Tipos de fluidos hidráulicos

El fluido hidráulico es importante en diversas industrias, como la construcción, la fabricación, la aviación y las aplicaciones marinas. Con los numerosos tipos de fluidos hidráulicos disponibles, puede resultar difícil saber qué tipo seleccionar para un equipo concreto. Este artículo trata de los distintos tipos de fluido hidráulico, sus características y aplicaciones.

Índice de contenidos

• ¿Qué es el fluido hidráulico?
• Tipos de fluidos hidráulicos
• Selección del fluido hidráulico
• Sustitutos del fluido hidráulico
• Preguntas frecuentes

¿Qué es el fluido hidráulico?

El fluido hidráulico es un medio de ingeniería no compresible que proporciona lubricación y propiedades de transferencia de calor y potencia. Se compone de un aceite base, que puede ser mineral o sintético, junto con diversos aditivos que mejoran el rendimiento, como agentes antidesgaste, mejoradores de la viscosidad, inhibidores de la oxidación y la corrosión y agentes antiespumantes.

La capacidad del fluido hidráulico para transmitir fuerza y movimiento se debe a su naturaleza incompresible, lo que significa que no puede comprimirse ni deformarse fácilmente bajo presión. La fuerza aplicada al fluido en un extremo del sistema crea presión, que se transmite a través del fluido al otro extremo del sistema. Esta presión puede generar movimiento o fuerza accionando cilindros hidráulicos, motores o válvulas.

Además, la viscosidad y las propiedades de flujo del fluido hidráulico desempeñan un papel vital en la transmisión de potencia. La viscosidad del fluido afecta a su capacidad para fluir por canales estrechos y curvas cerradas, mientras que su caudal determina la velocidad a la que se transmite la presión a través del sistema.

Tipos de fluidos hidráulicos

Existen diferentes tipos de fluidos hidráulicos. Los fluidos minerales son comunes y baratos, mientras que los sintéticos rinden mejor en condiciones extremas. Los líquidos de base acuosa son seguros en caso de incendio y los biodegradables son mejores para el medio ambiente.

Fluido hidráulico de base mineral

El fluido hidráulico de base mineral se fabrica a partir de petróleo refinado o aceite mineral. Este tipo es el más utilizado debido a su bajo coste y disponibilidad. Tiene buenas propiedades lubricantes y soporta altas temperaturas, pero no es biodegradable y puede ser inflamable.

Aplicaciones

Los fluidos hidráulicos de base mineral se utilizan a menudo en equipos industriales y móviles, como prensas hidráulicas, equipos de construcción y maquinaria agrícola. Sin embargo, no son adecuados para su uso en entornos de alta temperatura o aplicaciones en las que la contaminación del agua sea un problema. En estos casos, los fluidos hidráulicos sintéticos son una mejor opción.

Fluido hidráulico sintético

El fluido hidráulico sintético se fabrica a partir de aceites base sintetizados químicamente, como polialfaolefinas, ésteres y otros compuestos sintéticos. Los fluidos sintéticos ofrecen un mejor rendimiento en temperaturas extremas y aplicaciones de alta presión por las siguientes razones:

• Mayor índice de viscosidad: Mantienen mejor su viscosidad en una amplia gama de temperaturas. Esto les permite ofrecer un rendimiento constante a temperaturas extremas, ya sean frías o calientes.
• Resistencia a la oxidación: Son menos propensos a la oxidación. La oxidación puede descomponer el fluido, reduciendo su eficacia y dañando potencialmente el sistema hidráulico. Los fluidos sintéticos son más estables y pueden soportar las altas temperaturas generadas por las aplicaciones de alta presión.
• Estabilidad al corte: Son más estables al cizallamiento. El cizallamiento se produce cuando el fluido se somete a una presión elevada, lo que hace que se descomponga y pierda su viscosidad. Los fluidos sintéticos resisten esta descomposición.

Aplicaciones

Los fluidos hidráulicos sintéticos están diseñados para maquinaria y equipos industriales pesados que funcionan en condiciones de alta temperatura y presión en entornos difíciles. Proporcionan una estabilidad superior de la viscosidad, resistencia a la oxidación y protección contra el desgaste, por lo que son ideales para aplicaciones críticas como sistemas aeroespaciales, máquinas de moldeo por inyección y equipos marinos. En comparación con los fluidos de base mineral, tienen una vida útil más larga y son menos propensos a la degradación. Sin embargo, es importante seleccionar los fluidos hidráulicos sintéticos en función de las necesidades específicas del sistema, ya que no son adecuados para todas las aplicaciones.

