manual de grasas
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Fundamentos de Lubricacin con Grasas
Primera EdicinM.E. Martins
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INDICE
1. Introduccin
2. Tendencias globales. Estudio de mercado
3. Gua rpida para la seleccin de grasas
4. Fundamentos de grasas
Introduccin
Orgenes del uso de la grasa
Qu es una grasa?
Ventajas de las grasas
Desventajas de las grasas
Composicin de las grasas
Espesantes
Tipos de espesantes
Tipos de cidos grasos
Tipos de fluidos lubricantes
Aditivos Fabricacin de grasas
Proceso convencional
Proceso continuo
Produccin de grasas Mobil
5. Caractersticas de las grasas
Usos de las grasas
Viscosidad del fluido base
La pelcula lubricante en la lubricacin de rodamientos con grasa
Capas lubricantes en la lubricacin seca
Ensayos de grasas
Penetracin de cono, ASTM D 217/D 1403
Viscosidad Brookfield
Viscosidad aparente, ASTM D 1092 Movilidad, mtodo Mobil
Torque a baja temperatura, ASTM D 1478
Consistencia a altas temperaturas, ASTM D 3232
Ensayo Trabon, mtodo Mobil
Punto de goteo, ASTM D 2265/D 566
Liberacin de aceite en grasa batida, mtodo Mobil M 1066
Lavado por agua, ASTM D 1264
Spray de agua, ASTM D 4049
Prueba Mobil de batido con agua, mtodo MobilM 1295
Ensayo de herrumbre, ASTM D 1743
Corrosin en cobre, ASTM D 4048, FTM 5309.4
Ensayo de carga OK Timken, ASTM D 2509
Ensayo EP de 4 bolas, ASTM D 2596
Ensayo de desgaste en 4 bolas, ASTM D 2266
Pruebas en rodamientos
Rodamientos de ruedas a alta temperatura, ASTM D 3527
Prueba SKF R2F, DIN 51806, mtodo SKF R2F
Prueba en motor elctrico CEM
Prueba de tiempo de vida SNR GRC
Proteccin al desgaste por rozamiento, ASTM D 4170
Pruebas simuladas de desempeo
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Propiedades de flujo de la grasa a bajas temperaturas (Prueba U.S.Steel), mtodoMobilM 1390
Compatibilidad de las grasas lubricantes con elastmeros
Prueba dinmica de herrumbre, mtodo SKF Emcor (IP 220 y 220 modificado, DIN
51802)
Prueba de grasas lubricantes Optimol SRV, mtodo MobilM 1068
Prueba MOF Glaenzer Spicer CVJ, mtodo DR EM 80, 81, 82 Evaluacin de grasas con oscilacin y deslizamiento, mtodo MobilM 1069
Prueba SKF para operacin silenciosa
6. Seleccin de grasas
Factores a tener en cuenta
Viscosidad del aceite base
Condiciones de servicio
Propiedades del aceite
Consistencia
Propiedades de los espesantes
Estabilidad mecnica a altas temperaturas
Eleccin de la grasa apropiada
Solicitacin debida a la velocidad de giro y a la carga
Exigencias a las condiciones de marcha Condiciones de servicio especiales y circunstancias del medio ambiente
Perodo de relubricacin y cantidad
Mezclas de diferentes grasas lubricantes
7. Grasas para aplicaciones especiales
Grasas semifluidas
Grasas alimenticias
Grasas protectoras del medio ambiente
Grasa para aviacin
Grasa para vas de ferrocarril
Grasa para tuneleadora
Post-Tension Cable Grease
Grasa para acoplamiento severo
Grasa para Juntas de Velocidad Constante reconstruidas
Grasa especial antifugas para ruedas
Grasa para husillos y rodamientos de alta velocidad
Grasa para construccin y minera
Grasa para chasis distribuida por sistema centralizado
8. Solucin de problemas
Grasas
Prdida de aceite
Compatibilidad con sellos
Evaluacin de compatibilidad
Grasa endurecida
Fluidez por gravedad
Cojinetes planos
Sobrecalentamiento
Desgaste excesivo
Corrosin
Rodamientos
Ruido
Dao superficial y excesivo desgaste
Alta temperatura
Dao de sellos
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Fugas excesivas y Falso Brinell
Dao de la jaula
Desalineado
Dao de rodamientos
Corrosin
Depsitos
Motores elctricos Dao de la jaula
Dao elctrico
Vibraciones
Ruido
Falso Brinell
Duraciones muy cortas
Lubricante daado
Desgaste excesivo
Engranajes encerrados
Fuga excesiva
Ruido
Sobrecalentamiento
Corrosin
Excesivo desgaste
Rotura de dientes
Picado (Pitting)
Depsitos
Engranajes abiertos
Corrosin
Excesivo desgaste
Rotura de dientes
Depsitos
Acoples
Grasa endurecida
Desgaste excesivo
Acople seco
Distribucin centralizada Daos en sellos
No hay grasa
Alta presin
Baja presin
Separacin de aceite
Taponamiento de filtro
Problemas especiales - Aplicaciones hmedas
Ruido - alto desgaste
Corrosin excesiva
Problemas especiales - Baja temperatura
Movimiento restringido del componente
Aplicacin dificultosa
Congelamiento
Problemas especiales - Alta temperatura Ruido - alto desgaste
Fugas excesivas
Endurecimiento de la grasa
9. Hojas tcnicas de grasasMobil
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Seccin 1 Introduccin 5
Buenos Aires, diciembre de 2000
INTRODUCCION
En latinoamrica las grandes petroleras nunca se dedicaron a atender el segmento de mercado
conformado por los usuarios de lubricantes especiales (productos utilizados en aplicaciones que van msall de la capacidad de los lubricantes convencionales), en parte por falta de inters o de conocimiento
sobre su potencialidad, pero principalmente por carencia de una lnea de productos que pueda competir
con las empresas especializadas. Es as como proliferaron empresas de menor tamao que, al no
encontrar competencia seria, coparon esta porcin de mercado y fijaron las reglas de juego a su antojo.
La principal consecuencia de esto es que en la actualidad cualquier producto de este tipo se consigue a
precios similares a los de las ms preciadas piedras preciosas.
El consumidor, como siempre, es el ms perjudicado.
Pero a partir del ingreso de Mobil Oil Corporation, y ms recientemente ExxonMobil Corp. estas reglas
de juego estn comenzando a cambiar para beneficio del usuario, por varias razones que tratar de
explicar en las siguientes lneas.
ExxonMobil es reconocido mundialmente como un lder tecnolgico. Durante las ltimas dcadas, y ao
tras ao, es la empresa que ha generado ms patentes de nuevos descubrimientos en los E.E.U.U., y muylejos de los dems, cualquiera sea su rubro. Esto asegura que los productos Mobilse encuentren siempreun paso ms adelante del resto, y tengan una muy bien ganada reputacin en el mercado, no igualada por
ningn otro competidor en cualquiera de los segmentos de mercado en que Mobil participa.
Adems, la estrecha relacin de Mobil con los fabricantes de equipos industriales permite anticiparcualquier tendencia futura y aplicarla en el desarrollo de nuevos lubricantes, para aplicaciones cada vez
ms especficas.
Por otro lado, el Servicio de Ingeniera Mobille asegura al cliente la seleccin correcta del lubricantepara su aplicacin y el posterior seguimiento de su desempeo con el objetivo de generar beneficios
econmicos que puedan valorizarse y, a su vez, permite la realimentacin del sistema con experiencias de
los usuarios.
Esta filosofa, en conjunto con una excelente lnea de productos, constituyen la ventaja competitiva deMobilen todo el mundo, y es la base de su xito.
La lnea de lubricantes Mobilno slo abarca el grupo de aceites y grasas convencionales comercializadospor las petroleras lderes, sino tambin una lnea completa de lubricantes sintticos, grasas especiales y
lubricantes biodegradables que permiten extender al mercado industrial la diferenciacin tecnolgica de
Mobil, simbolizada por su producto estrella, el Mobil 1 (primer lubricante sinttico para motores del
mundo).
Dentro de esta amplia gama de productos, la lnea de grasas est diseada para desempearse en
cualquier aplicacin, por ms exigente que sea, siendo una reconocida solucionadora de problemas.
Este desempeo superior permite lograr beneficios econmicos inmediatos al usuario, medibles en el
corto plazo, y es nuestra mejor carta de presentacin. Sumando a esto la estructura a nivel regional que
posee ExxonMobil, con presencia en los lugares ms recnditos del pas y un costo ms acorde con la
realidad, el resultado inmediato es el beneficio del usuario.
El objetivo de este manual es el de facilitar la seleccin de la grasa Mobiladecuada para cada aplicacin,as como brindar conocimientos bsicos sobre la tecnologa de grasas que permitan: conocer los procesos
de fabricacin, los ensayos de laboratorio empleados, la composicin, y los criterios de seleccin a
utilizar. Adems , se dedica una seccin completa para brindar soluciones a los problemas ms comunes
encontrados en las aplicaciones industriales de grasas.
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Seccin 1 Introduccin 6
El manual est enfocado tanto para usuarios como para personal directo o indirecto de ExxonMobil, a los
primeros para ayudarlos a comprender y seleccionar la grasa Mobil adecuada y a los segundos comoherramienta para efectuar las mejores recomendaciones.
Ya sea usted usuario de grasas o personal de ExxonMobil, encontrar en las siguientes pginas conceptos
y argumentos slidos que le permitirn profundizar sus conocimientos sobre estos productos y,
especialmente, evitar realizar malas selecciones, principal causa de rotura de equipos en todo el mundo.
Si es usuario de grasas, consulte a su representante ExxonMobil acerca de la disponibilidad de los
productos mencionados en este manual. Se debe destacar que la aparicin en el manual no implica
necesariamente la disponibilidad inmediata del producto.
Nuestro firme compromiso es el de no comercializar lubricantes, sino lubricacin. Estamos convencidos
de que para vender nuestros productos debemos mostrar los beneficios derivados de su aplicacin, algo
slo conseguible con un servicio tcnico proactivo, con nfasis en la prevencin de los problemas, y no
en la solucin de los mismos una vez aparecidos. Un servicio que deriva de la alta profesionalidad del
personal tcnico de ExxonMobil y de una firme conviccin empresaria de priorizar la satisfaccin del
cliente por sobre cualquier otro concepto. No dude en contactarnos, estamos a su disposicin.
