Lubricantes industriales: todo lo que necesitas saber

Aunque ésta es la función principal de un lubricante, también puede servir como agente preventivo de la corrosión, agente de sellado y como medio para retener y expulsar contaminantes en los sistemas mecánicos, entre otras utilidades.

Si bien los aceites y las grasas para uso industrial son las formas más comunes de los lubricantes líquidos y semisólidos, también pueden encontrarse en otras formas: lubricantes secos, lubricantes gaseosos (como el aire), etc.

Los fabricantes de equipos se esfuerzan por encontrar fórmulas óptimas para sus diseños y en todo momento se aconseja a los técnicos de mantenimiento de los equipos que sigan las recomendaciones de lubricación de los fabricantes para su selección y uso.

Qué es la lubricación industrial

En pocas palabras, la lubricación industrial es una metodología basada en sustancias aceitosas o grasosas que se aplican a las piezas móviles de las máquinas, como los engranajes o los rodamientos, para reducir la fricción y el desgaste.

En concreto, los lubricantes industriales actúan como una capa intermedia entre dos superficies, permitiendo un movimiento suave y eficiente.

Poco a poco, la lubricación industrial se ha convertido en una de las tareas importantes de los departamentos de mantenimiento industrial, ya que el 80% de las averías de las máquinas son consecuencia de un fallo de lubricación: un lubricante inadecuado, un exceso o una falta de lubricación pueden tener graves consecuencias.

A pesar de esta observación de los especialistas, menos del 5% del presupuesto global de mantenimiento se destina a la lubricación industrial.

Una lubricación adecuada y controlada garantiza una mayor competitividad, una mayor seguridad para las instalaciones y el personal de mantenimiento, y también contribuye al respeto por el medio ambiente.

Cuál es la función de la lubricación industrial

Los sistemas de lubricación industrial distribuyen el lubricante a las partes móviles en contacto de la máquina.

Al final, los lubricantes reducen la fricción entre los elementos de la máquina que se deslizan o ruedan, como los engranajes, los ejes, los cojinetes, las cadenas, las matrices, los tornillos, los cilindros, las válvulas, los cables, entre otros componentes de la maquinaria y los equipos industriales, con el fin de evitar el desgaste, la generación de calor y los fallos prematuros, así como para prolongar la vida útil de los elementos de la maquinaria.

Además, la lubricación industrial puede funcionar como un refrigerante que evita la expansión térmica, que en consecuencia degrada la precisión de los componentes de la maquinaria.

En resumen, las funciones destacadas que puede realizar un lubricante industrial son:

• Reducir el desgaste y la deformación de la superficie, al evitar el contacto directo entre las superficies de rozamiento.
• Cubrir la superficie de contacto de los rodamientos con una película de aceite adecuada para prolongar la vida útil del rodamiento.
• Absorber los impactos.
• Refrigerar las superficies de contacto mediante la reducción de la pérdida de energía en forma de calor.
• Frenar el óxido y la corrosión de las superficies metálicas y ayudar a mantener los residuos y contaminantes fuera del sistema.
• Atenuar el consumo de energía.
• Controlar la expansión y la contracción de los metales de la maquinaria debido al calor por convección local.
• Simplificar en gran medida el mantenimiento y los costes de funcionamiento de la máquina.

Dónde se utilizan los sistemas de lubricación industrial

En el mantenimiento industrial de los activos de una planta de producción, la lubricación industrial es una de las áreas principales a tener en cuenta en el día a día.

Como ya hemos comentado, los lubricantes industriales se utilizan para una amplia gama de propósitos y el tipo de lubricante industrial que utilices dependerá en gran medida del tipo de máquina que tengas, de su aplicación específica y de otros factores.

La diversidad de sistemas de lubricación industrial van desde las pistolas de engrase de accionamiento manual hasta los sistemas automatizados y centralizados de distribución del lubricante industrial.

Los lubricantes industriales pueden utilizarse en cualquier industria y en cualquier aplicación que utilice maquinaria mecánica compuesta por piezas móviles.

A continuación citamos algunos ejemplos de industrias donde la lubricación industrial es un elemento clave:

• Industria textil: para máquinas de teñir, motores y vaporizadores.
• Industria del automóvil: para la optimización de motores y la reducción del ruido, la vibración y la dureza (NVH).
• Industria energética: para palas de turbinas, cojinetes de generadores y sistemas hidráulicos.
• Industria aeroespacial: para trenes de aterrizaje, actuadores y controles de vuelo.
• Industria naval: para sistemas de engranajes, compresores y turbinas.
• Industria médica: para ventiladores y bombonas de gas.

