4 análisis de lubricantes

Departamento Técnico Lubricantes Bel-Ray - Ventec. 1
Análisis
Típicos
para
Lubricantes
Caracterización
y Tipificación

Procedimientos para toma de
muestra.
 Equipo recién detenido
 Área limpia
 Envases limpios y cerrados ojalá dentro de una bolsa
Ziplock o caja.
 Siempre del mismo punto y nivel.
 Rotulado correcto de la etiqueta.
 Manejo adecuado de implementos de tomar muestra.

Toma de muestra con
Vampiro
 Tomar la muestra lo más cercano al punto de
retorno del aceite desde el componente.

Toma de muestra de drenaje
 Abrir la purga.
 Dejar que drene un volumen
adecuado para botar
impurezas.
 Tomar la muestra con el
lubricante CALIENTE. Esto es
dentro de no más de 15
minutos de detenido el equipo.

Uso de bolsas Ziplock

Que hacer

Aditivos
 A los lubricantes se le adicionan elementos
químicos llamados aditivos cuya función es.
 Impartir propiedades que el lubricante no tiene o es
necesario reforzar.
 Inhibir características o propiedades naturales no
deseables.
 Otros, para lograr ciertos aspectos técnicos
específicos.

Aditivos de usos común.
 Detergentes
 Dispersantes
 Antioxidantes
 Antidesgaste
 Inhibidores de herrumbre.
 Inhibidores de corrosión.
 Modificadores de fricción.
 Desmusificantes.
 Antiespumantes
 Agentes de extrema presión.
 Modificadores de viscosidad.
 Depresores de punto de
fluidez.
 Mejoradores de
comportamiento con sellos.
 De color.
 Emulsificantes.
 Otros

Análisis de lubricantes
 Se emplean para:
 Caracterizar el producto.
 Para evaluar sus características
 Para determinar su capacidad operativa
 Para evaluar el comportamiento del componente
o equipo lubricado.
 Para comparar rendimientos entre equipos, entre
otros lubricantes u otro.

Análisis para aceites lubricantes
 Productos nuevos
 Viscosidad cinemática a
40 y 100ºC
 Gravedad específica
 Color ASTM
 Punto de Inflamación
 Punto de Escurrimiento
 Espuma
 Estabilidad a la oxidación
 TBN
 Espectro de Infrarrojos
 Contenido de metales
 Ferrografía
 De rendimiento
 Antidesgaste
 Extrema Presión
 De banco para motores y
otros
 Etc.

Análisis de Aceites Usados
 Se utilizan para intentar detectar el estado del equipo
 Se evalúan 9 metales,
 6 metales de desgaste: Aluminio (Al), Cromo (Cr), Cobre
(Cu), Hierro (Fe), Plomo (Pb), Estaño (Sn).
 3 metales de contaminación, Silicio (Si), Potasio (K), Sodio
(Na).
 Se determina la viscosidad del lubricante a 40 o 100 ºC.
Los cambios de viscosidad de aceites sin polímeros
solo se debe a CONTAMINACIÓN.

Análisis de aceites usados.
 Análisis de espectro de infrarrojos.
 Este análisis determina:
 Agua
 Glicol (Etano 1-2 diol)
 Dilución por combustible.
 Oxidación
 Nitración
 Hollín.

Análisis para aceites lubricantes
Análisis más comunes

Viscosidad Cinemática
 ASTM D-445
 Se evalúa a 40 y/o 100ºC
 Determina el grado ISO, AGMA o SAE de viscosidad
en el aceite sin uso.
 Caracteriza el lubricante.
 Determina el grado de contaminación por dilución o
espesamiento del lubricante.
 Se mide a bajas temperaturas para aceites de motor.

 Viscosímetros cinemáticos a 40 y
100ºC
 Viscosímetro Brookfield (de aguja)
para bajas temperaturas.
 Cold Cranking Simulator (CCS) para
aceites multigrado de motor.
 Mini Rotary Viscosimeter (MRV) para
aceites multigrado de motor.

Viscosímetros

Gravedad específica
 Se evalúa para caracterizar el lubricante.
 Los valores se emplean para el proceso de
envasado por peso.
 No tienen relación con la viscosidad
 Se relacionan con el origen del aceite base
empleado en la formulación.
 Se mide a 15ºC y se expresa en kg/lt

Color ASTM D-2500
 Evalúa el color del lubricante en una escala de 8
colores
 Estos van desde el amarillo claro al café.
 No son indicativos de calidad.
 Se emplean para caracterizar el producto y uniformar la
producción.
 Escala Saybolt, para lubricantes USP (United State
Pharmacophea) y de grado alimenticio.