Si no podemos ahorrarle dinero, no lo merecemos como cliente
Marcelo E. Martins
ExxonMobil Corp. - Argentina
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Seccin 2 Tendencias globales Estudio de mercado 7
TENDENCIAS GENERALES
Revisemos las tendencias generales en industrias como la del acero, papel, cemento y transporte. Las
tendencias relacionadas con la industria de automviles de pasajeros, que emplea nicamente grasas
especialmente diseadas para el llenado inicial particularmente de juntas homocinticas, no se
presentarn en esta seccin.
Los rodamientos lubricados de por vida se estn empleando cada vez ms y los perodos derelubricacin de los rodamientos convencionales se estn ampliando para reducir los costos de
mantenimiento.
Cojinetes de mayor capacidad, significa que debido a una mayor calidad del acero, se pueden fabricarcojinetes de menor tamao que soportan las mismas cargas que soportaban cojinetes de mayor
tamao. Por esto, pueden operar a mayores temperaturas, ya que soportan una carga especfica mayor.
Otra tendencia se relaciona con el tiempo de fatiga del rodamiento, que el cliente espera que sea
mayor. Se ha probado que varias caractersticas de las grasas tienen un impacto significativo en el
tiempo de fatiga:
La primera es la viscosidad del aceite bsico, que determina el espesor de la pelcula y debeser seleccionada por EHL o por mtodos desarrollados por fabricantes reconocidos de
rodamientos.
La segunda es la limpieza de la grasa. Esto se considera ahora un factor importante en la vida
de un rodamiento, y la contaminacin de una grasa con partculas slidas se est tomando en
cuenta en los mtodos de clculo de los fabricantes de rodamientos.
La proteccin contra la corrosin, que ahora se requiere para agua cida, en algunasaplicaciones contribuye tambin a aumentar la vida de un rodamiento.
En el caso de aplicaciones con carga, se prefieren aditivos EP menos agresivos para extenderel tiempo de fatiga del rodamiento, mientras se mantengan las propiedades de carga de la
grasa.
Los requerimientos relacionados con agua estn aumentando por parte de los usuarios, por loque se est convirtiendo en una tendencia general el uso de grasas con alta resistencia al
lavado por agua.
La siguiente tendencia se refiere a la proteccin ambiental, en un creciente nmero de aplicaciones,como en equipo forestal, equipo que opera cerca de agua, lubricacin de vas de ferrocarril o en
sistemas centralizados de lubricacin de camiones que necesitan grasas biodegradables y no txicas.
La compatibilidad de la grasa con componentes plsticos sigue siendo un factor clave, ahora que mspiezas se hacen de plstico y no deben ser daadas por la grasa a la temperatura de operacin.
El incremento en las temperaturas mxima y mnima de operacin en muchas aplicaciones, ha
resultado en una tendencia a lograr rangos de operacin ms amplios.
Industria del acero
Existe la tendencia a usar rodamientos sellados en fbricas de acero, en lugar de rodamientos
convencionales que se relubrican cada 8 horas. Estos rodamientos sellados se relubrican cada 1000
1500 horas y requieren una grasa de alto desempeo. La Mobilith SHC 460 es particularmente til para
esta aplicacin y es recomendada por fabricantes de rodamientos como Torrington.
Debido al gran uso de agua en plantas acereras, tambin se ha incrementado el requerimiento de grasascon mayor resistencia al lavado por agua.
Plantas de papel
En varias partes del mundo, se ha convertido en obligatorio el reciclaje de aguas de proceso, por razones
ambientales. Esto provoc que la acidez de estas aguas se haya incrementado llegando a un pH de 4 5.
Por ello, se estn requiriendo grasas protectoras a la corrosin de aguas cidas para las secciones
hmedas de las plantas.
Comentario:
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Seccin 2 Tendencias globales Estudio de mercado 8
El incremento en la temperatura de operacin ha resultado en la necesidad de grasas con mayor capacidad
de operacin a temperatura elevada.
Para dar un mejor resultado al lavado por agua, en las secciones que manejan agua, y una pelcula de
suficiente espesor en las secciones que no la manejan, est creciendo la tendencia a usar grasas con
mayor viscosidad en el fluido base. Ultimamente la limpieza se est convirtiendo en una caracterstica
importante, ya que los fabricantes de rodamientos han probado que se relaciona directamente con la
duracin de los mismos.
Engranajes abiertos
Recordemos que estos engranajes se emplean, por ejemplo, en molinos de bolas en la industria del
cemento y que son unos de los componentes ms crticos a lubricar. En trminos del lubricante, existe la
tendencia a emplear grasas semifluidas, ya sea con un sistema de lubricacin por atomizacin o por un
sistema de salpicadura o inmersin.
Reducir los costos de desecho de los lubricantes usados se est convirtiendo en una gran preocupacin de
los usuarios, que buscan disminuir su consumo de lubricantes y usar los que no son dainos al ambiente.
Por ltimo, el monitoreo en las aplicaciones de lubricacin de engranajes abiertos requiere mucho
soporte de ingeniera y debe manejarse por especialistas bien equipados y con experiencia.
Motores elctricos
La tendencia nmero 1 es an la necesidad de una mayor vida de la grasa a temperaturas elevadas paraampliar los intervalos de relubricacin, disminuyendo as los costos de mantenimiento. Los motores
elctricos son un ejemplo en la industria, donde las grasas Mobiltemp SHC 100 o Mobilith SHC 100 se
recomiendan porque pueden soportar mayores temperaturas.
La tendencia nmero 2 es la limpieza de la grasa, ya que est relacionada directamente con las
propiedades del lubricante para mantener una operacin silenciosa. Actualmente ste es un requisito
bsico de los fabricantes de equipos, que han incluido en sus especificaciones el contenido mximo de
partculas o el nivel mximo de ruido. Las aprobaciones de motores elctricos, por ejemplo en
computadoras, accesorios de automviles, utensilios domsticos, etc., requieren una cantidad mnima de
ruido.
Transporte
En la industria del transporte, la relubricacin se realiza generalmente con una sola grasa multipropsito
que se emplea para cojinetes de las ruedas y para componentes del chasis. Los intervalos de relubricacinse han extendido hasta 50000 100000 kms. para los cojinetes de las ruedas a travs del desarrollo de
mejores grasas y mejores sellos. Las piezas del chasis se tienen que relubricar con mayor frecuencia,
generalmente cada 5000 a 15000 kms.
En los camiones nuevos se ha incrementado el uso de sistemas centralizados de lubricacin que en forma
automtica distribuyen una grasa semifluida al chasis. De cualquier forma, para estos camiones se sigue
requiriendo la grasa para los cojinetes de las ruedas. Existen disposiciones ambientales en muchos pases
para usar productos biodegradables y no txicos en el chasis, ya que stos van a parar al medio ambiente
cuando hay prdidas.
Hemos visto las tendencias industriales y automotrices a nivel mundial. Terminaremos esta seccin
hablando de las ventas de grasas por tipo. En este ltimo cuadro se ilustran las ventas de grasas de
acuerdo a su consistencia y al grado de viscosidad del fluido base.
Se puede observar que en trminos de volumen, el mercado requiere grasas de grado NLGI 1 y 2 con
grados de viscosidad desde 150 hasta 460 y que casi la mitad de las ventas se relacionan con grasas
multipropsito de grado NLGI 2 y viscosidades de los aceites bsicos entre 150 y 220.
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Seccin 2 Tendencias globales Estudio de mercado 9
Grado de viscosidad ISONLGI > 460 460/320 220/150 100/68 46/32 Total
3 0 % 0 % 0,3 % 0 % 0 % 0,3 %2 0 % 9,2 % 46,1 % 1,8 % 4,5 % 61,6 %1 1 % 4 % 15,4 % 5,9 % 5,2 % 31,5 %0 0 % 0 % 2,1 % 0,1 % 0 % 2,2 %
00 0 % 0,3 % 0,7 % 0,8 % 0,2 % 2,0 %000 0 % 1,9 % 0 % 0 % 0,5 % 2,4 %
Total 1 % 15,4 % 64,6 % 8,6 % 10,4 % 100 %
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Seccin 3 Gua rpida para la Seleccin de Grasas 10
GUIA RAPIDA PARA LA SELECCION DE GRASAS
Para seleccionar la grasa ms adecuada para una aplicacin debemos tener en cuenta tres parmetros:
1. Aplicacin o uso final2. La lnea de grasas Mobil
3. Relacin entre aplicaciones y las grasas Mobil
Paso 1: Aplicaciones
Aplicaciones industriales tpicas
Rodamientos
Cojinetes simples
Engranajes
Elementos deslizantes
Cables Cadenas
Guas correderas
Acoples
Estas son algunas de las mltiples aplicaciones industriales donde son utilizadas las grasas. Los
rodamientos representan la mayor proporcin de la grasa usada en la industria. El resto de las
aplicaciones son de menor demanda.
Se requieren varias caractersticas de funcionamiento para lubricar rodamientos. En algunos casos stas
pueden contraponerse, por ejemplo: Resistencia al agua y proteccin a la herrumbre. Las grasas
multiservicio necesitan un balance de caractersticas esenciales de funcionamiento. Para aplicaciones
industriales , las ms importantes se listan a continuacin.
Estabilidad estructural Estabilidad a la oxidacin
Resistencia al lavado por agua y proteccin contra la herrumbre
Bombeabilidad
Adhesin
Proteccin contra el desgaste y las cargas de impacto
Compatibilidad con los materiales
Compatibilidad con otras grasas
Aplicaciones automotrices
Casi todos los componentes de aplicaciones automotrices son comunes a automviles, camiones y equipo
agrcola. En el caso de los autos vienen normalmente empacados de por vida, mientras que para los otros
tipos de vehculos se requiere relubricacin.
La figura mostrada a continuacin muestra los distintos componentes lubricados con grasa en los
automviles y las cantidades tpicas de llenado inicial. Pueden existir tantas grasas para llenado inicial
como componentes diferentes existen. Desde el punto de vista del volumen la mayor aplicacin es en las
juntas homocinticas (73% del total).
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Seccin 3 Gua rpida para la Seleccin de Grasas 11
Varillaje de la
direccin (5)
Bujes de pedal
(5)
Cojinete de embrague (20)
Equipo auxiliar
(20)
Motor
limpiaparabrisas (2x5)Caja de
direccin (1x50)
Juntas homicinticas
(4x250)
Rodamientos de lasruedas (4x20)
Correderas de
los asientos
(8x10)
Cerraduras
(5x5)
Cables (50)
Rtulas(4x5)
Total= 1350 gramos
CANTIDADES TIPICAS DE GRASA PARA LLENADO INICIAL
Para lubricar los componentes de camiones, uno o dos diferentes tipos de grasas son generalmente
suficientes: una para los rodamientos de las ruedas y otra para el chasis. Los rodamientos de las ruedas se
relubrican a mano cuando se da mantenimiento a los frenos con frecuencias entre los 25.000 y 40.000
kilmetros. El chasis se relubrica ms frecuentemente con pistola grasera cada 5.000 a 10.000 kilmetros.