Cómo se clasifican los lubricantes industriales según su uso: tipos

En la mayoría de los casos, los sistemas de lubricación industrial utilizan aceite o grasa.

El aceite industrial es un excelente lubricante porque posee un nivel de viscosidad bastante alto y no se adhiere a las superficies.

Los mejores aceites para aplicaciones de lubricación son los aceites minerales, como el petróleo, porque resisten la degradación mucho más tiempo que los aceites orgánicos.

Por otro lado, la grasa para uso industrial es un semisólido aún más viscoso que el aceite. Este lubricante industrial no utiliza el tipo de grasa que proviene de la grasa animal. Más bien, utiliza una combinación de jabón y aceite mineral o vegetal.

Cada vez es más frecuente en la lubricación industrial la utilización de grasas fabricadas con aceites sintéticos, como siliconas, poliolefinas hidrogenadas, fluorocarbonos y ésteres.

Este cambio a la grasa sintética tiene su origen en la asequibilidad de los aceites sintéticos, así como en la mayor gama de viscosidades, consistencias e impacto medioambiental que ofrecen estos compuestos sintéticos.

La grasa se utiliza generalmente en piezas que requieren menos lubricación, ya que dura más y requiere menos mantenimiento.

Existen varios tipos de lubricantes industriales, siendo los más comunes los de grasa, los líquidos y los sólidos.

A continuación se detallan cada uno de ellos.

Grasas industriales (lubricantes semisólidos)

La grasa industrial se compone de un lubricante líquido combinado con un espesante. Este espesante suele ser jabón combinado con aditivos que ayudan a otras características como la adherencia y la resistencia a la corrosión.

La grasa suele licuarse en el gradiente o punto de caída de la temperatura, entre 100 y 250 °C.

Sin embargo, éste puede ser incluso superior, dependiendo del agente espesante. Por ejemplo, las grasas espesadas con cal o jabones de calcio tienen puntos de goteo más bajos, mientras que las espesadas con arcilla se licúan a temperaturas más altas.

La gran ventaja de la grasa industrial es que, en comparación con el aceite, puede lubricar superficies de difícil acceso o alcance. En el caso de las grasas industriales, la viscosidad del aceite no es equivalente al índice de consistencia.

Por lo tanto, la clasificación de la grasa industrial para lubricación se define por la viscosidad del lubricante base.

Tipos de grasa industrial

A continuación se detallan los diferentes tipos de grasa industrial más comunes que se aplican en las industrias:

• Arcilla de bentonita modificada: Se aplica en entornos en los que se espera una exposición a altas temperaturas. Es una grasa suave con una temperatura máxima de 100-120 a 150-160°C. También tiene un punto de goteo de 250-260°C y una muy buena resistencia al agua. Se utiliza sobre todo en hornos debido a su capacidad para crear un sello que puede ser utilizado por las juntas de los rodamientos a altas temperaturas.
• Complejo de aluminio: Se aplica en entornos en los que se espera una exposición a altas temperaturas. Tiene una temperatura máxima en el rango de 120 a 160 °C. También tiene un punto de goteo de 250-260°C y se aplica principalmente en la maquinaria alimentaria.
• 12-hidroxiestearato de litio: Se utiliza principalmente en aplicaciones de rodamientos. Tiene una textura suave, resistencia al agua, un rango de temperatura máxima de 120 a 160 °C y un punto de goteo de 190 °C. Tiene una larga vida útil y es muy bombeable.
• Complejo de litio: Tiene una buena resistencia al agua, una textura suave, una temperatura máxima en el rango de 120 a 160 °C y un punto de goteo de 250-260 °C. Puede considerarse una mejora del Litio 12, y su aplicación como grasa es de uso general.
• Seboato de sodio: Se utiliza sobre todo en los rodamientos de las ruedas, que pueden ser más lentos y con un desgaste mayor. Tiene una textura fibrosa, poca resistencia al agua, una temperatura máxima de 120°C y un punto de goteo de 200°C. Sin embargo, tiene propiedades de prevención de la oxidación y es barato.
• 12-hidroxiestearato de calcio: Tiene una buena resistencia al agua, una grasa suave con una temperatura máxima de 120°C y un punto de goteo de 140°C.
• Poliurea: Es una grasa suave con resistencia al agua, una temperatura máxima de 120 a 160 °C y un punto de goteo de 240 °C. Se aplica principalmente a la maquinaria alimentaria.

