¿Qué son las Grasas Lubricantes Multipropósito?

Es difícil imaginar una máquina o motor funcionando sin grasa, ya que la mayoría de las operaciones de máquinas y motores dinámicos se efectúan sobre rodamientos o rulemanes, que necesitan de una grasa lubricante. Históricamente, el uso de grasa para lubricar ruedas y ejes tuvo lugar inmediatamente después del descubrimiento de la rueda.

Composición de las grasas lubricantes

Las grasas lubricantes se componen esencialmente de un aceite base (80 a 90 %), un espesante (de 10 a 15 %) y aditivos (de 5 a 10%). Por lejos, las grasas de litio dominan el 75 % del mercado actual, superando la performance de las grasas de calcio y sodio. Si bien en una planta industrial pueden requerirse diversos tipos de grasas, desde el punto de vista económico y logístico siempre se ha tratado de racionalizar y minimizar su cantidad, lo cual ha conducido al desarrollo de las grasas multipropósito.

En términos simples, una grasa lubricante multipropósito es un producto que combina las propiedades de dos o más grasas especializadas y que se puede usar en más de una aplicación. Por ejemplo, las grasas de litio se pueden aplicar tanto en el chasis como en los rodamientos o rulemanes de ruedas de vehículos de transporte. Tradicionalmente, se han utilizado grasas de calcio para el chasis y grasas de sodio para los rodamientos. Las grasas de calcio tienen buena resistencia al agua, pero su desempeño es inadecuado a temperaturas elevadas. Por el contrario, las grasas de sodio funcionan mejor a altas temperaturas, pero presentan menor resistencia al agua.

Grasas multipropósito de alto rendimiento

En el diseño y la construcción de maquinaria moderna, los equipos operan en condiciones más severas en busca de mayor productividad y menor tiempo de inactividad. Ante estas exigencias, es difícil que las grasas de litio cumplan satisfactoriamente esos requisitos. Por ello se han desarrollado productos superiores, tales como las grasas de complejo de litio, sulfonato de calcio, aluminio, complejo de aluminio, poliurea y arcilla. Sin embargo, debido a su compatibilidad con la mayoría de las grasas de litio ampliamente utilizadas, las grasas de complejo de litio y sulfonato de calcio parecen ser los mejores candidatos de estas grasas multipropósito de alto rendimiento.

La siguiente tabla muestra una comparación entre las propiedades de las grasas multipropósito de complejo de litio y sulfonato de calcio.

Las únicas limitaciones de las grasas de sulfonato de calcio son su elevado costo y su menor bombeabilidad, esto es, la propiedad que permite que el lubricante fluya satisfactoriamente hacia y desde la bomba de aceite y lubrique adecuadamente todos los componentes móviles. Sin embargo, los recientes avances tecnológicos han colocado estas grasas a la altura de las grasas de complejo de litio. Una grasa de sulfonato de calcio también se puede aplicar en una mayor variedad de industrias, por lo que es la opción preferida para una grasa multiuso de alto rendimiento.

Cómo elegir la grasa lubricante multipropósito adecuada

Dada la amplia gama de características que pueden existir en las grasas, es mejor caracterizar primero el equipo y las condiciones de trabajo, y después seleccionar una grasa para satisfacer esas condiciones.

Entre las consideraciones del equipo y las condiciones de trabajo deben tenerse en cuenta el tamaño y tipo de maquinaria o motor, la carga a la cual estos están sometidos, la velocidad de trabajo, los intervalos de lubricación y condiciones atmosféricas como temperatura, humedad y contaminantes sólidos transportados por el aire. De todo ello dependerá la selección de la viscosidad del aceite base de la grasa y de la cantidad/calidad de polímeros y aditivos que esta debe contener.

Una vez que se analizan estas condiciones, deben considerarse las propiedades de la grasa lubricante a elegir. Para ello, hay que tener en cuenta lo siguiente:

Viscosidad del aceite base de la grasa: dado que esta se reduce bajo carga porque la fricción del fluido produce calor que reduce localmente la viscosidad del aceite base, conviene elegir inicialmente una grasa cuyo aceite base tenga la mayor viscosidad que la máquina pueda tolerar y después progresar hacia viscosidades menores a medida que se consideran condiciones de alta velocidad.