Rtulas
Rodamientos de
las ruedasCaja de direccinVarillaje de la
direccin
Cojinete del
embrague
Motor
limpiaparabrisas
Cerraduras de las
puertasQuinta rueda
Cojinete central de la
flecha motriz
Resorte de los
grilletes
COMPONENTES LUBRICADOS CON GRASA EN UN
CAMION
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Seccin 3 Gua rpida para la Seleccin de Grasas 12
Un tractor requiere una grasa para el chasis que le proporcione proteccin contra la herrumbre, resistencia
al agua, adhesividad y buenas propiedades de flujo. Todas estas propiedades se discutirn posteriormente.
Pivotes de
direccin
Brazo dedireccin
Terminales de la
varilla carrilera
Varilla de la
direccin
Caja de la direccin
Pernos de los
pedales
Rodamientos
de la maza de
las ruedas
COMPONENTES LUBRICADOS CON GRASA EN UN
TRACTOR AGRICOLA
A continuacin se detallan los requerimientos para grasas automotrices. Se requiere la fluidez a baja
temperatura para servicio bajo condiciones fras en componentes tales como rodamientos y juntas
homocinticas: y para facilitar su aplicacin y alimentacin durante el invierno. Y se requiere proteccin
contra el desgaste (falso endurecimiento y calado) causado por movimientos oscilatorios o vibratorios
que ocurren durante el movimiento del vehculo.
Requerimientos de grasas automotrices
Larga vida de servicio bajo cargas pesadas
Larga vida de servicio a altas temperaturas
Compatibilidad con los materiales
Compatibilidad con otras grasas
Fluidez a baja temperatura
Proteccin contra el desgaste producido por falsa dureza
Paso 2: Lnea de grasas Mobil
Mobil posee una extensa lnea de grasas, fabricadas con espesantes de litio, complejo de litio, complejo
de calcio y arcilla y aceites base minerales y sintticos.
Mobil es lder en el desarrollo y comercializacin de grasas sintticas formuladas con aceites sintticos
como las Mobilgrease 22, 28 y 29, las Mobiltemp SHC 32 y 100, la Glygoyle Grease 00, las Mobilith
SHC y otras que pronto sern lanzadas. El rango de viscosidades del aceite base va desde ISO VG 22
hasta ISO VG 460 para cubrir un amplio rango de velocidades y temperaturas (ISO VG significa grado
de viscosidad de acuerdo a la Organizacin Internacional de Estndares)
Algunos de los aditivos utilizados son los siguientes:
1) Solubles:
Antioxidantes
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Seccin 3 Gua rpida para la Seleccin de Grasas 13
Antiherrumbrantes
Antidesgaste/Extrema presin
Antifatiga
2) Slidos
Antidesgaste/Extrema Presin
Disulfuro de Molibdeno Grafito
Normalmente con una de las grasas multipropsito de la lnea Mobil se satisface la mayora de los
requerimientos de aplicacin en cualquier cliente. Cuando esto no es posible se encuentran disponibles
grasas especiales de alta calidad para usos industriales y llenados automotrices iniciales.
La siguiente es una lnea simplificada de grasas Mobil.
Grasas minerales
Grasa Aceite Grado ISO Grado NLGI AW/EPLitio Mobilgrease MP
Mobilux EP 0 Mobilux EP 1
Mobilux EP 2
Mobilux EP 3
Mobilgrease Special
Complejo de litio Mobilith AW 0
Mobilith AW 1
Mobilith AW 2
Mobilith AW 3
Mobilgrease HP 222
Calcio
Mobilgrease AA
Arcilla Mobiltemp 1
Mobiltemp 2
Mobiltemp 78
Mobiltemp 78/2
150
150150
150
150
150
150
150
150
150
220
150
460
460
460
460
2
01
2
3
2
0
1
2
3
2
2
1
2
1
2
No EP
EPEP
EP
EP
EP (Moly)
AW
AW
AW
AW
EP
No EP
AW
AW
AW
AW
Grasas sintticas
Grasa Aceite Grado ISO Grado NLGI AW/EPComplejo de litio Mobilith SHC 100
Mobilith SHC 220 Mobilith SHC 460
Arcilla Mobiltemp SHC 32
Mobiltemp SHC 100
Mobilgrease 28
100
220
460
32
100
32
2
2
1,5
1,5
2
1,5
AW
EP
EP
AW
AW
AW
Adems, Mobil posee grasas para las siguientes aplicaciones especiales:
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Seccin 3 Gua rpida para la Seleccin de Grasas 14
Semifluidas
Maquinaria de alimentos
Protectora del medio ambiente
Aviacin
Ferrocarriles
Cables Acoples
Alta temperatura/Baja velocidad
Rodamientos de alta velocidad
Especial antifugas
Referirse a la seccin 6 para ms detalle sobre estas grasas.
Paso 3: Seleccin en cuanto a la aplicacin de la grasa Mobil
En este diagrama del procedimiento para la seleccin de las grasas Mobil se desglosa el uso final en base
a tres parmetros: Hacer llegar la grasa al elemento, lubricarlo y mantenerla en el elemento.
Es decir:
a) El mtodo de aplicacin de la grasa al componente: A mano, por medio de un sistema centralizado de
lubricacin, etc. (o cmo hacerla llegar al elemento)b) El mecanismo de lubricacin especfico para el componente (o lubricar al componente)c) Las propiedades funcionales o condiciones de temperatura y resistencia especial que tiene que
satisfacer la grasa en el punto a lubricar (o como mantenerla en el elemento)
CARACTERISTICAS DE LAS GRASAS Mobilvs
CONDICIONES DE LA APLICACION
Parmetros de
la aplicacin
Lnea de grasas
Otra informacin
disponible
Caractersticas
de la grasa
Seleccin
preliminar
Seleccin final
1er paso
3er paso
2do paso
En el primer paso de este proceso de seleccin nos enfocamos al uso final en trminos de los tres
parmetros antes definidos y entonces nos remitimos a las caractersticas importantes de las grasas tales
como tipo de espesante, viscosidad del aceite base, etc.
En el segundo paso revisamos la lnea de grasas Mobil, haciendo una seleccin preliminar que incluye
varias grasas que podran cubrir la necesidad.
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Seccin 3 Gua rpida para la Seleccin de Grasas 15
Y como tercer paso se analiza la informacin adicional descartando candidatos hasta seleccionar
finalmente una sola grasa.
Si hasta este momento usted no comprende perfectamente este proceso, no se preocupe. En los siguientes
prrafos se lo aclararemos y haremos ms fcil y prctico su uso.
Paso inicial: Caractersticas de las Grasas
El siguiente esquema muestra en detalle el paso inicial: A la izquierda los tres parmetros del uso final:
Cmo hacerla llegar al componente, mecanismo de lubricacin y cmo mantenerla en el componente; a la
derecha las caractersticas importantes de las grasas: espesante, tipo y viscosidad del aceite base,
presencia de aditivos slidos, grado NLGI de penetracin y otras propiedades especficas normalmente
conferidas por aditivos tales como antiherrumbrantes, agentes de extrema presin, etc.
Parmetros de
la aplicacin
Caractersticas
de la grasa
1er paso
Hacer llegar la grasa alelemento
Lubricar al elemento
Mantener la grasa en el
elemento
Espesante
Viscosidad/Tipo de aceite
base
Aditivos Slidos
Grado NLGI
Propiedades Especficas
Para verificar los parmetros de uso final es til la siguiente lista.
Parmetros VerificarHacer llegar la grasa al componente
Lubricar al componente
Mantener la grasa en el componente
Temperatura
Mtodo de aplicacin
Caractersticas del sistema centralizado
Temperatura
Tipo de componente
Velocidad
Carga
Contaminacin
Temperatura
Sellos
Lavado por agua
Vibracin
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Seccin 3 Gua rpida para la Seleccin de Grasas 16
Caractersticas de las grasas
Temperatura
En los prximos grficos se muestran guas que son tiles para comparar las limitaciones de temperatura
alta de las grasas Mobil Estos datos se basan en intervalos de relubricacin razonables. Para uso continuoa temperaturas extremadamente altas se deben usar grasas especiales.
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Seccin 3 Gua rpida para la Seleccin de Grasas 17
Mtodo de aplicacin
Tambin puede iniciarse la seleccin de la grasa analizando el mtodo de aplicacin. Se muestra el rango
de grados NLGI cubiertos por cada mtodo de aplicacin. Posteriormente analizaremos las
consideraciones adicionales al grado NLGI necesarias para sistemas centralizados.
Cuando la aplicacin es mediante un sistema centralizado de grasa la cada de presin y el asentamiento
son muy importantes. Tambin debe tomarse en cuenta en los sistemas duales la transmisin de la presin
y la facilidad de atomizado que es importante para evitar la obstruccin de las espreas de sistemas tales
como los utilizados para engranajes abiertos.
El siguiente es un diagrama tipo de un sistema centralizado de distribucin de grasa.
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Seccin 3 Gua rpida para la Seleccin de Grasas 18
En la siguiente tabla se muestran algunas variables que afectan el asentamiento y la cada de presin en
las lneas de alimentacin. Los diagramas de flujo de la NLGI (National Lubricating Grease Institute)
permiten calcular la cada real de presin en las lneas, en funcin del dimetro y longitud de la lnea y de
la temperatura. Se cuenta con estos datos para la mayora de las grasas Mobil.
Principales caractersticas de la grasaAsentamiento Grados NLGI 2 y ms blandos Problema potencial: Cavitacin de la bomba
Deben usarse placas impulsoras para grasasNLGI 2
Cada de presin La viscosidad del aceite base es crtica, tambin
la consistencia a muy bajo flujo de grasa
En la siguiente tabla resumimos relaciones adicionales entre los componentes y las caractersticas de las
grasas para facilitar la seleccin final.
Caractersticas de la grasaRodamientos
Cojinetes planos
Acoples
Generalmente la forma de aplicacin no es el factor
determinante para la seleccin/ recomendacin de
grasasEngranajes encerrados NLGI 000 a NLGI 1
Engranajes abiertos, Cadenas, Chasises Grafito, Disulfuro de Molibdeno
Rodamientos
Factor de velocidad:Este factor es muy importante cuando se considera la lubricacin del componente.Hemos encontrado que la velocidad (revoluciones por minuto) por si sola no es suficiente para definir
como afecta al espesor de la pelcula lubricante; el tamao del rodamiento es igualmente importante. El
factor de velocidad queda completamente definido como DmN que es el producto de la velocidad
(rpm) por el dimetro medio del rodamiento.
