Película lubricante: Tipos y su impacto en el mantenimiento industrial

La cantidad de lubricante que se introduce entre las superficies, forma una película delgada denominada: película lubricante. Esta capa delgada de lubricante, que se aplica entre dos superficies en contacto, tiene como misión reducir la fricción, el desgaste y la generación de calor. Este concepto es esencial en el mantenimiento de las máquinas, ya que una lubricación adecuada y la ajustada película de protección puede prolongar la vida útil de los componentes mecánicos y mejorar su eficiencia. 

Para conseguir esta óptima lubricación debe existir un equilibrio entre las tres variables de las se ocupa la película lubricante: la velocidad, la carga a la que está sometida la máquina lubricada y viscosidad del lubricante. Este equilibrio puede verse afectado por distintos motivos: 

- Por la viscosidad: La temperatura produce cambios en la viscosidad del lubricante. Si es baja la película puede producir el patinado, pero si es alta puede adelgazar la película hasta el extremo de poner al límite el lubricante, y acabar con un alto contacto metal-metal, produciéndose un desgaste prematuro y la rotura del componente.

- Por la velocidad: La velocidad del lubricante es la rapidez con la que el lubricante puede fluir y dispersarse en los componentes de una maquinaria. Si la velocidad varía y no es constante afecta a la película protectora. Esta propiedad es crucial para garantizar una lubricación eficiente y minimizar el desgaste de los equipos. Una velocidad adecuada asegura que el lubricante llegue rápidamente a todas las áreas críticas, reduciendo el riesgo de fricción y desgaste.

- Por la carga: Si la carga es muy elevada (y el lubricante no dispone de aditivos EP) desplazará al lubricante de la zona de contacto de las superficies, produciéndose un excesivo roce de fricción. A la vez que se produce este desprendimiento, el lubricante desplazado se convierte en una materia abrasiva que es muy dañina para el equipo.

Para determinar qué película lubricante es la más idónea hay que valorar estos factores, así como las condiciones de la operativa de los equipos y el tipo de superficies de sus componentes. Estos requisitos y requerimientos específicos son la guía para la elección de la adecuada película de lubricación.

Tipos de películas de lubricación

Existen tres tipos fundamentales de películas de lubricación, las cuales varían según los aceites base y los aditivos presentes en su composición. La película lubricante gruesa se puede clasificar en dos tipos:

1.    Hidrodinámica:

La película hidrodinámica (HD) se forma debido al movimiento relativo entre dos superficies (movimiento deslizante) Este movimiento arrastra el lubricante hacia el espacio entre las superficies en contacto. La presión generada por el movimiento del fluido crea una capa de lubricante que separa las superficies.

Este tipo de lubricación es esencial en aplicaciones industriales donde los equipos están sujetos a condiciones extremas o a cargas pesadas, por ejemplo:

• Cojinetes de Deslizamiento: Utilizados en motores y maquinaria industrial, donde se necesita una lubricación eficiente.
• Sellos y Juntas: Ayuda a mantener la integridad de los sistemas sellados al reducir la fricción y el desgaste.
• Engranajes y Transmisiones: Mejora la eficiencia y la vida útil de los sistemas de engranajes al proporcionar una lubricación constante.

2. Elastohidrodinámica:

La película elastohidrodinámica (EHD) es un tipo específico de lubricación que se produce bajo condiciones de altas cargas y velocidades, donde las deformaciones elásticas de las superficies en contacto y el comportamiento hidrodinámico del lubricante juegan roles cruciales. Este tipo de película se forma cuando el lubricante se comprime entre las superficies sólidas en (movimiento rotatorio) y es más delgada que la hidrodinámica.  

Las superficies que experimentan altas cargas cíclicas y de choque, a un alto rendimiento, precisan de una película capaz de disipar el calor generado por la fricción, y de evitar el sobrecalentamiento. Este tipo de película de lubricación es ideal para aplicaciones de maquinaria pesada, por ejemplo:

• Engranajes: Es crucial en los engranajes de alta velocidad y carga, donde la lubricación EHD protege contra el desgaste y la fatiga.
• Rodamientos de Rodillos: En rodamientos que operan bajo altas cargas y velocidades, la lubricación EHD asegura una vida útil prolongada.
• Cadenas de Transmisión: En aplicaciones donde las cadenas están sujetas a cargas elevadas y movimientos rápidos.

La película lubricante al límite:

La lubricación en el límite, también conocida como lubricación de frontera, es una condición en la cual las superficies en contacto están separadas por una película muy delgada de lubricante, que puede ser de solo unas pocas micras de espesor. En esta situación, hay un contacto directo parcial entre las superficies, y la acción de lubricación, y depende en gran medida de los aditivos presentes en el lubricante.

Esta lubricación es idónea para aplicaciones donde existen cargas extremas como prensas industriales, máquinas de estampado, aplicaciones de corte o cojinetes sometidos a extrema carga o vibración. 

La película de lubricante mixtas:

Las películas mixtas se refieren a un tipo de lubricación donde coexisten la lubricación hidrodinámica y la lubricación frontera. En esta situación, una parte de las superficies en contacto está separada por una película de lubricante, mientras que otra parte tiene contacto directo con una capa muy delgada de lubricante que actúa en las áreas de contacto directo. Su aplicación es favorable en:

• Motores de Combustión Interna: En los motores, las condiciones de operación cambian constantemente, favoreciendo esta película a los cojinetes y pistones.
• Engranajes y Transmisiones: Bajo ciertas cargas y velocidades, las películas mixtas pueden ser favorables, especialmente durante arranques y paradas.
• Sistemas Hidráulicos: En algunas partes móviles de sistemas hidráulicos, se pueden aplicar películas mixtas debido a las condiciones operativas de presión y velocidad.