altas cargas y bajas velocidades Superior protección contra la corrosión Más amplio rango de temperaturas de operación Más efectiva absorción de ruido y vibraciones Menor migración del punto de lubricación

No obstante, existen circunstancias en las cuales la grasa lubricante es peor elección que un aceite o una elección con mayores limitaciones técnicas, en cuanto a las posibilidades de selección de sus componentes:   

Mecanismos donde se precisa la evacuación de calor a través del lubricante Máquinas donde se requiere la extracción de partículas contaminantes y de desgaste Regímenes de velocidad muy altos, donde es requisito un lubricante dinámicamente muy ligero.

El desarrollo de las industrias aeronáutica, civil, construcción, transporte, energética, agroalimentaria y médico-farmacéutica, entre otras, ha impulsado el desarrollo de productos petroquímicos y vegetales. Gracias a ello se pueden formular grasas para lubricar componentes de máquinas que trabajan en las condiciones más extremas, por

ejemplo, temperaturas desde -180°C hasta 1200 °C, velocidades desde 2 hasta 80.000 rpm. No obstante, se han sumado exigencias adicionales de carácter medioambiental, sanitarias, de seguridad, etc., que en tiempos pasados limitaron la elección de una grasa lubricante, pero que hoy en día, no son una barrera en el desarrollo y elección de la misma. Así, es posible encontrar grasas de alto rendimiento, pero rápidamente biodegradables, diseñadas para desaparecer en un medio acuoso y/o terrestre en menos de 21 días, tras un derrame accidental; de grasas de grado alimentario, con mínima toxicidad, para estar en contacto directo con los alimentos en una planta de producción y transformación, sin suponer un riesgo para el consumidor. Y también grasas térmicamente estables, para climas tan extremos como el de la Siberia y/o el Desierto de Arizona. Hoy se puede afirmar que trabajar con una grasa lubricante bien desarrollada y seleccionada es garantía absoluta del buen estado de lubricación de cualquier elemento de máquina.

LUBRICANTE SOLIDO Los lubricantes sólidos son materiales, que en fase sólida reducen la fricción entre superficies que se deslizan una sobre la otra, sin necesidad de un medio líquido. Son capaces de proveer una lubricación mejorada a temperaturas elevadas cuando se comparan con lubricantes tradicionales con base de aceite. Las propiedades de baja fricción de los lubricantes secos se atribuyen a su estructura de capas a nivel molecular, con enlaces débiles entre capas. Estas capas son capaces de deslizarse relativamente una sobre la otra con un mínimo de fuerza aplicada y por tanto proveen propiedades de fricción reducida. Sin embargo, una estructura de capas de cristal por sí sola no es suficiente para una buena lubricación. Hay algunos sólidos con estructuras no laminadas que funcionan bien como lubricantes secos en ciertas aplicaciones específicas, como el polytetrafluroethylene (PTFE o Teflón®). Lubricantes sólidos en aceites (dispersiones) Cuando se formulan de forma correcta y se dispersan de forma adecuada, los lubricantes sólidos proveen una combinación única con propiedades excepcionales. Aunque se puede conseguir algo aproximado por medio de aditivos químicos convencionales, el balance de propiedades que se necesitan en muchas aplicaciones lubricantes industriales pesadas, así como en aceites de alto rendimiento para motor de coche y grasas, solo se puede conseguir con una mezcla perfecta de lubricantes sólidos coloidales. Características de lubricantes sólidos coloidales: I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. XII. XIII. XIV. XV. XVI.

Reducen fricción Menores costes de energía Ahorro de combustible Temperatura de funcionamiento más baja Mayor disponibilidad de potencia Funcionamiento más suave Sin agarrotamientos Mejoran la capacidad de carga Rodaje más suave y fiable. Procesos de rodaje más breves Absorben impactos y previenen desgastes por vibraciones Ideales para cargas altas (industriales) Mayor vida de los componentes Costes de mantenimiento menores Mayor tiempo de funcionamiento No se desgastan por uso

XVII. XVIII. XIX. XX.

Vida útil mayor Funcionan en condiciones secas Proveen lubricación en situaciones de falta de suministro de lubricante. Amplio rango de temperaturas