En la lubricación industrial, existen pruebas que permiten entender de forma objetiva cómo se comporta un aceite o grasa bajo condiciones extremas. El test de las cuatro bolas es una de las más reconocidas. ¿Por qué? Porque simula un contacto metal-metal en condiciones de presión y temperatura elevadas, y ofrece datos muy valiosos sobre la resistencia al desgaste y las propiedades de extrema presión (EP) de un lubricante.
¿En qué consiste el test de las cuatro bolas?
El test de las cuatro bolas (Four-Ball Test) es un ensayo estandarizado que se utiliza para evaluar las propiedades de carga, desgaste y fricción de lubricantes, especialmente grasas y aceites industriales.
Imagen de Universal Testing Machine
La prueba se realiza del siguiente modo:
Tres bolas se colocan fijas formando una copa.
Una cuarta bola se sitúa encima, presionando contra las otras tres.
Esta bola superior gira, simulando condiciones de fricción bajo carga.
Existen dos variantes principales del ensayo:
Test de desgaste (ASTM D4172)
Se aplica una carga constante (usualmente 40kg) durante un tiempo determinado (1 hora) a temperatura controlada. El resultado es el diámetro medio de la huella de desgaste en las bolas inferiores. Cuanto menor sea esta huella, mejor comportamiento antidesgaste tiene el lubricante.
Test EP o de soldadura (ASTM D2783)
En este caso, la carga se incrementa progresivamente hasta que se produce la soldadura entre las bolas. Se determinan la carga de soldadura, la carga de incipiente desgaste y la carga de soldadura inmediata. Estos valores son clave para aplicaciones con contacto metal-metal y presiones muy altas.
¿Qué nos aporta esta prueba?
Este test permite comparar lubricantes en condiciones extremas de presión y fricción. Ayuda a determinar si una grasa o aceite es adecuado para componentes sometidos a cargas elevadas, como rodamientos, engranajes o articulaciones. Concretamente, nos indica:
Si el lubricante ofrece buena protección contra el desgaste.
Si su formulación incorpora aditivos EP eficaces (azufre-fósforo, molibdeno, etc.).
Si es apto para aplicaciones con altas cargas, como engranajes abiertos o cojinetes de molinos.
Comparativa de resultados típicos en el test de las cuatro bolas
En la siguiente tabla comparativa, se incluyen valores típicos del test de las cuatro bolas para distintos tipos de grasas industriales, basada en datos técnicos de fabricantes reconocidos como Klüber, Shell o Fuchs:
| Tipo de grasa | Diámetro de desgaste (ASTM D2266) | Carga de soldadura (ASTM D2783) | Aplicaciones típicas |
|---|---|---|---|
| Grasa convencional de litio | 0,60 mm | 200 kg | Maquinaria general, rodamientos de baja carga |
| Grasa de complejo de litio | 0,45 mm | 250–280 kg | Automoción, bombas, motores eléctricos |
| Grasa de sulfonato de calcio complejo | 0,40 mm | 400–620 kg | Industria pesada, siderurgia, minería |
| Grasa de poliurea (alta temperatura) | 0,50 mm | 250–300 kg | Motores eléctricos, hornos, rodamientos de precisión |
| Grasa EP con aditivos MoS₂ o grafito | 0,35 mm | >620 kg | Engranajes abiertos, cojinetes de carga extrema |
Notas:
Cuanto menor es el diámetro de desgaste, mejor es la protección frente a la fricción.
Cuanto mayor es la carga de soldadura, mayor resistencia ofrece el lubricante ante presiones extremas.
Las grasas con aditivos EP destacan en entornos exigentes.
¿Por qué es útil el test de las cuatro bolas?
El test de las cuatro bolas no ofrece una verdad absoluta, pero sí una referencia clara para comparar lubricantes. Permite seleccionar el producto más adecuado para cada entorno de trabajo, minimizando el riesgo de fallos mecánicos y paradas imprevistas.
En sectores como la minería, la industria pesada o la metalurgia, esta información es oro. También es fundamental en laboratorios de control de calidad, donde se certifican lotes antes de su comercialización.