Lubricantes líquidos

Se producen en su mayoría a partir de fluidos sintéticos y de petróleo. Los aceites a base de petróleo son más económicos. En cambio, los aceites sintéticos son más caros, pero el beneficio de un mejor rendimiento supera el coste en algunas aplicaciones.

El factor dominante entre las características de los lubricantes líquidos es su viscosidad. La viscosidad de un lubricante líquido es la resistencia que poseen algunos líquidos durante su fluidez y deformación. Es decir, cuanto más resistencia tiene un líquido para fluir y deformarse, más viscoso es.

La variación de la viscosidad del lubricante con los cambios de temperatura puede medirse como un índice de viscosidad (VI) al que se le asigna un número entre 0 y 100. Cuanto más alto sea el número, menor será la variación de la viscosidad con los cambios de temperatura.

Por otro lado el punto de fluidez es la temperatura a la que el lubricante puede fluir. Es una consideración importante en los lubricadores por gravedad o en los motores de arranque en frío.

Los aceites sintéticos se utilizan sobre todo para aumentar la estabilidad térmica. Esto suele ocurrir a expensas de otra característica, por ejemplo, el punto de fluidez.

Los lubricantes sintéticos son mucho más caros que los de base mineral. Por ello, sólo se utilizan en entornos industriales, en cuyo caso las ganancias de rendimiento compensan el gasto adicional.

Entre los fluidos sintéticos podemos encontrar: ésteres de fosfato para los fluidos hidráulicos resistentes al fuego, poliglicol para el líquido de frenos, la silicona utilizada en el plástico y el caucho, etc.

Lubricantes sólidos

Los lubricantes sólidos también se conocen como lubricantes de película seca. Se trata de grafito natural, sintético o disulfuro de molibdeno mezclado con aglutinantes que se aplican a las superficies de deslizamiento.

Este tipo de lubricación industrial es popular en aplicaciones en las que la presión o las temperaturas extremas hacen que los lubricantes líquidos no sean prácticos. Por ejemplo, el disulfuro de molibdeno es la opción preferida en los equipos de alto vacío.

Esto es contrario al grafito, que necesitaría vapor de agua para actuar como lubricante en dichas condiciones.

El disulfuro de molibdeno y el grafito tienen bajos coeficientes de fricción al tener una estructura laminar en sus moléculas. Por lo tanto, su estructura entre placas es relativamente débil.

Por otro lado, el politetrafluoroetileno (PTFE) no tiene una estructura en capas como el disulfuro de molibdeno y el grafito como lubricante.

Por ello, se utiliza como aditivo de grasas, aceites y otros lubricantes. Además, una gran variedad de las piezas de las máquinas pueden utilizar el PTFE como película o revestimiento antifricción y puede combinarse con aluminio para dar una capa sólida de anodizado.

Además, los lubricantes sólidos pueden mezclarse con aglutinantes inorgánicos y orgánicos o aplicarse como gránulos o polvos no adheridos para dar revestimientos duraderos a las superficies.

Métodos de lubricación industrial

Los sistemas de lubricación industrial son un componente esencial para las industrias en las que la automatización y la maquinaria son importantes.

En estos casos, se pueden aplicar diferentes métodos de lubricación industrial para alinear el sistema de lubricantes adecuado para la aplicación de lubricantes correctos.

En algunos casos, es difícil elegir el método que mejor se adapte a los requisitos y procesos de tus aplicaciones, por lo que se analizan diferentes métodos y se aplican de forma especifica tras una inspección adecuada.

Es importante asegurarse de que se elige el método adecuado para que los resultados sean eficientes y se pueda aplicar la lubricación que corresponde.

No cabe duda de que el campo de la lubricación ha evolucionado, pero sigue dividido entre las técnicas antiguas y los procesos más innovadores. La evolución de las técnicas también está provocando cambios en el mantenimiento de la maquinaria industrial.

Entre los métodos de lubricación industrial que se aplican a la planta de producción destacamos:

Método de lubricación industrial manual

La lubricación industrial manual es el sistema básico de lubricación utilizado en las fábricas. Es, sin duda, el método de lubricación más barato y el que requiere un menor equipamiento posible.

