Lubricante para rodamientos

Los rodamientos están formados por rodillos y anillos de rodamiento. Durante el funcionamiento, los rodillos se deslizan dentro de los anillos. Esto hace que sea la fuente de fricción y el punto donde suelen producirse los fallos. Al aplicar lubricante para rodamientos entre estas superficies, se reduce el calor generado por la fricción, lo que garantiza una mayor vida útil del rodamiento. Además, los lubricantes ofrecen otras ventajas, como la prevención de la contaminación, la disipación del calor y una mayor prevención de la corrosión.

Este artículo repasa los factores que deben tenerse en cuenta a la hora de seleccionar un lubricante para rodamientos.

Índice de Contenidos

• ¿Lubricantes para rodamientos de grasa o aceite?
• Aplicación de lubricante para rodamientos
• Pasos de la aplicación del lubricante
• Problemas comunes de lubricación de rodamientos

¿Lubricantes para rodamientos de grasa o aceite?

Los lubricantes pueden clasificarse en tres tipos: grasa, aceite y lubricantes secos. De los tres, el aceite y la grasa son los más utilizados en los rodamientos. Para decidir entre ellas, es importante conocer las especificaciones de la aplicación, como el tamaño, los límites de velocidad, la temperatura, la carga aplicada, el tipo de máquina, los parámetros de funcionamiento (eje del eje - vertical/horizontal, vibraciones) y los factores ambientales, como el clima o la seguridad alimentaria. Por lo general, el fabricante de los rodamientos especificará el lubricante correcto que debe utilizarse.

Grasas lubricantes

La grasa es el lubricante elegido para la gran mayoría de las aplicaciones de rodamientos. La grasa se adhiere mejor a las superficies de los rodamientos, tiene una vida útil más larga y una mayor probabilidad de permanecer en su sitio y no tener fugas, incluso en los componentes giratorios. Además, la prelubricación reduce el mantenimiento y la necesidad de un sistema de lubricación.

Normalmente, la grasa está hecha de aceite base, espesantes e inhibidores de la corrosión, o de grasa de silicona, que es un tipo de lubricante viscoso que está hecho con una combinación de aceite de silicona y un relleno inerte, como polvo de sílice y espesantes como el jabón de litio. Obtenga más información sobre la grasa de silicona en nuestra guía de grasas y aceites de silicona.

A la hora de elegir un lubricante, es fundamental tener en cuenta la viscosidad del aceite base, ya que ésta determina la formación de la película. ​la viscosidad es la resistencia al flujo a una temperatura específica; un lubricante de baja viscosidad fluirá más fácilmente que los lubricantes de alta viscosidad. Todo lubricante se deteriora con el paso del tiempo y, si no se mantiene adecuadamente, puede provocar el fallo del rodamiento.

• Ventajas de la lubricación con grasa de los rodamientos: La grasa lubrica y sella; no requiere control de nivel y permanece inmóvil, evitando cualquier fuga. Los lubricantes de grasa son excelentes para evitar la contaminación de influencias externas como el polvo, la suciedad o la humedad.
• Desventajas de la lubricación con grasa de los rodamientos: La grasa es más laboriosa de limpiar y reponer. Para aplicaciones de alta temperatura, es más caro que los lubricantes de aceite.

Aceite Lubricantes

El lubricante de aceite para rodamientos se utiliza principalmente cuando hay que eliminar el calor de la superficie del rodamiento en condiciones de alta velocidad o temperatura. El aceite para los rodamientos puede ser a base de petróleo o aceites sintéticos. El uso de aceites sintéticos es más caro que el de los aceites de petróleo y se reserva para aplicaciones a temperaturas extremadamente altas o bajas.

Un aspecto al que hay que prestar especial atención a la hora de elegir un tipo de aceite para los rodamientos es la viscosidad (resistencia al flujo). El espesor de la película entre las partes deslizantes y rodantes de un rodamiento depende directamente de la viscosidad.

• Ventajas de la lubricación con aceite de los rodamientos: Adecuado para temperaturas más altas, más fácil de drenar/reemplazar, crea menos arrastre, lubrica todo con lo que entra en contacto ya que se distribuye bien.
• Desventajas de la lubricación con aceite de los rodamientos: Sin embargo, es más propenso a las fugas, lo que provoca problemas medioambientales. Las fugas harán que el aceite se escape, con posibles daños en los sistemas mecánicos como resultado. El aceite necesitará una supervisión constante para mantener los niveles correctos.

Lubricación en seco

Aunque los lubricantes de grasa y aceite son los materiales más utilizados para lubricar los rodamientos, los lubricantes secos son cada vez más comunes, especialmente en áreas donde la grasa o el aceite no son una opción viable.

