El uso de lubricantes es un elemento fundamental de cualquier sistema mecánico, ya que le permite funcionar de manera óptima durante un largo período de tiempo. Un aspecto de los lubricantes que puede mejorar significativamente sus propiedades es el uso de aditivos que optimizan su rendimiento.
La importancia de los aditivos en la formulación de lubricantes
La característica más importante de un lubricante es su capacidad para prevenir el desgaste. Este tipo de desgaste mecánico puede adoptar diversas formas dentro de un sistema lubricado, entre ellas:
- Desgaste del adhesivo,
- Desgaste abrasivo,
- Picaduras,
- Descamación.
La importancia de los aditivos antidesgaste, especialmente en los lubricantes, es innegable. Al limitar el desgaste, se convierten en un pilar fundamental de la eficiencia operativa y forman parte integral de los equipos mecánicos. Hoy en día, son un componente indispensable de las formulaciones modernas de lubricantes , sobre todo en aquellas que operan en condiciones extremas.
Existen dos tipos de estos aditivos, que se utilizan según la situación:
Actúan como material consumible: se adhieren a las superficies metálicas en contacto debido a su polarización y reaccionan con ellas bajo la influencia del calor generado por el contacto físico. De esta forma, forman una capa protectora que minimiza el desgaste, protege el aceite base de la oxidación y resguarda los metales de los efectos de los ácidos corrosivos.
¿Cómo determinar el rendimiento de un aditivo AW/EP?
Las propiedades tribológicas de los aditivos se determinan mediante métodos de ensayo especializados. Uno de ellos es el ensayo de cuatro bolas. Esta técnica común consiste en hacer girar una bola de acero con respecto a tres bolas estacionarias lubricadas, dispuestas en una configuración de cuna. Este ensayo determina las propiedades que previenen el desgaste del lubricante bajo condiciones específicas de carga, velocidad, temperatura y tiempo, según lo especificado en las normas ASTM D4172 (AW) o ASTM D2783 (EP). Las condiciones de ensayo para las propiedades AW suelen ser 1200 rpm y una carga de 40 kg a 75 °C durante 60 minutos. Las propiedades EP se miden generalmente a temperatura ambiente, durante un período de 10 segundos, bajo carga variable. Los resultados del ensayo de desgaste de cuatro bolas se presentan como marcas de desgaste que aparecen en las bolas estacionarias, cuyo tamaño se mide y se promedia.
Aditivos antidesgaste AW
Para reducir la tasa de degradación continua y moderada de los sistemas mecánicos, se utilizan aditivos antidesgaste ( AW ) en las formulaciones de aceites lubricantes.
- Los aditivos AW son adecuados para lubricantes que operan en condiciones suaves, a bajas cargas y altas velocidades.
- Su función es reducir el coeficiente de fricción protegiendo las superficies metálicas en contacto.
- Se activan por un aumento de temperatura causado por la carga y a bajas presiones,
- Su mecanismo de acción se basa en la formación de una fina capa tribológica protectora sobre la superficie del metal. Operan sin cambios químicos y requieren menor energía de activación. Estos procesos (por ejemplo, la adsorción física) suelen ser reversibles.
- Se encuentran en aceites hidráulicos , aceites de motor, aceites para engranajes , fluidos para transmisiones automáticas y ciertos lubricantes.
- Algunos ejemplos de aditivos AW incluyen ésteres de ácido fosfórico, dialquilditiofosfatos de zinc (ZDDP) y compuestos de azufre-fósforo,
- La cartera de productos del Grupo PCC incluye aditivos antidesgaste, que son productos de la serie Rokolub AD (por ejemplo, Rokolub AD 246 ultra ).
Aditivos antiadherentes EP
Para garantizar la lubricación en condiciones donde la película de aceite se rompe, se utilizan aditivos antigripantes de extrema presión (EP) . Estos están diseñados para funcionar en las denominadas condiciones de lubricación límite.
- Los aditivos EP están diseñados para usarse bajo cargas más altas, a altas temperaturas y bajas velocidades. Se activan a presiones elevadas,
- Están diseñados para interacciones metal-metal más intensas y, por lo tanto, el recubrimiento es más duradero y más grueso que en el caso de los aditivos AW.
- Su mecanismo de acción se basa en entrar en una reacción triboquímica irreversible en la interfaz, lo que da como resultado la formación de una capa protectora. Este proceso requiere una alta energía de activación,
- Químicamente, actúan de forma más agresiva, caracterizándose por una mayor velocidad de reacción con el metal, así como por una formación más rápida de un recubrimiento antiadherente. En algunos casos, esta alta reactividad puede provocar que ciertos aditivos EP sean corrosivos para metales específicos, lo que justifica su uso con precaución.
- Son adecuados para aplicaciones más específicas, que normalmente incluyen aceites para engranajes y fluidos para el trabajo de metales.
- Los aditivos EP típicos son compuestos (a menudo orgánicos) basados en boro, cloro , fósforo o azufre. Estos incluyen parafinas cloradas o compuestos aromáticos, aceites minerales sulfurados, ésteres de ácido aril(alquil)fosfórico, ácidos grasos u olefinas clorados y/o sulfurados, poliglicol de alquileno , etc.
- Los aditivos antiadherentes del Grupo PCC incluyen productos de la serie EXOfos (por ejemplo, EXOfos PA-080S, EXOfos PB-184 ).