DmN =
Dimetro interior + Dimetro exterior
2
x rpm
Dm = Dimetro medio en milmetros
N = Revoluciones por minuto
RELACION ENTRE VISCOSIDAD DEL ACEITE BASE Y VELOCIDADAplicaciones tpicas en
rodamientosDmN Grado ISO
Husillos en mquinas
herramientas
Arriba de 400.000 32
Motores elctricos 100
Rodamientos de ruedas 150
Laminadoras de acero 220
Mquinas para papel Abajo de 100.000 460
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Seccin 3 Gua rpida para la Seleccin de Grasas 19
Factor de carga:Se definen C/P, carga nominal y carga real aplicada. Ahora veremos la importancia dela carga en trminos de lubricacin del componente. En este punto entran en consideracin la vida del
rodamiento y la carga nominal del catlogo del fabricante. Si un grupo de rodamientos es sometido a una
carga nominal C, debe esperarse que el 10% de ellos fallen despus de un milln de revoluciones (lo
cual no es mucho). En la prctica, se considera que los rodamientos sometidos a cargas 20 veces menores
que la carga nominal C estn soportando cargas pesadas; y los sometidos a cargas 50 veces menores
que la carga C son considerados soportando cargas ligeras. C/P es la relacin entre la carga nominalindicada en los catlogos de los fabricantes y la carga real aplicada.
C= Carga bsica, mostrada en el catlogo del fabricante
P= Carga real aplicada
C/P= Pesada debajo de 20
Moderada 20-50
Baja arriba de 50
RELACION ENTRE VISCOSIDAD DEL ACEITE BASE Y CARGAAplicaciones tpicas en
rodamientosCarga (C/P) Grado ISO
Husillos en mquinas
herramientas
Arriba de 50 32
Motores elctricos 100
Rodamientos de ruedas 150
Laminadoras de acero 220
Mquinas para papel Abajo de 20 460
Tipo de rodamiento: El tipo de rodamiento posee tambin influencia en la seleccin de la grasaadecuada, ya que de acuerdo con los elementos rodantes que posea la distribucin de la carga va a variar.
Por lo tanto definimos un factor k que tiene en cuenta este hecho.
k=1
k=2
k=3
Rodamientos rgidos de bolas, rodamientos de bolas de contacto
angular, rodamientos con cuatro caminos de rodadura, rodamientos
oscilantes de bolas, rodamientos de rodillos cilndricos solicitados a
carga radial, rodamientos axiales de bolas.
Rodamientos oscilantes de rodillos, rodamientos de rodillos cnicos,
rodamientos de agujas
Rodamientos de rodillos cilndricos solicitados a carga axial,
rodamientos de rodillos cilndricos sin jaula
Rangos de velocidad y carga para grasas industriales:Los factores de velocidad y carga proporcionanuna gua que indica en qu rangos son ms adecuados los productos Mobil disponibles.
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Contaminacin
Recuerde tambin que la contaminacin por agua y barro puede ser un factor que obstaculice la seleccin
de la grasa correcta.
CONTAMINACION CON AGUAContaminacin, % Grasas recomendadas
Baja, 0-10 Toda la lnea de productos Mobil
Alta, 10-20 Mobilux, Mobilith, Mobiltemp, Mobilgrease HP
Arriba de 20 Se requieren consideraciones especiales para la
recomendacin de un producto
Paso n 2: Seleccin inicial
Ahora, regresando a los pasos de seleccin; tras analizar los parmetros de uso final y las caractersticas
de las grasas en el paso 1, estamos listos para seleccionar de la lnea de grasas Mobil aquella que mejor
satisface los requerimientos de funcionamiento. El paso 2 proporciona una lista de varias grasas que
pudieran dar buen resultado.
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Lnea de grasas
Parmetros de
la grasa
Seleccin
preliminar
2do paso
Grados Mobil adecuados
Informacin disponible sobre la lnea de grasas: La siguiente es la informacin que se encuentradisponible para completar el segundo paso.
Caractersticas bsicas Informacin adicionalEspesante
Grado NLGIAceite base: Viscosidad y tipo
Propiedades especficas
Cartas de flujo
Descripcin bsica de los productos
Espesante:
NLGI:
Aceite bsico:
Propiedades especficas:
Aditivos slidos:
Litio, Complejo de litio, complejo de calcio, arcilla
000 a 3
Mineral, polialfaolefina, ster, poliglicol, ISO VG 22 a ISO VG 460
Antioxidante, Antiherrumbrante, Extrema Presin, Antidesgaste,
Antifatiga
Grafito, Disulfuro de Molibdeno
Paso n 3: Seleccin final
Nos encontramos listos para el tercer paso. Debemos tomar en consideracin las recomendaciones, la
experiencia de este y otros usuarios y sus experiencias con las grasas que usaban anteriormente. Por
ejemplo si el funcionamiento con las grasas previamente utilizadas ha sido satisfactorio, se tender a
seleccionar una tecnologa similar; pero si la experiencia no ha sido buena se preferir una tecnologa
diferente.
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Seccin 3 Gua rpida para la Seleccin de Grasas 22
Otra informacin
disponible
Seleccin
preliminar
Seleccin final3er paso
El productoMobil
ms
adecuado
Recomendacin del fabricante
Grasa usada anteriormente
Experiencia
Informacin adicional disponible: Estas son algunas de las fuentes disponibles
1) Recomendaciones del fabricante
Sistema centralizado
Componente
2) Grasa usada anteriormente
Experiencia
Compatibilidad con la grasa seleccionada
3) Experiencia en aplicaciones similares
4) Otros requerimientos
Necesidad de reducir el nmero de productos
Intervalos de relubricacin ms prolongados Ahorros de energa, etc.
Compatibilidad de las grasas: Una recomendacin esencial es no mezclar diferentes tipos de grasas.
Cuando es inevitable cambiar de un tipo de grasa a otro, la accin a seguir depende de la experiencia
previa, y de la compatibilidad de las grasas.
Si tiene dudas sobre la tabla de compatibilidad que se detalla a continuacin consulte con el personal de
servicio tcnico de ExxonMobil.
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Seccin 3 Gua rpida para la Seleccin de Grasas 23
Esto concluye el procedimiento de uso de la gua rpida para la seleccin de grasas Mobil. Si usted se
informa bien sobre las condiciones de uso final y sobre las caractersticas fundamentales de la lnea de
grasas Mobil y aplica un poco de sentido comn, no tendr dificultad para seleccionar la grasa ms
adecuada a sus requerimientos. Ms adelante, en los prximos captulos, podr ver con mucha ms
profundidad estos temas.
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Seccin 4 Fundamentos de grasas 24
FUNDAMENTOS DE GRASAS
INTRODUCCION
Cuando el hombre invent la rueda surgi la necesidad de lubricacin, y a travs de los aos a medida
que la tecnologa avanz la lubricacin le ha seguido el paso.
ORIGENES DEL USO DE LA GRASA
Sabemos que alrededor del 1400 A.C. se utiliz una grasa hecha con una combinacin de calcio y grasa
animal para lubricar ruedas de carrozas. Sin embargo no fue hasta despus de 1859, con el
descubrimiento del aceite, que la grasa que conocemos hoy hizo su aparicin.
En la actualidad, las grasas se emplean extensivamente en el mundo industrializado en muchos miles de
aplicaciones, tanto simples como sofisticadas.
QUE ES UNA GRASA?
ASTM define que una grasa es un producto slido o semislido de la dispersin de un agente espesante
en un lquido lubricante, y agrega que pueden incluirse otros ingredientes que imparten propiedades
especiales.
En otras palabras, una grasa consiste de un espesante ms aceite ms aditivos.
VENTAJAS DE LAS GRASAS
Primero, la grasa es usualmente preferible cuando el diseo del componente a lubricar (como unrodamiento o un juego de engranajes) hace imposible evitar el goteo de aceite, que puede contaminar
a los productos fabricados o crear un peligro para la salud.
Entonces, hay situaciones en las que altas temperaturas de operacin no permiten el uso de aceitesordinarios. En algunos casos pueden usarse aceites sintticos; sin embargo, usualmente es mejor
utilizar grasas.
Adems, las grasas pueden utilizarse para lubricar un rodamiento donde la accesibilidad es difcil o launidad operar por un largo perodo de tiempo entre servicios.
Cuando la velocidad del dispositivo es muy baja, o la carga es muy alta es posible que no se formeuna pelcula de aceite. Aqu la grasa provee una separacin metal/metal efectiva.
La consistencia inherente de la grasa permite una buena accin de sellado. Esto la hace efectiva enreas polvorientas como por ejemplo equipos de movimiento de tierra.
La misma accin de sellado puede proteger a las piezas de mquinas de la herrumbre porque evita suexposicin a la humedad.
Finalmente, los mtodos por los que la grasa puede aplicarse directamente al punto de lubricacin,son usualmente menos complicados y menos costosos que con un fluido.
DESVENTAJAS DE LAS GRASAS
Ya que no fluye o circula como el aceite, no es tan efectiva para disipar calor.
La inmovilidad de la grasa tambin significa que no puede eliminar contaminantes de la mismamanera que el aceite.
Adems algunas grasas tienden a sufrir ciertos cambios estructurales con el tiempo. Algunas pueden
perder su contenido de aceite y endurecerse, y en otras condiciones una grasa puede ablandarse yperder su estructura a causa de vibraciones, humedad, almacenamiento, goteo, etc.
COMPOSICION DE LAS GRASAS
Una grasa lubricante est hecha de tres componentes bsicos:
Espesantes o jabones: cualquier material que, en combinacin con el fluido seleccionado, produciruna estructura de grasa
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Seccin 4 Fundamentos de grasas 25
Fluido lubricante: cualquier fluido que tenga propiedades lubricantes
Aditivos y modificadores: cualquier aditivo o modificador que se usa para impartir propiedadesespeciales o modificar las existentes
Para visualizar la estructura, se puede considerar a una grasa como una esponja compuesta de redes
tridimensionales de partculas del espesante que son atradas entre s por fuerzas qumicas tales como
puentes de hidrgeno. Los poros se llenan con aceite lubricante (fluido base) el cual es desprendidocuando se requiere lubricacin. El agente espesante no brinda lubricacin, nicamente ayuda a mantener
el aceite en el lugar adecuado.