Los lubricantes secos reducen la fricción entre las superficies de los rodamientos; no necesitan ni utilizan ningún aceite o grasa durante su funcionamiento. Normalmente, los rodamientos que utilizan lubricantes secos vienen prelubricados. La aplicación de lubricantes secos puede, en algunos casos, ser realizada por el usuario final, aunque suele ser un proceso realizado por empresas especializadas. Los dos lubricantes secos más comunes son el grafito y el disulfuro de molibdeno (MoS2), aunque también se utilizan el PTFE y el nitruro de boro como lubricantes secos:

• Disulfuro de molibdeno: El MoS2 tiene una estructura similar a la del grafito, pero se puede utilizar en los aspiradores y tiene un mayor rendimiento de lubricación. También es muy adecuado para aplicaciones de presión extrema.
• Grafito: El grafito debe utilizarse en zonas donde haya vapor de agua, ya que esto permite que la sustancia se adhiera a las superficies de los rodamientos.
• Boron Nitride: Este polvo cerámico tiene una resistencia extrema a la temperatura.
• PTFE: Con un coeficiente de fricción de sólo 0,04, el PTFE es ideal como lubricante seco. El PTFE puede funcionar a temperaturas de hasta 260° celsius.

La lubricación en seco tiene muchas ventajas sobre la grasa o el aceite, como la reducción de la fricción y el desgaste de los componentes, la baja generación de calor y el par de arranque debido a la baja fricción, y el aumento de la vida útil de los rodamientos. La mayoría de los lubricantes secos también son altamente compatibles con una amplia gama de productos químicos y ácidos corrosivos. Sin embargo, los lubricantes secos son más caros y tienen una menor vida útil. Con la menor vida útil y el mayor coste, las ventajas económicas de los lubricantes secos no pesan tanto como las de los lubricantes húmedos.

Aplicación de lubricante para rodamientos

Un sistema de lubricación correctamente ejecutado ayuda a aumentar el rendimiento de un rodamiento, al tiempo que prolonga su vida útil. Los agentes lubricantes, como el aceite y la grasa, lo consiguen formando una película que separa las piezas móviles. Esto, a su vez, reduce la fricción y el desgaste, transfiere el calor fuera del rodamiento, evita la corrosión y protege de los factores ambientales.

Sin embargo, los lubricantes en cuestión sólo pueden hacerlo si se aplican correctamente y se mantienen en los intervalos de mantenimiento sugeridos por los productores de los distintos componentes. Los métodos mencionados a continuación son los más utilizados para aplicar el lubricante a un rodamiento.

Aplicación de grasa de lubricación

La aplicación de grasa para los rodamientos es manual, a través de un sistema automático, o un sistema mecánico que funciona mediante la aplicación a presión de grasa a través de engrasadores.

La cantidad de grasa utilizada para un componente suele indicarse en forma de porcentaje (por ejemplo, 25% de llenado) por parte del fabricante, que es la relación entre el volumen de grasa y el espacio interno libre del rodamiento.

Aplicación de la lubricación por aceite

Aunque el aceite como lubricante para los rodamientos es menos común, hay muchas más formas en las que el aceite puede aplicarse al rodamiento. Además de la aplicación manual, éstas incluyen:

• Lubricación por salpicadura: Los rodamientos son salpicados con aceite por las partes móviles que se sumergen en el aceite, utilizado para aplicaciones de rotación más lenta que son horizontales, como las cajas de cambio.
• Lubricación forzada: El aceite se presuriza y se bombea a través del sistema para garantizar la protección constante del equipo.
• Lubricación por goteo: El aceite se dosifica a intervalos determinados, normalmente por gravedad, y gotea lentamente, lubricando los componentes con la cantidad correcta.
• Lubricación por baño de aceite: Este método de lubricación del rodamiento es sencillo y requiere un mantenimiento mínimo. El rodamiento está contenido en una carcasa sellada llena de aceite hasta la mitad del elemento rodante más bajo.
• Lubricación por aceite circulante: Este sistema de lubricación de circuito cerrado hace circular el aceite desde una bomba a través del rodamiento mediante un sistema de tuberías. Tras salir del rodamiento, el aceite vuelve al depósito de almacenamiento, donde se enfría.
• Lubricación aceite-aire: Se trata de un método de suministro de aceite de precisión similar a la lubricación de las herramientas neumáticas. Se inyectan gotas de aceite a intervalos específicos en una corriente de aire dirigida a los rodamientos.
• Lubricación por niebla de aceite: Este sistema utiliza aceite atomizado suspendido en un volumen de aire presurizado para llenar una cavidad con una fina niebla de aceite. Puede utilizarse en varios rodamientos simultáneamente. Esto es similar al funcionamiento de un lubricador neumático.
• Lubricación por chorro de aceite: Se utiliza para aplicaciones de velocidad extrema, como los cojinetes de los motores a reacción. Una o varias boquillas proporcionan un flujo constante de aceite lubricante a presión directamente al rodamiento. La velocidad del aceite debe ser lo suficientemente alta como para atravesar las turbulencias alrededor del rodamiento giratorio.