Es el método de lubricación más sencillo y tradicional. Es la técnica más antigua que a menudo se lleva a cabo en el mantenimiento programado. Esto ayuda a proporcionar una flexibilidad para elegir el lubricante necesario.

Este método lo lleva a cabo un trabajador de mantenimiento. En la práctica, se desplaza a los puntos que hay que lubricar, con una pistola de engrase manual.

Esta herramienta se compone de una bomba que se carga mediante cartuchos o grasa a granel, así como de una boquilla de engrase que permitirá inyectar la grasa directamente en el lugar necesario. Las limitaciones de este sistema son que el margen de error humano sigue siendo alto.

Método de lubricación centralizada

El sistema de lubricación centralizada ha ido sustituyendo la lubricación manual. De hecho, es una herramienta utilizada en la industria para distribuir una cantidad precisa de lubricante a lugares determinados en momentos definidos.

Este sistema funciona mediante un programador. De esta forma, los inyectores están programados para suministrar una cantidad de lubricante en un intervalo establecido.

A la vez, una bomba se activa y hace que el lubricante fluya hacia los puntos deseados a través de un sistema de dosificación.

Método de lubricación automática

El sistema de lubricación automática es un proceso diseñado para lubricar un solo punto de lubricación, o varios.

El lubricador automático debe diseñarse como un consumible listo para usar que se instala directamente en la maquina industrial.

Todo lo que se necesita para montar este sistema es el propio consumible y un sencillo adaptador para acoplarlo al punto de lubricación deseado.

El proceso proporciona una dosis constante de lubricante y, por tanto, mantiene un nivel de lubricación estable.

Este proceso es adecuado para solucionar problemas de lubricación complejos, como la lubricación de puntos de difícil acceso o que pueden representar un peligro para las personas.

Mediante la presión de un eyector, el consumible puede fijarse a diferentes distancias.

Importancia de la lubricación industrial

La importancia de la lubricación industrial ayuda a reducir la fricción entre las piezas móviles sustituyendo la fricción sólida por la fluida.

Sin lubricación, es difícil mover un peso de 50 kilos a través de una superficie rugosa; con lubricación y prestando la debida atención al diseño de las superficies de los rodamientos, es posible mover una carga de varias toneladas con la ayuda de un motor.

Al reducir la fricción, disminuyendo así la cantidad que se disipa en forma de calor, la lubricación reduce la cantidad de energía necesaria para realizar acciones mecánicas y también reduce la cantidad de energía que se disipa en forma de calor.

Además de la reducción de la fricción, también disminuye la cantidad de desgaste que se produce durante el funcionamiento, reduce las temperaturas de funcionamiento, reduce la corrosión de las superficies metálicas y ayuda a mantener los contaminantes fuera del sistema.

En definitiva, la lubricación industrial es un asunto de vital importancia en toda la industria. Los lubricantes industriales no son menos que cualquier otro material o tarea importante en las industrias.

Por todo ello, los lubricantes industriales deben ser conservados en los estándares específicos de pureza y, las presiones y temperaturas óptimas deben ser cuidadas en todo el sistema de lubricación industrial.

Sin una lubricación adecuada, la maquinaria no funcionará correctamente y eso podría conducir a un fallo completo de la máquina o a una avería.

Desde los aceites para engranajes hasta las grasas, los lubricantes estándar y de alto rendimiento pueden ayudar a que los equipos necesarios funcionen sin problemas, incluso en los entornos más difíciles, y durante largos periodos de tiempo asegurando la calidad, la sostenibilidad y aportando una mayor fiabilidad.

Por ejemplo, un fluido hidráulico o líquido hidráulico es el medio por el que se transfiere la potencia en la maquinaria basada en sistemas hidráulicos.

Conclusiones

Un lubricante industrial puede utilizarse como una sustancia aplicada sobre superficies con movimiento relativo entre ellas.

El objetivo de la lubricación industrial es reducir la fricción y el desgaste entre las superficies.

Sin embargo, el lubricante puede tener otras funciones en la maquinaria. Estas funciones adicionales incluyen servir como agente de sellado, agente de transferencia de calor, agente preventivo de la corrosión y agente para atrapar y expulsar los contaminantes de los sistemas mecánicos.

Con independencia de que el sistema sea automatizado o manual, la finalidad es aplicar el tipo de lubricante correcto en el momento preciso y en la cantidad adecuada.

Fuente: Sicma21