Tipo de aceite base: los aceites base sintéticos ofrecen un intervalo más amplio de temperaturas de operación que los aceites derivados del petróleo, pero aún dentro de la familia de los sintéticos existen variaciones. Los aceites minerales parafínicos tienen a menudo un índice de viscosidad (VI) de aproximadamente 95.  Con pocas excepciones, los aceites base sintéticos ofrecen una mayor flexibilidad, con un VI de 120 a 175.  Cuanto mayor sea el VI, más amplio es el intervalo de temperatura en el que el producto puede funcionar eficazmente.

Resistencia a la oxidación: si la aplicación es a alta temperatura y difícil acceso a la máquina, entonces es preferible seleccionar un producto con un aceite base y un espesante que puedan resistir la temperatura y la descomposición durante intervalos prolongados de lubricación. La resistencia a la oxidación está relacionada, en gran medida, de la selección del aceite base, porque el tipo de aceite base tiene una influencia significativa en la resistencia a la oxidación. Pero la selección del espesante y el sistema de aditivos también son importantes.

Comportamiento frente al desgaste: donde hay una fuerte probabilidad de carga de choque y carga extrema, los aditivos antidesgaste y de presión extrema pueden ser útiles para complementar las propiedades del aceite base a fin de proporcionar protección adicional contra el desgaste y las fallas.  A menudo se usan aditivos inorgánicos tales como molibdeno, grafito y PTFE, además de aditivos químicos para proporcionar apoyo a la carga mecánica.

Resistencia al agua: las aplicaciones en las que el proceso emplea refrigerantes a base de agua o productos químicos de proceso tienen múltiples problemas a abordar. La resistencia al agua se caracteriza por la capacidad de la grasa para soportar uno de los cuatro problemas relacionados con el agua:

1. Resistencia al lavado: es la capacidad del lubricante para permanecer en el rodamiento mientras funciona parcial o totalmente sumergido.
2. Absorción de agua: es la capacidad de la grasa para soportar la presencia de agua, ya sea por absorción o resistiendo el lavado y la acción diluyente del agua.
3. Resistencia a la corrosión: es la capacidad de la grasa para evitar la corrosión de las superficies en presencia de agua.
4. Resistencia a las proyecciones: es la capacidad de la grasa para resistir el desplazamiento ante un choque directo del agua sobre la superficie engrasada.

Resistencia a la oxidación/corrosión: al igual que el caso anterior, si las condiciones de funcionamiento están constantemente expuestas al agua, a productos químicos de proceso o humedad elevada, conviene contemplar elementos que provean resistencia adicional a la corrosión. Algunos espesantes, tales como aluminio, tienen buena resistencia a la corrosión. Si el espesante es resistente al agua, tales como los jabones de litio o calcio, entonces se añaden inhibidores de la oxidación y la corrosión para proteger a las superficies de la acción del agua.

Tipo de espesante: generalmente, los criterios de selección del tipo de espesante para la grasa multipropósito son la compatibilidad con otras grasas usadas y el punto de gota que el espesante imparte a la grasa. Los espesantes de litio son compatibles con otras grasas espesadas con litio, los espesantes de complejo de litio son compatibles con grasas espesadas con complejo de litio, etc. Otra particularidad es quese pueden utilizar espesantes complejos para intervalos de temperatura más elevados y hasta 204 °C, con una relubricación frecuente. El espesante debe permanecer estable en un intervalo suficientemente amplio de temperatura, de modo que un pico incidental de temperatura no diluya la grasa ni la haga gotear.

Como hemos visto, la selección de una grasa lubricante multipropósito para satisfacer amplios requisitos operacionales requiere la comprensión de cómo funciona el equipo y cómo la grasa responderá a esos factores operacionales. Una selección bien razonada y planificada de una grasa multipropósito puede ser muy beneficiosa para reducir la complejidad y el riesgo de contaminación, así como mejorar las condiciones generales de lubricación.

Sin embargo, no debe ponerse en peligro la fiabilidad de la máquina o motor al emplear una grasa multipropósito en una aplicación para la cual no es adecuada.