Punto de Inflamación
 Test ASTM D-92, Copa Abierta, Lubricantes.
 Test ASTM D-93, Copa Cerrada, Combustibles
 Determina el factor de riesgo del producto..
 Es la temperatura mínima a la cual se desprenden suficientes gases que
pueden ser inflamados en presencia de una llama por 5 segundos.

Punto de fluidez o escurrimiento
 Test ASTM D-97
 Temperatura más baja a la
cual el lubricante puede fluir.
 La temperatura mínima para
la partida del equipo debe
estar por sobre el punto de
escurrimiento en unos 5 a
10ºC.
 Para aceites de motor existe
el test del Stable Pour Point.

Test de espuma
 ASTM D-892
 Se evalúa a tres temperaturas distintas:
 Secuencia I a 24ºC
 Secuencia II a 93ºC y
 Secuencia III a 24ºC
 De gran importancia para todo tipo de aceites de
circulación, cárter o hidráulicos.

Estabilidad a la Oxidación
 De este test existen varios procedimientos.
 Cada uno de ellos trata de predecir la
estabilidad del lubricantes en presencia de aire,
temperatura y metáles que tiendan a producir
una acción catalítica.
 Test de turbina ASTM D-943
 Test de la bomba rotatoria, ASTM D-2272

Desmulsibilidad
 Test ASTM D-1401
 Este test determina la habilidad que tiene el
lubricante para separarse del agua.
 Es muy importante para aceites de circulación.
 Test ASTM D-2711 para aceites de reductores
industriales

Espectro de Infrarrojos
 Test de caracterización del lubricante.
 Mediante el se obtiene una huella digital del
producto.
 Es posible determinar mediante este método:
Oxidación, contenido de agua, contaminación
con combustible y otros elementos extraños.
 Cada día se populariza más.

Grafica de Infrarrojos

Contenido de metales
 Test de espectrometría por absorción o emisión
atómica, fluorescencia de rayos X, o plasma.
 La espectrometría fina detecta partículas de
entre 0 y 10 micrones
 La espectrometría gruesa detecta partículas de
entre 0 a 50 micrones o más.
 Determina metales de desgaste, formulación y
contaminantes.

Espectro de metales de
desgaste

Ferrografía
 Ferrografía directa:
 Permite detectar la cantidad de partículas por bajo o
sobre los 5 micrones.
 Ferrografía analítica:
 Técnica muy poderosa que permite detectar, ver y
evaluar las partículas metálicas presentes en una
muestra.

Conteo de partículas
 Método que permite detectar la cantidad de partículas que
circulan con el lubricante y la eficiencia de los filtros.
 Se emplea preferentemente en control de sistemas hidráulicos y
de compresores de aire.
 Existe el código NAS y el código ISO
 Código ISO 4406:1999
 Nº de partículas bajo 5 micrones y sobre 15 micrones.
 Código ISO 11171. Cambia forma de medir (dos medidas) y la
escala.

Comparación de tamaños

TBN
 Valor que puede medirse por método
potenciométrico o por tritration.
 El TBN mide la reserva alcalina del lubricante
que permite neutralizar la acción de los ácidos
sub producto de la combustión, en especial en el
caso de los motores diesel

Determinación del contenido de agua
 Determina el contenido
de combustibles livianos
( no para diesel) por
destilación con tolueno.

Análisis para Grasas lubricantes

Consistencia de las grasas
 Clasificación N.L.G.I.
 9 grados distintos, desde líquidas a sólidas.
 Evalúa la dureza a la penetración de un cono
normalizado.
 Se hace sobre una muestra de producción trabajada a
60 golpes.
 Si la medición se hace luego de 10.000 o 100.000
golpes, evalúa la resistencia al trabajo mecánico.

Consistencia NLGI y
Penetración.  Tabla de consistencia
NLGI
 Evalúa la Dureza.
 Rango desde un pan de jabón a
líquidas.
 Mide a:
 60 golpes
 10.000 golpes o
 100.000 golpes.

Consistencia NLGI y
Penetración.
 Tabla de consistencia
NLGI
 Valor numérico que va
desde 000 a 6.
 Se determina en base a
la dureza de la grasa.
 Dureza desde un pan de
jabón a líquidas.