Fluido hidráulico a base de agua

Los fluidos hidráulicos de base acuosa son mezclas de agua y otros aditivos como glicoles, tensioactivos e inhibidores de la corrosión. Se trata de un fluido hidráulico resistente al fuego que se utiliza en aplicaciones en las que la seguridad contra incendios es una preocupación. También son biodegradables y tienen baja toxicidad, lo que los hace adecuados para aplicaciones medioambientales. Sin embargo, los fluidos hidráulicos a base de agua son menos eficaces a bajas temperaturas.

Aplicaciones

Los fluidos hidráulicos a base de agua se utilizan en industrias de alto riesgo, como la metalúrgica y la minera, donde los riesgos de incendio y el impacto medioambiental son consideraciones importantes. Estos fluidos ofrecen buenas propiedades de transferencia de calor y son eficaces para disipar el calor en aplicaciones de alta temperatura. A pesar de ser respetuosos con el medio ambiente, pueden ser corrosivos para algunos materiales y requerir aditivos adicionales para evitar la oxidación y la corrosión. Además, no son adecuados para aplicaciones que necesitan una alta lubricidad o en sistemas vulnerables a la contaminación por agua.

Fluido hidráulico biodegradable

Los fluidos hidráulicos biodegradables se descomponen de forma natural en el medio ambiente y suelen estar fabricados con aceites vegetales o ésteres sintéticos. Son esenciales para aplicaciones en las que los derrames o las fugas podrían tener un impacto significativo en el medio ambiente, como los equipos marinos o forestales. Sin embargo, los fluidos biodegradables pueden ser más caros y tener características de rendimiento inferiores.

Aplicaciones

Los fluidos hidráulicos biodegradables son para aplicaciones en las que el impacto medioambiental y la sostenibilidad son cruciales. Se utilizan especialmente en zonas sensibles como parques nacionales, bosques y cursos de agua para evitar daños al medio ambiente. Estos fluidos suelen proceder de fuentes renovables, como los aceites vegetales, y se descomponen de forma natural con el tiempo. Ofrecen buenas propiedades de lubricación y son adecuados para equipos móviles como tractores y maquinaria forestal. Sin embargo, no son tan eficaces como los fluidos hidráulicos tradicionales y pueden requerir una sustitución más frecuente.

Selección del fluido hidráulico

Seleccione un fluido hidráulico en función de los factores de la aplicación:

• No hay riesgo de incendio: El fluido hidráulico de base mineral es la opción más rentable. Sin embargo, no lo utilice en aplicaciones con riesgo de incendio.
• Riesgo de incendio: Para aplicaciones con riesgo de incendio, considere la posibilidad de elegir fluidos hidráulicos a base de agua.
• Alta temperatura y/o presión: Para aplicaciones de alta temperatura y/o presión, elija un fluido hidráulico sintético.
• Preocupaciones medioambientales: Si evitar daños al medio ambiente es una preocupación clave, busque fluidos hidráulicos a base de agua y biodegradables.

Características del fluido hidráulico

Los fluidos hidráulicos tienen las siguientes características a tener en cuenta a la hora de elegir uno para una aplicación.

