Un lubricante es una sustancia líquida capaz de disminuir la fricción y el desgaste entre dos superficies sólidas en contacto. Es una delgada capa de fluido, de espesor a veces inferior a una micra, que se interpone entre dos superficies para evitar su contacto directo y permitir el deterioro mínimo.
Por lo general los lubricantes industriales están integrados por la base más aditivos. La base determina la mayor parte de las características del lubricante (el punto de fluidez, la resistencia a la oxidación y la viscosidad). Por otra parte, los aditivos confieren las propiedades de acuerdo con los requerimientos de aplicación. Las bases lubricantes pueden ser sustancias líquidas como aceites minerales y aceites sintéticos, productos semi sólidos como las grasas, lubricantes sólidos como el grafito, el sulfuro de molibdeno o las talocianinas. Cabe destacar que incluso el aire es un lubricante natural gaseoso.
A continuación, se exponen las características más importantes de los lubricantes:
- Viscosidad cinemática
Es un factor determinante a la hora de elegir un lubricante es su viscosidad. Se mide en centistokes (cst), a una determinada temperatura, siendo las temperaturas de referencia de 40 ºC y 100 ºC. Esta propiedad se define como la resistencia del fluido a fluir o lo que es también el peso de la base. Las más ligeras tienen una viscosidad en torno a 2cst (a 100 ºC), mientras que las más pesadas están en torno a 45 cst (a 100 ºC).
La viscosidad debe ser lo suficientemente alta para garantizar una película lubricante, pero no tan alta que la fricción fluida sea excesiva. La viscosidad cinemática de un fluido es el cociente entre su viscosidad dinámica y su densidad, ambas medidas a la misma temperatura.
- Índice de viscosidad
El índice de viscosidad (IV), es un método que adjudica un valor numérico al cambio de la viscosidad según la temperatura. Se determina a partir de los valores de viscosidad a 40 ºC y 100 ºC. Un IV alto indica que el cambio de viscosidad con la temperatura es pequeño, mientras que un IV bajo indica que la viscosidad del aceite cambia mucho con la variación de la temperatura. Lo deseable es que el IV sea lo más alto posible, ya que permite que la lubricación de las superficies sea relativamente similar en todas las temperaturas.
- Punto de fluidez
Es la mínima temperatura en la que un lubricante fluye sin que su composición sea perturbada. Los aceites contienen ceras disueltas que se separan al ser enfriados y forman cristales que se encadenan formando una estructura rígida atrapando al aceite. La agitación mecánica puede romper la estructura cerosa y, de este modo, tener un aceite que fluye a temperaturas menores a su punto de fluidez.
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En ciertos aceites sin ceras, el punto de fluidez está relacionado con la viscosidad. La viscosidad aumenta progresivamente a medida que la temperatura disminuye hasta llegar a un punto en que no se observa flujo.
- Punto de inflamación
El punto de inflamación (Ti), es la temperatura en la que el producto arde al aplicársele una llama. Este valor limita la temperatura a la que el aceite debe estar expuesto. Cuanto más pesado es el aceite mayor es su Ti, para los más ligeros, la Ti está en torno a 105 ºC.
- Punto de congelación
Temperatura a la cual el agente lubricante se congela e indica la temperatura mínima de uso. Las bases convencionales tienen un punto de congelación en torno a -9 ºC, pero el de las sintéticas es considerablemente inferior (-20 ºC a -60 ºC).
- Volatilidad
Es el porcentaje del producto que bajo determinadas condiciones de temperatura se evapora. Una volatilidad muy alta implica una alta evaporación y, con ello, una variación de las propiedades físicas a lo largo de la vida del aceite, siendo esto un escenario indeseable.
- Azufre
El contenido en azufre mide el grado de refino del lubricante. Cuanto menor es el contenido de azufre, mayor es el refino. El escenario ideal considera la disminución progresiva de azufre hasta su ausencia práctica.
- Composición hidrocarbonada (bases convencionales)
La composición hidrocarbonada marca las propiedades de la base. Lo deseable es un alto contenido en hidrocarburos saturados (lineales y ramificados), que proporcionan un alto IV. Los aromáticos presentan bajos IV y su volatilidad es mayor que la de los saturados.
La viscosidad, el punto de inflamación y el punto de flujo aumentan con el peso molecular. La densidad tiende a incrementarse con el Pm al principio, pero luego se hace constante. Además el lubricante ha de ser químicamente estable, es decir, no debe degradarse, ni oxidarse o formar lodos durante su uso.
Un lubricante, además de ser un agente anti fricción, actúa como sellante, refrigerante, antioxidante y detergente. Los lubricantes de última generación permiten ahorros de combustible y reducen las emisiones de gases perjudiciales para el medio ambiente.
Recordemos que una correcta lubricación del equipo permite alcanzar su vida de diseño y garantiza su disponibilidad, reduciendo al máximo los costos de lubricación, de mantenimiento y las pérdidas consecuentes.