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Lubricantes Industriales Innovadores

Uno nunca se pone a pensar en donde se necesita un lubricante, pero si miramos a nuestro alrededor veremos que se ocupa en una feria de juegos mecánicos, en el cine, en el automóvil, en todos los lugares donde se requiera separar dos superficies que se encuentran en movimiento mediante una película lubricante.

No existe en el mundo máquina alguna que, por sencilla que sea, no requiera lubricación, ya que con esta se mejora tanto el funcionamiento como la vida útil de los equipos y maquinarias. El gran interés e importancia de la lubricación, se manifiesta al considerar que todas las partes móviles de una maquinaria y/o equipo se encuentran sujetas invariablemente al frotamiento y al desgaste.

Históricamente, el primer lubricante fue el sebo. Se empleaba para engrasar las ruedas de los carros romanos (año 1400 a.c.). En la actualidad los lubricantes suelen clasificarse en grasas y aceites. Estas dos clases aparecieron teniendo en cuenta factores tales como la velocidad de operación, la temperatura, las cargas, los contaminantes en el medio ambiente, la tolerancia entre las piezas a lubricar, los períodos de lubricación y los diferentes tipos de mecanismos.

Para hacer frente al factor de fricción de aquellas superficies que siempre están en contacto una con respecto a la otra, especialmente en aplicaciones modernas altamente cargadas y a altas temperaturas, se debe agregar al lubricante la química necesaria para formar enlaces con las superficies de trabajo y reducir el desgaste a niveles controlados.

En la actualidad hay formulaciones avanzadas que contienen un tipo de química que incrementa el coeficiente presión-viscosidad, dando al lubricante el beneficio de tener una elevada viscosidad en las zonas de contacto.

Generalmente los lubricantes industriales están compuestos de aceites minerales y espesantes metálicos que no resultan biodegradables y son perjudiciales para el medio ambiente; asimismo, al proceder del petróleo se encuentran sujetos a las alzas y bajas continuas de precio

Ante ello, se ha apostado por lubricantes sintéticos que se desarrollan para aplicaciones específicas donde los productos obtenidos del petróleo no son adecuados. Son fluidos fabricados sintéticamente y adecuados para la lubricación, que cuentan con propiedades superiores que disminuyen la fuerza de fricción y son amables con el medio ambiente.

Con la llegada de la nanotecnología, el rendimiento de los lubricantes podría cambiar de nuevo de forma radical. Introducir en el mercado con mejores propiedades y rendimiento es una preocupación de Laura Peña, doctora en Ingeniería de Materiales por la Universidad Rice (EE. UU.) y profesora del Departamento de Ingeniería de la Universidad de Monterrey, quien ha creado una serie de lubricantes, fluidos de corte y grasas a las que ha añadido partículas de tamaño nanométrico, para generar lo que se conoce como nanofluidos.

Estos productos se aplican sobre las herramientas y piezas de trabajo y logran minimizar la fricción entre ambas, lo que aporta excelentes propiedades de resistencia al desgaste; partículas que actúan como nanorrodamientos, llenando los valles en las rugosidades de las piezas y disminuyendo de esta manera el coeficiente de fricción. Los fabricantes de equipos metálicos y  proveedores de piezas podrían ahorrar energía, disminuir los costes de mantenimiento, aumentar la vida útil de la maquinaria, descartar menos unidades por imperfecciones y, además, reducir las emisiones y el uso de sustancias contaminantes y difíciles reciclar.

Otra propuesta interesante se enfoca sobre los ecolubricantes. Un nuevo tipo de lubricante basado en una mezcla de aceites vegetales y plásticos espesantes no tóxicos. Esta combinación alternativa mantiene las características de consistencia y fricción, pero resulta más respetuosa con el medio ambiente.

En España, se ha ideado una mezcla basada en aceite de girasol y una poliolefina, que es un copolímero de etileno y acetato de vinilo (EVA). La novedad de la nueva mezcla es que los oleogeles no requieren un proceso laborioso en la fabricación, ya que no precisan una tecnología en particular, además de resultar más sostenibles. La formulación del nuevo lubricante fue similar a la encontrada en las grasas tradicionales de litio. Característica fundamental, ya que el lubricante debe adherirse al sitio donde se aplique. Respecto del factor de fricción, arroja valores similares a los de una grasa tradicional de litio.

Un lado positivo es que los aceites vegetales tienen una excelente lubricidad, muy superior a la de los productos minerales. Su lubricidad es tan potente que en algunas aplicaciones, que se deben utilizar materiales con alta fricción para evitar el deslizamiento en los embragues.

También poseen un elevado índice de viscosidad (IV). Por ejemplo, un IV de 223 es muy común en aceites vegetales, comparado con los 90 o 100 de los aceites minerales, con los 126 de las polialfaolefinas (PAO) y los 150 de los poliglicoles (PAG). El índice de viscosidad se define frecuentemente como una medida del cambio de la viscosidad de los fluidos con relación a los cambios de temperatura. Mientras más elevado el índice de viscosidad, menor será el cambio de viscosidad con la temperatura.

Otro punto importante es su alto punto de inflamación. Este puede ser de 326°C, comparado con los 200°C de la mayoría de los aceites minerales, los 221°C de las polialfaolefinas y los 177°C de los poliglicoles. Pero destaca sobre todo, el que los lubricantes vegetales son biodegradables, generalmente menos tóxicos, renovables y ayudan a disminuir la dependencia del petróleo.

La industria de los lubricantes constantemente se mejora y cambia sus productos a medida que los requerimientos de las maquinarias crecen y nuevos procesos químicos son descubiertos.

Las innovaciones tecnológicas se reflejan en los sistemas de producción y mantenimiento que exigen a los lubricantes mantenerse a la vanguardia para poder proveer soluciones que cumplan con los requerimientos actuales y futuros. Los nuevos equipos demandan mayores niveles de desempeño, que respondan con eficiencia a temperaturas de operación más amplias, mayor estabilidad térmica, a mejorar la relación viscosidad- temperatura, un mejor control de la evaporación, entre otros factores.