• Propiedades antidesgaste: Sin los aditivos adecuados, el fluido hidráulico no puede impedir el desgaste prematuro de las bombas y puede reducir la presión del sistema. Las máquinas con bombas potentes necesitan especialmente buenas propiedades antidesgaste para funcionar bien.
• Densidad: La densidad de un fluido influye en su capacidad de lubricación y rendimiento. Los sistemas hidráulicos tienen requisitos específicos, por lo que las máquinas sólo funcionan bien con determinadas densidades. Si la densidad cambia, la eficiencia del equipo se verá afectada.
• Resistencia al fuego: La resistencia al fuego se refiere a la capacidad del fluido para minimizar el riesgo de ignición o combustión, lo que es importante en entornos peligrosos o de alta temperatura.
• Lubricidad: La lubricidad es la capacidad del fluido para lubricar las piezas móviles y reducir la fricción, lo que puede afectar a la eficacia y la vida útil del sistema hidráulico.
• Estabilidad a la oxidación: La estabilidad a la oxidación se refiere a la capacidad del fluido para resistir las reacciones químicas con el oxígeno a lo largo del tiempo, lo que puede hacer que se descomponga o pierda eficacia.
• Rango de temperaturas: El intervalo de temperatura de un fluido hidráulico es la gama de temperaturas a las que puede funcionar eficazmente sin descomponerse ni perder sus propiedades.
• Estabilidad al corte: La estabilidad al cizallamiento es la capacidad del fluido de mantener su viscosidad y otras propiedades en condiciones de cizallamiento o tensión elevadas, como las que se dan en bombas o sistemas hidráulicos.
• Viscosidad: La viscosidad es el espesor o la resistencia al flujo del fluido. La viscosidad se mide en unidades de centipoise (cP) o pascal-segundo (Pa-s).
• Resistencia al agua: La resistencia al agua de un fluido hidráulico es su capacidad para resistir o repeler el agua, lo que puede afectar a su rendimiento en entornos húmedos o cuando está expuesto a la humedad.

Otras consideraciones

• Fabricante: La mejor fuente para encontrar el fluido hidráulico adecuado para una máquina es el manual del fabricante.
• Mezclando: La mezcla de diferentes fluidos hidráulicos puede reducir el rendimiento y provocar fallos en el sistema.
• Vigilar y mantener: El fluido hidráulico se degrada con el tiempo y el uso. Controle regularmente el fluido y realice el mantenimiento periódico, incluida la sustitución del fluido cuando sea necesario.

Sustitutos del fluido hidráulico

Varias alternativas ayudan a los operadores y propietarios de máquinas a mantener lubricados los sistemas hidráulicos, incluso cuando los fluidos recomendados se agotan y es necesario sustituirlos rápidamente. La mayoría son más baratos y fácilmente accesibles. Entre ellos se encuentran:

• Aceite de motor: El aceite de motor puede funcionar bien en sistemas hidráulicos y piezas de maquinaria pesada porque es viscoso. Sin embargo, esta misma propiedad lo hace inadecuado para un uso prolongado, ya que los fluidos de alta viscosidad suelen dañar los sistemas hidráulicos.
• Líquido de frenos: El líquido de frenos comparte varias propiedades con el aceite hidráulico, incluida una viscosidad óptima. Por lo tanto, puede ser un sustituto adecuado cuando las máquinas se agotan inesperadamente.
• Líquido de transmisión automática: Los líquidos para transmisiones automáticas se encuentran entre los sustitutos del fluido hidráulico más populares porque tienen un amplio rango de temperaturas de funcionamiento y pueden mantener un rendimiento óptimo en diversos entornos.
• Aceites de semillas vegetales: La mayoría de los aceites vegetales tienen puntos de inflamación y de combustión más altos. Además, tienen buenas propiedades lubricantes. Estas características convierten a los aceites de semillas vegetales en sustitutos ideales de los fluidos hidráulicos, más aún en sistemas que exigen un margen razonable de seguridad contra los conatos de incendio.
• Agua: El agua tiene una baja compresibilidad, lo que la convierte en un excelente sustituto del fluido hidráulico. Además, tiene unas propiedades de resistencia al fuego inigualables. No utilice agua en máquinas sin resistencia a la corrosión.

Utilice sustitutos sólo cuando no disponga fácilmente de líquido hidráulico. No confíe demasiado en las alternativas anteriores porque algunas pueden favorecer la corrosión, el sobrecalentamiento y agravar el desgaste de las piezas de la máquina.

Preguntas frecuentes

¿Todos los fluidos hidráulicos son iguales?

No. Existen diferentes opciones, incluidos los fluidos de base acuosa, mineral y sintética. La mayoría tienen diferentes composiciones químicas y características únicas, como la viscosidad, los aditivos antidesgaste y las condiciones de funcionamiento recomendadas.

¿Se diferencian los aceites hidráulicos de los fluidos hidráulicos?

El aceite hidráulico y el fluido hidráulico suelen utilizarse indistintamente por las razones correctas. Los aceites hidráulicos son fluidos hidráulicos hidrostáticos, lo que significa que son productos utilizados en aplicaciones hidrostáticas.