Fundamentos de la Lubricación Industrial: Tipos de Película y Propiedades de la Viscosidad

Tipos de Lubricación y Propiedades Clave

Lubricación Hidrodinámica (Película Gruesa)

La lubricación hidrodinámica, o lubricación de película gruesa, se obtiene cuando las dos superficies están completamente separadas por una película coherente del lubricante. El espesor de la película excede las irregularidades combinadas de las superficies. El coeficiente de rozamiento es bastante menor que en la lubricación por capa límite, y en ciertos casos puede llegar a 0.005. La lubricación hidrodinámica evita el desgaste de las partes en movimiento, ya que no hay contacto metálico entre ellas.

Lubricación de Película Delgada (Imperfecta o Parcial)

En este tipo de lubricación (de película delgada, imperfecta o parcial), la composición química es mucho más importante que la viscosidad del lubricante.

Lubricantes Secos o Sólidos

Los lubricantes secos o lubricantes sólidos son materiales que, a pesar de encontrarse en fase sólida, son capaces de reducir la fricción entre dos superficies que se deslizan entre sí, sin necesidad de contar con un medio líquido. Este tipo de lubricantes comprende materiales tales como:

• Grafito
• Nitruro de boro hexagonal
• Disulfuro de molibdeno
• Disulfuro de tungsteno

Estos lubricantes son también capaces de brindar lubricación a temperaturas superiores a las que pueden operar los líquidos y lubricantes basados en aceites.

La Viscosidad: Característica Fundamental de los Lubricantes

La viscosidad es la principal característica de la mayoría de los productos lubricantes. Es la medida de la fluidez a determinadas temperaturas.

Efectos de la Viscosidad en la Lubricación

• Si la viscosidad es demasiado baja, el film lubricante no soporta las cargas entre las piezas y desaparece del medio sin cumplir su objetivo de evitar el contacto metal-metal.
• Si la viscosidad es demasiado alta, el lubricante no es capaz de llegar a todos los intersticios donde es requerido.
• Una alta viscosidad requiere mayor fuerza para mover el lubricante, originando mayor desgaste en la bomba de aceite, además de no lubricar rápidamente durante el arranque en frío.

Viscosidad Cinemática

Es la razón entre la viscosidad y la densidad de masa. En el Sistema Internacional (SI), la unidad de viscosidad cinemática es el metro cuadrado por segundo ($m^2/s$).

La unidad CGS correspondiente es el stoke (St), con dimensiones de centímetro cuadrado por segundo, y el centistoke (cSt), $10^{-2}$ stokes, que es el submúltiplo más utilizado.

Conversiones de Unidades

• $1 m^2/s = 10^6 cSt$
• $1 cSt = 10^{-6} m^2/s$

Viscosidad Dinámica

La viscosidad dinámica (también denominada coeficiente de viscosidad) es la fuerza tangencial por unidad de área, ejercida entre planos paralelos separados por una unidad de distancia, cuando el espacio que los separa está lleno con un fluido y uno de los planos se traslada con velocidad unidad en su propio plano con respecto al otro.

Unidades de Viscosidad Dinámica

La unidad de viscosidad dinámica en el Sistema Internacional (SI) es el pascal segundo (Pa·s) o también newton segundo por metro cuadrado ($N·s/m^2$), lo que equivale a kilogramo por metro segundo ($kg/m·s$).

Esta unidad se conoce también con el nombre de poiseuille (Pl) en Francia, pero debe tenerse en cuenta que no es la misma que el poise (P) descrita a continuación.