Los aceites sintéticos para la lubricación de engranajes y cojinetes ofrecen múltiples ventajas dadas las características de estos lubricantes. En el mantenimiento de estos elementos, el empleo de un buen aceite lubricante ayuda a conseguir mejores costos operativos y de mantenimiento.
Y es que, una buena lubricación no solo aumenta la seguridad de los equipos de trabajo, sino que conseguirá una mejora en cuanto al equilibrio medioambiental.
La correcta selección del lubricante para engranajes y cojinetes proporciona una elevada eficiencia y protección de los componentes aun con el engranaje al límite de su rendimiento, llegando así a largos intervalos de cambio, e incluso a una lubricación de por vida.
De igual forma, el empleo de aceites lubricantes adecuados optimiza el consumo de energía y de las emisiones de CO2.
Los engranajes y cojinetes y su relación con la temperatura de servicio
En la industria, los engranajes convencionales trabajan en un rango de temperatura ambiental de -30ºC a 70ºC aproximadamente. No obstante, en función del tipo de engranaje y de la aplicación, la temperatura del aceite puede llegar a -40ºC o -50ºC o +150ºC.
En caso de calentamiento de un engranaje, la subida de temperatura es una de las causas más importantes para evaluar su funcionamiento. Junto a los factores derivados del diseño, la temperatura que alcance el aceite lubricante depende en gran medida de las condiciones de servicio.
Lo importante, en el caso de que se llegue a temperaturas extremas de trabajo, es no exceder en ningún momento los límites de los distintos componentes del engranaje, el lubricante y los accesorios.
Cuando la temperatura de funcionamiento de un engranaje está por encima de la media para la que estaba diseñado, o los picos de temperaturas se repiten de forma reiterada, puede ser indicativo de un mal funcionamiento o del comienzo de daños en los componentes.
Es importante tener en cuenta que los aceites lubricantes de base mineral diseñados para la lubricación de engranajes o cojinetes, no deben trabajar por debajo de -5ºC o por encima de +75ºC
Control de temperatura en los engranajes y cojinetes
Por su parte, los aceites sintéticos para engranajes aportan un amplio rango de temperaturas de uso. Podemos destacar 5 ventajas clave derivadas de su empleo:
- Ampliación de los intervalos de cambio de aceite, llegando a multiplicarse entre tres y cinco veces.
- Mayor protección contra el desgaste.
- Mejora del arranque en frío.
- Anula equipos periféricos, por ejemplo enfriadores, al tener un mejor comportamiento con altas temperaturas.
- La mejora de su comportamiento ante la fricción, disminuyéndola, aporta una reducción del consumo energético.
El lubricante sintético para engranajes y cojinetes ofrece una mayor vida útil, lo que se traduce en una reducción de los períodos de pérdida de producción por paradas de mantenimiento, con todos los aportes económicos que eso conlleva.
¿Cómo es el comportamiento térmico de los aceites sintéticos para engranajes?
En la mayoría de las aplicaciones donde el entorno de trabajo o el desempeño del engranaje es en altas temperaturas se suele emplear engranajes del tipo sinfín, aunque en algún tipo de industria como la alimentaria, se pueden emplear engranajes rectos.
En cualquiera de los dos casos, la reducción de temperatura que provoca el uso de un aceite sintético respecto a uno mineral es de no menos de 5ºC en el punto de contacto y no menos de 10ºC en el cárter.
En cuanto a la fricción, los aceites lubricantes sintéticos presentan un coeficiente de fricción muy inferior al de los aceites lubricantes minerales, en torno al 20% menor.
Esta reducción de fricción se traduce en una bajada de temperatura y por lo tanto, en una reducción del consumo de energía y una mayor vida útil del engranaje al reducir la pérdida de dentado del engranaje, lo que implica un aumento de su eficacia y el menor coste de mantenimiento.
En los engranajes donde se aprecia de forma más palpable esta mejora del aceite sintético respecto al mineral es en los engranajes hipoides y en los sinfin corona, con un alto índice de fricción.
Aceite para la protección de los componentes del engranaje
Un aceite para engranajes tiene como objetivo proteger a todos los componentes del engranaje; el dentado, los rodamientos y los anillos obturadores.
El ensayo del FZG pone a prueba la capacidad de un aceite para evitar daños por la carga que soportan. El requisito mínimo para aceites de engranajes es un nivel de carga 12 en el ensayo del FZG. La diferencia de un aceite mineral para engranajes con respecto a uno sintético es de 12 Vs 14, es decir de 2 puntos.
Otro de los ensayos de trabajo que se sigue es el de micro-pitting. El ensayo estándar para determinar la resistencia al micro-pitting de un aceite de engranajes es FVA 54/7. Los resultados se clasifican en baja, media o alta resistencia. Dependiendo la aplicación donde se monte este engranaje, esta resistencia a micro-pitting es fundamental.
Normalmente para los aceites lubricantes de engranajes de base mineral la exigencia es mínima o no se le requiere, mientras que para los sintéticos es siempre una resistencia alta reflejada en el ensayo como ≥10.
Otro componente importante a proteger por los aceites lubricantes para engranajes son los rodamientos.
Una causa común de fallo es la rotura por fatiga de estos elementos rodante, los rodamientos. El ensayo que permite determinar el comportamiento de estos aceites frente a la fatiga y el desgaste de los rodamientos es el FE 8.
En este ensayo los resultados determinan que el desgaste que sufren los elementos rodantes con un aceite para engranajes sintético es el triple menor que con un aceite mineral para engranajes, lo que provoca una vida útil de más de tres veces mayor de estos elementos rodantes.
En cuanto a las juntas, es importante ver la compatibilidad del material con la que está hecha con el aceite lubricante y verificar si es el material correcto para la aplicación designada.
El lubricante sintético para engranajes y cojinetes ofrece una mayor vida útil, lo que se traduce en una mayor optimización de la producción y costes por paradas y mantenimiento.
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