ESPESANTES
Un espesante (jabn) es un compuesto hecho por una reaccin qumica llamada saponificacin entre un
lcali y un cido graso.
La saponificacin es la reaccin de un metal alcalino y un cido graso, y es fundamental para la
fabricacin de los distintos tipos de jabones.
Por este proceso qumico el lcali y la grasa se combinan en el recipiente de reaccin bajo condiciones
predeterminadas de presin y temperatura, y recibe el nombre de saponificacin ya que es muy similar al
proceso de saponificacin que se utiliza para jabones de limpieza. Los jabones simples se forman con un
solo cido graso, mientras que los jabones complejos emplean mezclas de cidos grasos de cadenas cortas
y largas o steres. Consecuentemente se forma un jabn junto con agua. El agua puede ser eliminada.
La siguiente ecuacin representa la reaccin bsica:
El espesante es el componente que hace la diferencia entre una grasa y un lubricante lquido.
Tres pre-requisitos de un material espesante son:
Insoluble en el fluido a espesar
Finamente dividido
Gran rea superficial
Hay dos clasificaciones de espesantes, jabn y no jabn. Los espesantes jabonosos se seleccionan para la
mayora de las aplicaciones ya que poseen mayor efectividad de costo y adems tienen una lubricidad
inherente.
En grasas saponificadas a base de bentonita (no jabn), el primer paso en su manufactura es el
tratamiento con un activador polar como puede ser glicerina o acetona, para separar las placas de arcilla.
Fsicamente, las placas son como hojas de papel extremadamente pequeas. Un bloque de un milln de
placas podra medir aproximadamente 1 centmetro. Despus de separarlas se mezclan con aceite y sehomogeneizan para formar la grasa.(fig. 2)
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Seccin 4 Fundamentos de grasas 26
Las grasas espesadas con jabn se clasifican por el tipo de metal alcalino.
Tipos de Alcali:
Litio
Calcio Sodio
Aluminio
Bario
El litio y el calcio son los lcalis ms comnmente usados en las grasas Mobil.
TIPOS DE ESPESANTES
Existen 4 clasificaciones principales de las grasas fabricadas en la actualidad.
Jabones simples: Grasas fabricadas por la reaccin de un lcali con una tpica mezcla de cidosgrasos disponibles comercialmente, por ejemplo grasas de litio y calcio
Jabones de lcalis mezclados: Grasas fabricadas por la saponificacin de un cido graso con 2 o mslcalis.
Jabones complejos:Grasas fabricadas por la saponificacin de 2 o ms cidos grasos ampliamentediferentes con lcalis polivalentes. Los ejemplos ms comunes son los complejos de litio y calcio.
Sin jabn:Grasas fabricadas de arcillas especialmente tratadas o slices como bentonita, mientras quelos no jabones orgnicos utilizan polmeros como el tefln.
TIPOS DE ACIDOS GRASOS
Los materiales grasos utilizados en la fabricacin de las grasas se derivan de tejidos animales o vegetales.
Estos cidos grasos de larga cadena van desde materiales slidos hasta lquidos.
Algunos tipos de materiales grasos son:
Mirstico Palmtico
Esterico
Oleico
TIPOS DE FLUIDOS LUBRICANTES
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Seccin 4 Fundamentos de grasas 27
El segundo componente principal de una grasa es el fluido base. Las grasas fabricadas con aceites
minerales proveen una performance satisfactoria en la mayora de las aplicaciones automotrices e
industriales.
Los tipos de aceites minerales empleados son usualmente:
Parafnicos
Naftnicos
En aplicaciones de muy baja o muy alta temperatura, o donde la temperatura puede variar en un rango
muy amplio, se est incrementando el uso de grasas sintticas, rea en la que Mobiles reconocido por suliderazgo. Aunque el principal campo de aplicacin de las grasas sintticas es en aviacin, est
aumentando su utilizacin en aplicaciones industriales especializadas.
Los fluidos sintticos utilizados ms comnmente en la manufactura de grasas son siliconas, steres ,
poliglicoles e hidrocarburos sintetizados (polialfaolefinas). Estos materiales se usan debido a que poseen:
Superior fluidez a baja temperatura
Mayor ndice de viscosidad
Menor volatilidad
Mejor estabilidad a la oxidacin
Amplio rango de temperaturas
ADITIVOS
Solubles AntioxidanteAntiherrumbrante
Antidesgaste / Extrema Presin
Antifatiga
Modificadores de friccin
Polmeros
Slidos Disulfuro de MolibdenoGrafito
En la tabla podemos ver una lista de los aditivos ms comunes que se emplean en las lneas de grasas
lubricantes.
Los antioxidantes son generalmente fenoles inhibidos o aminas aromticas. Reducen el efecto de laoxidacin de la grasa en altas temperaturas.
Los antiherrumbrantes, sulfonatos, aminas o aminofosfatos, se ocupan de proteger superficiesferrosas.
Los aditivos solubles en aceite incluyen agentes antidesgaste y para extrema presin, generalmenteazufre/fsforo, ditiofosfatos de cinc o ditiocarbonatos.
Los aditivos antifatiga son materiales especiales que prolongan la vida de las superficies metlicasreduciendo la formacin de fisuras.
Para algunas aplicaciones especiales se requieren modificadores de friccin para reducir loscoeficientes de friccin.
Se usan polmeros estables a los esfuerzos cortantes para mejorar la resistencia al agua en las grasas.
Los aditivos slidos como el disulfuro de molibdeno y el grafito brindan lubricacin en superficies
con deslizamiento.
FABRICACION DE GRASAS
Actualmente existen dos clases de procesos. El proceso convencional por lotes, que se emplea en las 14
plantas de grasa de Mobil en el mundo con una capacidad aproximada de 10 toneladas diarias y unproceso continuo que slo se emplea en Woodhaven (EE.UU) y en Gravenchon (Francia) para fabricar
volmenes muy grandes, con capacidad de 2 toneladas por hora.
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En las fig. 3 y 4 se muestra el flujo del proceso convencional de manufactura. Se forma el jabn en el
contactor con alta temperatura y sometido a presin. Despus se remueve el vapor de agua que se form
en la reaccin y se agregan el aceite y los aditivos en la marmita. Se homogeiniza y finalmente se da el
acabado a la grasa filtrndola y desaerendola.
Para grasas de arcillas modificadas no se requiere la formacin de jabn y el proceso comienza en la
marmita donde se forma un gel entre la arcilla y el aceite.
El proceso continuo para grasas tiene los mismos pasos que el proceso por lotes, y aunque el equipo es
ms pequeo, puede operar de forma ms eficiente para producir grandes volmenes de los mismos tipos
de grasas. Todas las materias primas se alimentan continuamente a la unidad y la consistencia se controla
automticamente (fig. 5).
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Seccin 4 Fundamentos de grasas 29
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Seccin 5 Caractersticas de las Grasas 30
CARACTERISTICAS DE LAS GRASAS
USOS
Segn SAE: las grasas se utilizan en lugar de fluidos donde se requiere que el lubricante mantenga su
posicin original en un mecanismo, especialmente donde estn limitadas o son econmicamente
injustificables las posibilidades de una relubricacin frecuente. Este requisito puede deberse a laconfiguracin fsica del mecanismo, el tipo de movimiento, el tipo de sello, o la necesidad del lubricante
de llevar a cabo una funcin de sellado para la prevencin de prdidas o la entrada de contaminantes. A
causa de su naturaleza esencialmente slida, las grasas no llevan a cabo las funciones de enfriamiento y
limpieza asociadas con el uso de un fluido lubricante. Con estas excepciones, las grasas deben cumplir
todas las dems funciones de los fluidos lubricantes.
Una grasa adecuada para una determinada aplicacin debe:
1. Proveer adecuada lubricacin para reducir la friccin y prevenir el desgaste daino de loscomponentes a lubricar.
2. Proteger contra la corrosin3. Actuar como sello para prevenir la entrada de polvo y agua4. Resistir las fugas y el desplazamiento por centrifugado de las superficies lubricadas5. Resistir cambios en su estructura o consistencia luego de un trabajado mecnico (en el cojinete)
durante servicio prolongado6. No endurecerse excesivamente y causar una indeseable resistencia al movimiento en climas fros7. Tener caractersticas fsicas adecuadas para el mtodo de aplicacin8. Ser compatible con los elastmeros de sellos y otros materiales de construccin en la porcin
lubricada del mecanismo
9. Tolerar cierto grado de contaminacin, como humedad, sin prdida significativa de sus caractersticas10.Tener una estabilidad trmica y a la oxidacin adecuadas para la aplicacin
A pesar de que la SAE est dedicada a aplicaciones automotrices, se aplican las mismas consideraciones
para otras aplicaciones.
VISCOSIDAD DEL FLUIDO BASE
Sistema de clasificacin de viscosidades segn ISO
Grado de viscosidad Viscosidad media(cSt a 40 C)
Lmites de viscosidad cinemtica
Mn. Mx.ISO VG 2
ISO VG 3
ISO VG 5
ISO VG 7
ISO VG 10
ISO VG 15
ISO VG 22
ISO VG 32
ISO VG 46
ISO VG 68
ISO VG 100
ISO VG 150ISO VG 220
ISO VG 320
ISO VG 460
ISO VG 680
ISO VG 1000
ISO VG 1500
2,2
3,2
4,6
6,8
10
15
22
32
46
68
100
150220
320
460
680
1000
1500
1,98
2,88
4,14
6,12
9,00
13,5
19,8
28,8
41,4
61,2
90,0
135198
288
414
612
900
1350
2,42
3,52
5,06
7,48
11,0
16,5
24,2
35,2
50,6
74,8
110
165242
352
506
748
1100
1650
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Seccin 5 Caractersticas de las Grasas 31
Una propiedad importante de toda grasa es la viscosidad del fluido base. La seleccin de la viscosidad
apropiada es importante porque los fabricantes de equipos frecuentemente especifican viscosidades. Al
aumentar la viscosidad del fluido base aumenta el espesor de pelcula y la capacidad de transporte de
carga, mientras que aumentan la friccin y el calor y se reduce la mxima velocidad de operacin
permisible.
La ASTM D 2422 es un sistema de clasificacin de viscosidades basado en la viscosidad cinemtica (cSt)
a 40C. Se aplica a todos los fluidos lubricantes que varan entre 2 y 1500 cSt a 40C.