Pasos de la aplicación del lubricante

Paso 1: limpieza

Es esencial eliminar cualquier residuo de aceite en el rodamiento, para que no se produzcan problemas de incompatibilidad. Existe una gran variedad de productos de limpieza. Muchas empresas prelubrican los rodamientos con una película de aceite o un revestimiento anticorrosivo. Si el lubricante es compatible con la prelubricación, no es necesario realizar una limpieza previa.

Paso 2: Cantidad de llenado

Tanto el exceso como la escasez de lubricante pueden provocar fallos. Un exceso de lubricante puede provocar un mayor rozamiento interno y, en consecuencia, una mayor generación de calor. Aplicar demasiado poco lubricante provocará un mayor desgaste, la generación de calor extremo y, en última instancia, el fallo del rodamiento. Normalmente, el fabricante especificará la cantidad ideal de lubricante que debe añadirse al rodamiento. Si no se indica el importe, se puede calcular.

Paso 3: Determinar el espacio libre del rodamiento

La cantidad a rellenar suele expresarse como un porcentaje del espacio vacío del rodamiento. Normalmente, el fabricante del rodamiento puede proporcionar los datos del espacio libre del rodamiento. Debería estar en un manual o en una tabla de referencia.

Es posible calcular el espacio libre del rodamiento mediante una ecuación matemática. Sólo debe utilizarse para aplicaciones no críticas, ya que no es una ecuación extremadamente precisa.

Esencialmente, los rodamientos de rodillos son cilindros sólidos con un cilindro más pequeño cortado en el centro. Para obtener el volumen total que ocupa el rodamiento, calcule el volumen del cilindro exterior a partir del diámetro exterior y la anchura del rodamiento. A continuación, calcule y reste el volumen del cilindro interior del diámetro interno y la anchura del rodamiento. El espacio libre se calcula entonces restando el volumen de los componentes del rodamiento. Se puede calcular a partir de la masa (M) del rodamiento y de la densidad típica del acero para rodamientos, 7,85 g/cm3.

Dónde:

• OD = Diámetro exterior del rodamiento
• ID = Diámetro interior del rodamiento
• W = Anchura del rodamiento en centímetros
• M = Masa de acero para rodamientos

Paso 4: Rodamientos en rodaje

Especialmente en aplicaciones que implican altas velocidades y precargas y volúmenes de llenado específicos, el funcionamiento de un rodamiento es extremadamente importante. Un procedimiento de rodaje adecuado hace lo siguiente:

• Elimina el exceso de lubricante
• Lubrica cada parte de contacto
• Establece una temperatura baja de funcionamiento
• Crea una condición de "lubricación sellada de por vida&quot

Si no se realiza este procedimiento, se formará una alta temperatura de funcionamiento y aumentará la posibilidad de tener un exceso/déficit de lubricante.

Desmontaje de rodamientos

si necesita desmontar los rodamientos antes de lubricarlos, lea los pasos indicados en nuestro

artículodel extractor de rodamientos.

Problemas comunes de lubricación de rodamientos

La lubricación adecuada es la que más influye en la vida de un rodamiento, por lo que es vital asegurarse de que se realiza correctamente. Es importante seleccionar el lubricante adecuado, aplicarlo correctamente y tener un programa/condición de lubricación que sea adecuado para la aplicación. Algunas cosas cotidianas a las que prestar atención:

• Cantidad de lubricante: Un exceso o una falta de lubricante puede tener efectos adversos en la aplicación. Asegúrese de que se aplica la cantidad correcta, tal como especifica el fabricante. El exceso de lubricante puede provocar un aumento de la fricción y de la presión, lo que se traduce en un aumento de la temperatura. Un lubricante demasiado escaso significa que los beneficios del lubricante no se aplican correctamente a los rodamientos.
• Lubricante incorrecto: Asegúrese de que se utiliza el aceite o la grasa correctos, ya que ciertas aplicaciones requieren lubricantes especiales (presión, temperatura, humedad, etc.). Es esencial quedarse con la misma grasa o una compatible y no mezclarlas en el rodamiento.
• Degradación de la grasa: Puede producirse el endurecimiento de la grasa, la descomposición química debida a las altas temperaturas y otras degradaciones (por ejemplo, la separación del aceite de una base de grasa).
• Frecuencia de lubricación: Asegúrese de que el rodamiento tenga siempre la cantidad correcta de lubricación. Esto suele hacerse según un calendario (por ejemplo, una vez al mes), pero debería hacerse "según la necesidad". La degradación del lubricante, la temperatura de la aplicación, la fricción, etc., deben ser monitoreados para saber cuándo agregar/reemplazar el lubricante.

La elección del lubricante correcto es un paso importante en cualquier operación mecánica, aprenda más en nuestra serie de artículos de tribologíade tres partes .