LA PELICULA LUBRICANTE EN LA LUBRICACION DE RODAMIENTOS CON GRASA
En la lubricacin con grasa slo una pequea parte del lubricante ejerce una funcin activa en el proceso
de lubricacin. La mayor parte de la grasa, si se presupone una consistencia normal, es desplazada del
rodamiento y se deposita a los lados o sale fuera del alojamiento del rodamiento a travs de la obturacin.
La cantidad de grasa restante que queda en las superficies funcionales es suficiente, bajo solicitaciones a
carga medias, para la lubricacin durante un tiempo relativamente largo.
La lubricacin del rodamiento se lleva a cabo principalmente por el aceite bsico de la grasa sobre las
superficies de rodadura y del aceite bsico de la grasa que se ha depositado a los lados en el rodamiento o
al lado del mismo. La cesin de aceite depende del tipo de grasa, de la magnitud de la superficie que lo
cede y de la temperatura de la grasa.
Lo ms favorable para conseguir perodos de relubricacin largos es cuando la grasa cede precisamente la
cantidad necesaria para la lubricacin del rodamiento. As se conserva durante largo tiempo el proceso de
cesin de aceite. Las grasas con un aceite bsico extremadamente viscoso tienen una cesin reducida deaceite. Por ello con estas grasas slo puede conseguirse un buen rgimen de lubricacin si se rellena
bastante el rodamiento o si se relubrica a menudo.
Capas lubricantes en la lubricacin seca
La manera de actuar de la lubricacin seca se basa principalmente en compensar rugosidades de las
superficies, disminuyendo as la profundidad de rugosidad efectiva de las mismas. Durante el proceso de
deslizamiento y rodadura y en dependencia de la solicitacin a carga y tipo de material se aprieta el
lubricante slido a la superficie metlica o se activizan reacciones qumicas con la superficie. En
lubricantes slidos con estructura laminar, las capas laminares del slido se orientan bajo carga mediante
deslizamientos con relacin a la superficie. Por ello el proceso de deslizamiento tiene lugar lejos de la
superficie metlica.(fig. 7. efecto de los lubricantes slidos, p.e. MoS2)
La capa de lubricante slido compresible reparte la carga uniformemente sobre una superficie mayor, y se
va consumiendo al ser solicitada.
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Seccin 5 Caractersticas de las Grasas 32
Muchas grasas se ofrecen con lubricantes slidos, principalmente MoS 2en disolucin coloidal entre el 2
y el 10% en peso. En aceites de elevada viscosidad es necesaria una concentracin ms elevada para
mejorar el efecto lubricante.
Los lubricantes slidos en la grasa slo contribuyen a la lubricacin si existe una separacin insuficiente
de las superficies en contacto (lubricacin parcial). Se mejora la capacidad de transmitir cargas y se
disminuye el rozamiento. En rodamientos altamente revolucionados los aditivos slidos posiblemente
provocan un efecto perturbador, porque originan un aumento del rozamiento y de la temperatura.
ENSAYOS DE GRASAS
Los ensayos standard describen propiedades relacionadas con ensayos de desempeo en aplicaciones
simuladas. Son ensayos de laboratorio, y sirven para indicar qu es lo que puede esperarse en una
aplicacin especfica, y como normas fsicas para el control de calidad. La correlacin directa entre los
ensayos de laboratorio y el desempeo en servicio no siempre se alcanza ya que los ensayos nunca
duplican las condiciones de servicio. Por estas razones es esencial comprender el alcance y el significado
de los ensayos.
Los ensayos standard de ASTM describen propiedades o atributos de desempeo de grasas lubricantes.
Muchos ensayos desarrollados por otras asociaciones o fabricantes de equipos son actualmente de uso
general. Adems el NLGI (National Lubricating Grease Institute) tiene un sistema numrico para
clasificar la consistencia de grasas y ha desarrollado un mtodo tentativo para calcular las propiedades de
flujo de las grasas en sistemas centralizados. Se describirn brevemente estos mtodos. Para mayor
detalle consultar las normas especficas.
Pruebas de consistencia y propiedades de flujo
Se define a la consistencia como el grado en el cual un material plstico resiste la deformacin bajo la
aplicacin de una fuerza. Es una caracterstica de plasticidad, as como la viscosidad es una caracterstica
de fluidez. La consistencia de una grasa no es constante sino que vara con la temperatura. Tambin
puede variar como resultado del manipuleo o del trabajado mecnico a que la grasa fue sometida antes de
su medicin. La consistencia se reporta en trminos de penetracin de un cono ASTM, nmero NLGI, o
viscosidad aparente, a una temperatura especificada.
El NLGI tiene una escala numrica para clasificar la consistencia de grasas por grados de penetracin
trabajada ASTM. En orden creciente de dureza, los nmeros de consistencia son:
N NLGI Penetracin ASTM trabajada a 25 C Consistencia000
00
0
1
2
3
4
5
6
445-475
400-300
355-385
310-340
265-295
220-250
175-205
130-160
85-115
Lquida
Semi-lquida
Muy blanda
Blanda
Firme
Muy firme
Semi-dura
Dura
Extra-dura
En la prctica hay grasas que son tanto ms duras como ms blandas que los rangos tenidos en cuenta por
el sistema NLGI. Algunas grasas estn dentro de los rangos pero no satisfacen exactamente los lmites de
un grado NLGI particular. El sistema es adecuado para la mayora de las aplicaciones, sin embargo, ydescribe la consistencia de la mayora de las grasas comerciales de la actualidad.
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Seccin 5 Caractersticas de las Grasas 33
Penetracin de cono: ASTM D 217, ASTM D 1403
Se permite que un cono se hunda bajo su propio peso en una muestra de grasa mantenida a 25C. La
distancia que el cono penetra en 5 segundos se mide en dcimas de milmetro y se reporta como la
penetracin de la grasa. Ya que el cono se hundir ms en grasas ms blandas, penetraciones mayores
indican grasas ms blandas.ASTM D 217 es el mtodo standard para la determinacin de la penetracin en muestras de grasa
normales. Para muestras pequeas se utilizan procedimientos especiales utilizando conos con y de
la escala segn ASTM D 1403. Existen ecuaciones para convertir las penetraciones obtenidas en este
ensayo a penetraciones equivalentes a ensayo en escala completa.
Las penetraciones se reportan de la siguiente manera:
Penetracin sin trabajar:Se transfiere la muestra de su recipiente original a la copa del trabajador degrasa con una perturbacin mnima. Este valor se reporta frecuentemente pero no se considera definitivo
ya que no puede controlarse la cantidad de perturbacin. Esta puede tener algn significado en la
transferencia de una grasa de su recipiente original al equipo de aplicacin.
Penetracin trabajada:Se lleva la muestra a una temperatura de 25C y se la somete a 60 golpes dobleen un trabajador de grasa standard antes de medir la penetracin. Estos son los datos que normalmente se
reportan. Es ms confiable que la penetracin no trabajada ya que la cantidad de perturbacin est
controlada.
Penetracin trabajada prolongada:Se trabaja la muestra por ms de 60 doble golpes en un trabajadorde grasa standard, y luego se mide la penetracin.
Viscosidad Brookfield:
Para grasas semifluidas con consistencias de grado NLGI 00 o ms blandas, algunas veces es deseable
medir la viscosidad Brookflied a la penetracin por cono. Se hace rotar un husillo en la grasa, el cual
produce un torque a medida que la grasa resiste la rotacin. Este valor de torque se convierte a viscosidad
aparente y se reporta en centipoises a unas determinadas tasa de corte y temperatura. La tasa de corte es
funcin del dimetro del husillo y la velocidad de rotacin.
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Seccin 5 Caractersticas de las Grasas 34
Viscosidad Aparente: ASTM D 1092
Se define matemticamente la viscosidad de un material como la relacin de fuerza de corte a tasa de
corte bajo condiciones de flujo. Con fluidos newtonianos, como la mayora de los aceites lubricantes, la
tasa de flujo o tasa de corte se incrementa proporcionalmente a medida que aumenta la presin o la fuerza
de corte. La relacin fuerza de corte a tasa de corte, por lo tanto, permanece constante y la viscosidad es
una constante a esa temperatura.La grasa, por otro lado, es un material plstico o no-newtoniano en el cual no se inicia el flujo hasta que
se exceda un punto lmite. Incrementos de la fuerza de corte o presin producen entonces un incremento
no proporcional en el flujo. En otras palabras a medida que la tasa de corte aumenta debido a aumentos
en la fuerza de corte aplicada, la viscosidad medida como la relacin fuerza de corte a tasa de corte,
disminuye. En general, este fenmeno es reversible. El trmino viscosidad aparente describe la
viscosidad observada de estos materiales. Ya que esta viscosidad vara con la temperatura y la tasa de
corte, debe reportarse a una temperatura y una tasa de corte especficas.
En este ensayo se fuerza una muestra de grasa a travs de cada uno de una serie de 8 tubos capilares por
un pistn flotante actuado por un sistema hidrulico que utiliza una bomba de engranajes de 2
velocidades y volumen constante. Se mide la presin en el sistema hidrulico. El equipo est diseado
para que se puedan realizar determinaciones a cualquier temperatura entre -54C y 38C.
Los resultados se muestran grficamente como viscosidad aparente versus tasa de corte a una temperatura
constante, o viscosidad aparente versus temperatura a una tasa de corte constante. Los resultados se
pueden relacionar a la facilidad de manipuleo y distribucin, y a los torques de arranque y de operacin
de mecanismos lubricados con grasa. Para predecir el desempeo en un sistema de distribucin de grasa,se pueden graficar los datos en un grfico NLGI de flujo estable, del cual pueden estimarse los
parmetros de flujo en caeras. Algunas veces se incluyen los valores lmite de viscosidad aparente en
especificaciones de grasas diseadas para servicio a temperaturas extremadamente bajas, o para cojinetes
diminutos donde est muy limitado el torque de operacin disponible. Cuando se ha obtenido una
correlacin adecuada entre la viscosidad aparente y los torques de arranque y operacin para los tipos de
cojinetes a ser lubricados, es aceptable la utilizacin de viscosidades aparentes en especificaciones de
grasas. Sin embargo, el torque a baja temperatura puede ser medido directamente por otros mtodos. Las
viscosidades aparentes a altas temperaturas se miden por el mtodo del tridente (ver ASTM D 3232).
Movilidad: Mtodo Mobil
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Seccin 5 Caractersticas de las Grasas 35
Un ensayo de movilidad, basado en un mtodo desarrollado por la United States Steel, predice las
caractersticas de manipuleo y distribucin de una grasa, particularmente a bajas temperaturas. Este
mtodo es similar al ensayo de viscosidad aparente, usando el mismo cilindro de presin y uno de los
ocho tubos capilares. En este mtodo, una presin de gas constante fuerza a la grasa a fluir. El nmero de
gramos de grasa recogidos en un minuto se reportan como la movilidad de la grasa a la temperatura del
ensayo.
Torque a baja temperatura: ASTM D 1478
Las grasas diseadas para servicio a temperaturas extremadamente bajas no deben endurecerse y ofrecer
una excesiva resistencia a la rotacin de los rodamientos. Este ensayo mide los torques de arranque y
operacin de rodamientos de bolas pequeos y con poca carga a temperaturas tan bajas como -54 C.
Se llena completamente el rodamiento con la grasa a ensayar, instalado en un husillo que puede girarse a
1 RPM, y se lo inserta en una caja fra, que puede mantenerse hasta una temperatura de -54 C.
La parte exterior del alojamiento se conecta a travs de un dispositivo con una cuerda a una escala, de
manera de evitar el desplazamiento de las bolas y medir la fuerza restrictiva.
Luego que el dispositivo estuvo en la caja de fro por dos horas, se arranca el motor y se registra la fuerza
restrictiva inicial. A medida que la rotacin contina, el torque cae. Nuevamente se registra la fuerza
restrictiva luego de 60 minutos (u otro incremento de tiempo). Los dos valores se multiplican por la
longitud de la palanca y se reporta los productos como los torques de arranque y de operacin en Nm
para la grasa. Aunque los resultados no son muy precisos, son direccionalmente vlidos para grasas concaractersticas de torque extremadamente bajas.
Este ensayo es encontrado ms frecuentemente como un requisito para grasas militares diseadas para la
lubricacin de pequeos motores y componentes que deben operan a temperaturas extremadamente bajas,
particularmente en aplicaciones aerospaciales.
Consistencia a altas temperaturas: ASTM D 3232
El ensayo de viscosidad aparente, ASTM D 1092, no es adecuado a temperaturas elevadas. A estas
temperaturas, las presiones desarrolladas con la mayora de las grasas son demasiado bajas para una
medicin precisa. La tcnica de ensayo del tridente fue desarrollada para satisfacer la necesidad de
determinar la viscosidad aparente a temperaturas elevadas. Ya que las temperaturas del ensayo estn
cercanas a los puntos de goteo de las grasas, el ensayo del tridente reemplaza o complementa a veces los
resultados de punto de goteo.
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Seccin 5 Caractersticas de las Grasas 36
En el mtodo ASTM 3232, se empaca la muestra de grasa en un recipiente cilndrico dentro de un bloque
cilndrico de aluminio. La punta central de la barra de prueba entra en un orificio al centro del recipiente,
las dos agujas exteriores giran en la grasa mientras sta se calienta a una velocidad constante. Las lecturas
de torque, efectuadas en intervalos de un minuto, se convierten a valores de viscosidad aparente (poises o
centipoises). Los datos se grafican en una curva de viscosidad aparente versus temperatura, en papel
semilogartmico. Se puede obtener ms informacin de estas curvas que la obtenible con un simple punto
de goteo.Se efectan observaciones visuales de la apariencia de la grasa durante el ensayo. Grasas de varias
composiciones pueden exhibir cambios de fase y endurecimientos o ablandamientos inusuales. Se anotan
en la curva observaciones visuales significativas, ya que pueden predecir anomalas.
Ensayo Trabon: Mtodo Mobil
La medicin de la viscosidad aparente o la consistencia no siempre predice con exactitud las propiedades
de manipuleo y distribucin de una grasa. Esto es particularmente cierto si se espera que la grasa se
desempee satisfactoriamente en un sistema automtico de lubricacin centralizada. En algunos tipos de
sistemas centralizados, se somete el lubricante continuamente a altas presiones que pueden causar que el
aceite se separe del espesante, resultando finalmente en bloqueo de las lneas.
Lubriquip-Houdaille desarroll un procedimiento para evaluar la tendencia de una grasa a separarse bajo
presin en un sistema centralizado Trabon. En el ensayo Trabon una bomba provee grasa a un
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Seccin 5 Caractersticas de las Grasas 37
alimentador primario y tres alimentadores secundarios o bloques de distribucin. Vlvulas de alivio en
los puertos de salida del alimentador proveen una alta presin de retroceso al sistema para acelerar la
separacin del aceite del espesante. Se evala el desempeo por el incremento de presin en cada
alimentador y por inspeccin interna de los alimentadores para detectar evidencia de la separacin de
aceite.
El ensayo Trabon es til para comparaciones relativas de grasas pero no predice necesariamente la
adecuabilidad de una grasa especfica para una aplicacin particular. Un ensayo no puede simular todaslas variables que pueden afectar la compatibilidad de una grasa con un sistema de lubricacin. Por
ejemplo, una grasa calificada como inaceptable en el ensayo a causa de un obvio incremento de presin
puede desempearse satisfactoriamente en un sistema
Punto de goteo: ASTM D 566, ASTM D 2265
El punto de goteo de una grasa es la temperatura a la cual cae una gota de aceite a travs de un orificio de
una copa de ensayo bajo ciertas condiciones prefijadas. Los materiales plsticos como las grasas
convencionales, no tienen realmente un punto de fusin pero tienen un rango de fusin a lo largo del cual
el material se ablanda progresivamente. Las grasas que contienen espesantes no convencionales pueden,
sin cambio de estado, separar aceite. En cualquier caso, un procedimiento de ensayo arbitrario y
controlado indica una temperatura que es una caracterstica de la grasa.
Estos dos procedimientos son esencialmente similares, excepto que ASTM D 566 requiere el
calentamiento en bao de aceite y est limitada a puntos de goteo de hasta 260C, mientras que ASTM D
2265 utiliza un bloque de calentamiento de aluminio con una capacidad de medicin de hasta 330C. Secoloca la muestra en la copa y se la calienta a velocidad uniforme. Cuando cae la primer gota de material
del extremo inferior de la copa, se registra la temperatura y se reporta como el punto de goteo de la grasa
en ensayo.
El punto de goteo slo indica que no puede esperarse que una grasa resista el goteo a temperaturas
cercanas a su punto de goteo, y no tiene incidencia en el desempeo en servicio de la grasa. El
desempeo a altas temperaturas depende de otros factores como:
Si la exposicin a alta temperatura es continua o intermitente
Si hay ciclos de calentamiento y enfriamiento involucrados
Resistencia a la evaporacin de la grasa
Diseo del mecanismo lubricado
Estabilidad a la oxidacin de la grasa
Frecuencia de relubricacin
El punto de goteo est muy por encima de la mxima temperatura de utilizacin de una grasa. Sin
embargo, es til para identificar el tipo de grasa, y para establecer y mantener registros de control de
calidad.
Liberacin de aceite en grasa batida: Mtodo Mobil M 1066
Es una prueba de estabilidad estructural para conocer la estabilidad estructural de la grasa y determinar el
desprendimiento de aceite bajo condiciones de rangos de esfuerzos comunes de un cojinete.
En la prueba CGOR, una muestra de grasa es agitada por dos horas en una mquina de prueba de tres
bolas. Al final de dos horas la grasa batida se enfra a 25 C, se le determina la penetracin trabajada a
60 golpes dobles (1/2 escala) y se compara con la penetracin trabajada de la grasa original. La magnitud
del cambio en consistencia es una medida de la estabilidad estructural de la grasa. El desprendimiento de
aceite se mide en la grasa agitada determinando la absorcin de aceite en un papel filtro despus de
calentarla a 54,5 C en un horno durante dos horas.
Lavado por agua: ASTM D 1264
La habilidad de una grasa para resistir el lavado bajo condiciones donde el agua puede entrar
directamente a un cojinete es una propiedad importante en el mantenimiento de una pelcula lubricante
satisfactoria. Pueden obtenerse resultados comparativos entre diferentes grasas bajo condiciones de
ensayo prefijadas con este ensayo, pero los resultados pueden no necesariamente predecir el desempeo
en el campo.
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Seccin 5 Caractersticas de las Grasas 38
Este ensayo utiliza un cojinete de ocho bolas tipo Conrad 204 K equipado con protectores delanteros y
traseros con una tolerancia especificada. Contiene 4 gramos de la grasa de ensayo, y se rota a 600 rpm
hacindole incidir un chorro de agua tanto a 38 como a 79C sobre el alojamiento. Luego de una hora se
remueve el rodamiento, se seca y se mide el porcentaje en peso de prdida de grasa.
Este ensayo es til para grasas que se utilizarn donde puede ocurrir el lavado por agua como en
rodamientos de ruedas delanteras de automvil y rodamientos de mquinas de papel.
Spray de agua: ASTM D 4049
Este mtodo evala la habilidad de una grasa para adherirse a una superficie metlica cuando se la sujeta
a un spray de agua directo e intenso. La grasa del ensayo se aplica en un panel de acero inoxidable y se
roca con agua a una presin de 275 kPa y una temperatura de 38C por 5 minutos. La resistencia al spray
se reporta por el porcentaje en peso de grasa removido por el spray.
Aunque el lavado por spray de agua es una funcin de la solubilidad del agua y de la fuerza
cohesiva/adhesiva, el factor dominante es la ltima.
La consistencia, la viscosidad del aceite base, el tipo de espesante y los aditivos pueden contribuir al
desempeo bajo spray. Existe una correlacin entre el desempeo en cilindros de laminacin donde elspray de agua puede ser intenso y los datos obtenidos por este mtodo.
Prueba Mobil de batido con agua: Mtodo Mobil M 1295
Este ensayo tiene como propsito determinar la resistencia de una grasa a emulsificarse, suavizarse o
endurecerse cuando se expone a grandes volmenes de agua.
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Seccin 5 Caractersticas de las Grasas 39
Un rodamiento de bolas de doble lnea es empacado con grasa de prueba en un recipiente sellado. Se
inyecta agua destilada (25%) en el recipiente y se agita la grasa por 30 minutos. Al final de la prueba la
grasa se enfra a 25 C y se determina la penetracin de escala y se compara con la penetracin
trabajada de la grasa original.
La magnitud del cambio en consistencia es una medida de la resistencia de la grasa al agua. La
consistencia de la grasa se determina por la penetracin a escala y tambin se observa la apariencia de
la grasa y se determina la separacin de agua.
Ensayo de herrumbre: ASTM D 1743
En este ensayo, se limpian, secan y empacan rodamientos de rodillos con 2 gramos de la grasa de ensayo.
Luego de empacarse, se los hace girar por 60 segundos bajo una leve carga de empuje, 26,7 N, para
distribuir la grasa de una manera similar a la que se puede encontrar en servicio. Luego se sumergen los
rodamientos en agua destilada sin romper el contacto entre la copa y el cono, y se guardan a 52 C y con
100% de humedad relativa.
Luego de dos das los rodamientos se remueven, limpian e inspeccionan para ver si hay indicios de
corrosin o herrumbre. El criterio de falla es la presencia de cualquier tipo de mancha de corrosin de 1
mm o ms en la dimensin ms larga. Se utiliza un criterio de pasa/no pasa.
Corrosin en cobre: ASTM D 4048, FTM 5309.4
Estos mtodos detectan sustancias en una grasa que puedan corroer al cobre.
Ya que el cobre y las aleaciones de cobre se utilizan ampliamente en cojinetes y rodamientos las grasas
no deben corroer estos materiales. Los ensayos son similares: un fleje de cobre limpio y pulido se
sumerge verticalmente en la muestra de grasa. Se coloca el dispositivo en un horno por un tiempo y
temperatura dados, y luego se remueve y se enfra. Se limpia el fleje y se observa si existen trazas de
corrosin o manchas. En algunos casos se dan temperaturas especficas para el ensayo como 50 100C.
En ambos mtodos se permiten otras temperaturas. La corrosin puede describirse por una escala
numrica. A veces se desarrolla el ensayo utilizando flejes de acero en vez de cobre. Esta modificacin
tiene como objeto detectar la presencia de sustancias en una grasa que puedan atacar qumicamente al
acero por medios diferentes del herrumbramiento.
Ensayo de carga OK Timken: ASTM D 2509
El ensayo de carga OK Timken consiste en colocar un bloque rectangular de ensayo en contacto linealcon un cilindro rotativo bajo condiciones de carga variables. El espcimen cilndrico es una copa standard
Timken, y el bloque es un bloque especial de ensayo Timken. Ambas piezas de ensayo estn fabricadas
con acero cementado endurecido hasta 58-62 Rockwell C. Para ensayar las grasas, se aplica el lubricante
al bloque de ensayo a una velocidad uniforme de 45 g/min. a una temperatura de aproximadamente 24
C. La mquina opera a 800 rpm. La velocidad de deslizamiento de la superficie de la copa en el bloque
es de aprox. 12,4 m/min. Luego de 30 segundos, se aplica una carga menor a la esperada y se hace
trabajar al equipo por 10 minutos. Si no ocurre un rayado se instala una nueva copa, el bloque se da
vuelta para exponer otra carrera, y se hace trabajar otra vez al equipo con una carga adicional de 4-5 kg..
Se continan los ensayos con incrementos adicionales similares hasta que ocurra un escariado. Luego que
se determina la carga que caus el escariado, se hace trabajar al equipo una vez ms con esta carga menos
2,27 kg.
Una de estas cargas ser la carga mnima para el escariado; la carga OK ser 2,27 kg menor. Los
resultados se reportan como valores OK y de Rayado en kilogramos.
Este mtodo se utiliza ampliamente por propsitos de especificacin y para diferenciar entre lubricantes
con bajos, medios y altos niveles de caractersticas de extrema presin. Los resultados pueden no estarcorrelacionados con el servicio.
Ensayo EP de cuatro bolas: ASTM D 2596
El nombre de este ensayo deriva de las cuatro bolas de acero aleado de 12,7 mm de dimetro y 64-66
Rockwell C de dureza que se usan para el ensayo. Es un mtodo para determinar las propiedades de
transporte de carga de una grasa lubricante en trminos de un ndice de carga-desgaste y la carga de
soldadura.
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Seccin 5 Caractersticas de las Grasas 40
Las tres bolas inferiores estn aseguradas firmemente en una copa llena de la grasa a ensayar. La bola
superior tiene un contacto puntual con cada una de las bolas inferiores y se rota contra ellas bajo carga a
una velocidad de aproximadamente 1770 rpm. La muestra de grasa, que se lleva a una temperatura de
cerca de 27 C, se somete a una serie de ensayos de 10 segundos bajo cargas en aumento hasta que ocurra
una soldadura. Luego de cada ensayo de 10 segundos, se miden y registran los dimetros de las
escariaduras en las tres bolas estacionarias, y se descartan todas las bolas. El ndice carga-desgaste se
calcula a partir de los dimetros de las escariaduras correspondientes a las distintas cargas y se reportajunto con la carga de soldadura en kilogramos.
Al igual que el ensayo de Carga OK Timken, este mtodo diferencia grasas lubricantes con distintos
niveles de proteccin EP pero puede no correlacionarse con el desempeo en servicio.
Ensayo de desgaste en cuatro bolas: ASTM D 2266
Este ensayo es similar en principio al ASTM D 2596, pero la mquina es mucho ms sensible y la carga
aplicada est limitada hasta un mximo de 50 kg (110 lb), a diferencia de los 794 kg (1750 lb) de la
mquina de extrema presin. Se utilizan los mismos tipos de bolas de acero que en el ensayo ASTM D
2596. A la carga mnima, no ocurre una soldadura o cizallamiento, y el material removido de las bolas es
el resultado del desgaste.
El ensayo se corre por 60 minutos a 1200 rpm con una carga de 40 kg, aunque pueden especificarse otras
condiciones. La muestra de grasa se mantiene a 75 C. Al final del ensayo, se miden y reportan los
dimetros de las escariaduras en las tres bolas estacionarias.El ensayo predice las caractersticas preventivas de desgaste de grasas en aplicaciones de deslizamiento
acero-acero. No est diseado para predecir caractersticas de desgaste con otras combinaciones de
metales, y no puede utilizarse para diferenciar entre grasas extrema presin y no extrema presin. No se
estableci, hasta el momento, una correlacin entre el ensayo y el desempeo en servicio.
Pruebas en rodamientos
Rodamientos de ruedas a alta temperatura: ASTM D 3527
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Seccin 5 Caractersticas de las Grasas 41
Este ensayo tiene como propsito evaluar la vida de la grasa en un servicio simulado de rodamientos de
ruedas.
Cojinetes de rodamientos alargados se hacen girar a 1000 rpm, con una carga de 111 N, en una flecha
automotriz modificada a 160 C. La prueba se realiza en ciclos de 20 horas de operacin con 4 horas de
paro. El final de la prueba ocurre cuando el deterioro de la grasa causa que el amperaje debido al torque
del motor exceda un valor calculado de paro. La vida de la grasa se expresa como el valor acumulado dehoras de operacin y depende del desprendimiento de aceite, la evaporacin y la resistencia a la
oxidacin. El mismo tipo de prueba se usa para la ASTM D 4290 para pruebas de fugas.
Prueba SKF R2 F: DIN 51806, Mtodo SKF R2F
Este ensayo tiene como propsito evaluar la habilidad de una grasa para lubricar satisfactoriamente un
rodamiento de bolas de doble lnea operado a varias velocidades y temperaturas.
Este mtodo evala las caractersticas de lubricacin de una grasa en un rodamiento de bolas de doble
lnea operando a 2500 rpm con una carga radial de 8,34 KN y a temperaturas variables. La prueba dura
480 horas e incluye el reempaque de grasa cada 24 horas. Al final de la prueba se examina el rodamiento
en todas sus partes para verificar si hay depsitos o desgaste.
Prueba en motor elctrico CEM
Este ensayo tiene como propsito evaluar la vida de una grasa en motores elctricos a altas temperaturassimulando condiciones de servicio severo.
Se operan motores elctricos de 1 HP, hasta que la grasa se hace rgida debido a la oxidacin y
evaporacin. Se revisa semanalmente el tiempo que sigue rodando libremente despus de apagado, que es
el tiempo empleado entre apagar el motor y que ste se detenga. La prueba termina cuando este tiempo es
muy corto.
Prueba de alta velocidad RHP
Este ensayo se utiliza para desarrollar grasas de alta velocidad para herramientas de maquinado.
La prueba se lleva a cabo en rodamientos de 85 mm de dimetro exterior. Se aumenta la velocidad en
incrementos de 1000 rpm hasta que el incremento de la temperatura inducida supera los 50 C. La
duracin de la prueba es de 6 horas en cada velocidad y se aplican cargas axiales ligeras al cojinete.
Prueba de tiempo de vida SNR GRC
Esta prueba tiene como propsito determinar la duracin de la grasa en rodamientos con cargas
suficientemente pesadas para provocar daos por fatiga.
Se aplican cargas radiales y axiales a 8 rodamientos SNR 30205 y se corre la prueba a 1100 rpm con
cargas muy pesadas. Un detector automtico detiene la prueba cuando se presenta falla por fatiga. Se
pueden tambin emplear rodamientos de bolas.
Proteccin al desgaste por rozamiento: ASTM D 4170
Este ensayo tiene como propsito determinar la proteccin de una grasa al desgaste.
La prdida de peso de un par de rodamientos de bolas marca las propiedades de proteccin al desgaste de
una grasa. En la prueba se operan dos rodamientos de bolas con cargas de 2450 N y una frecuencia de 30
Hz, en un arco de 12 grados durante 22 horas a temperatura ambiente o alguna otra que se indique. En
esta prueba tienen influencia la viscosidad del aceite bsico y el desprendimiento de aceite.
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Seccin 5 Caractersticas de las Grasas 42
Pruebas simuladas de desempeo
Propiedades de flujo de la grasa a bajas temperaturas (Prueba U.S. Steel): Mtodo Mobil M 1390
Este ensayo tiene como propsito determinar las propiedades de flujo de una grasa a -18 C.
Descripcin: Se determina el rango de flujo de una grasa lubricante, en gramos, cuando es forzada atravs de un capilar, especificado en el mtodo ASTM D 1092, a -18 C. Se ocupa tambin el cilindro de
grasa y el pistn del mismo mtodo ASTM, y los resultados son similares a los de ste. Se puede
determinar el flujo de grasa a otras temperaturas. En esta prueba tiene mucha influencia la viscosidad del
aceite bsico.
Compatibilidad de las grasas lubricantes con elastmeros
Las muestras de elastmeros se sumergen en una grasa por 70 horas a 100 C 150 C y se determinan
los cambios en dureza y volumen de acuerdo al mtodo ASTM D 2240. Los elastmeros de referencia
que determina este mtodo son el elastmero NBR-L (butadieno-acrilonitrilo) y el elastmero standard
CR (policloropreno). La prueba se puede realizar a otras condiciones de tiempo y temperatura y con otros
elastmeros. Otras pruebas que se pueden emplear para determinar la compatibilidad con elastmeros
son:
Mt