Estabilidad mecánica ASTM
D-217A
 Evalúa la estabilidad al trabajo mecánico
sometido a efecto de corte.
 Se trabaja la grasa a 10.000 dobles
golpes.
 Orificio pasa de ¼” a 1/16”(6.35mm a 1.59
mm de )
 Se mide la variación % de la penetración a
60 golpes contra la de 10.000 golpes.
 Este test se puede hacer a 100.000
golpes y con la grasa con agua.

Estabilidad mecánica
ASTM D-217A
 Se trabaja la grasa a 10.000 dobles golpes.
 Orificio pasa de ¼” a 1/16”(6.35mm a 1.59 mm de )
 Se mide la variación % de la penetración a 60 golpes
contra la de 10.000 golpes.
 (Lectura Final-Lectura Inicial)/ Lectura inicial = % de
cambio
 Hasta 5% de variación EXCELENTE
 5,1 a 15% de variación BUENO
 15,1 a 30% de variación REGULAR
 sobre 30,1% de variación POBRE

Estabilidad mecánica,Roll
Stability test ASTM D-1831.
 Evalúa la resistencia
al trabajo mecánico
del espesante a un
efecto de
estiramiento,
AMASADO.
 Se muele la grasa por
dos horas y se evalúa
su variación respecto
a la misma grasa sin
trabajar.

Punto de Goteo de grasas
Lubricantes

Comportamiento a alta
Temperatura.
 Punto de Goteo. ASTM
D-2265. Determina la
temperatura a la cual la
grasa pasa de un
semisólido a un líquido.
 Evalúa la resistencia
térmica mecánica del
espesante.

Bombeabilidad, Lincoln
ventmeter.
 Determina la capacidad a fluir de una grasa a través de una
línea a una temperatura dada.
 Se evalúa después de 30 segundos ( P< 300 psi)

ventmeter.
 Se evalúa después de 30 segundos ( P< 300 psi)
 Depende del tipo de jabón, aceite base, viscosidad del
aceite base y temperatura.
 Las grasas de COMPLEJO DE ALUMINIO poseen la
mejor movilidad y la menor cantidad de jabón.

Resistencia al lavado por agua.
Test ASTM D-
1264: evalúa la
cantidad de grasa
extraída por el
agua de un
rodamiento, de
acuerdo a las
condiciones del
test.

Test EMCOR, ASTM D-6138
 Resistencia a la corrosión con agua destilada o
de mar en condiciones dinámicas.
 Evalúa las propiedades anticorrosivas de una
grasa en un rodamiento de bola parcialmente
inmerso en agua, operando sin carga y a baja
velocidad (83 r.p.m.) por aproximadamente una
semana.

Ensayo de Corrosión EMCOR
(IP-220)

0
No hay corrosión
1
No más de tres manchas de herrumbre visibles a ojo desnudo
2
Áreas pequeñas corroídas que no cubren más de un 1% de la
superficie de trabajo
3
El área que presenta herrumbre cubre mas de un 1% pero menos de
un 5% de la superficie de trabajo (pista de rodado).
4
El área que presenta herrumbre cubre mas de un 5% pero menos de
un 10% de la superficie de trabajo (pista de rodado).
5
La superficie con herrumbre cubre mas de un 10% del área de rodado.
Grados de corrosión ensayo
EMCOR

Antidesgaste – Extrema
Presión
 Dependiendo del tipo de producto y el objetivo
que se busca, existen variados métodos de
evaluación de la capacidad antidesgaste de los
lubricantes, desde pruebas de capacidad
antidesgaste a pruebas de extrema presión.

Resumen de limites de test
Test Test de 4 Bolas EP 4 Bolas Wear Timken FZG
FALEX Weld Point LWI Scar Diam. lb OK Solo para
V.Block kg kg mm Aceites
lb
Aceite puro 300 25 20 0.51 con 5 kg 0 a 20 6
Cap. AW 750 <80 20 a 30
Buen AW, EP suave 1250 200 30 a 40 20 a 60
Buen EP 2000 315 40 a 50 0.2 con 5 kg >60 12
EP sobresaliente 4500 500 >50 >70 12+
Criterio para EP > 750 250 >35
Límite TEST 4500 800 Nº altos + 100 12
Vel. de deslizamiento 76 fpm 405 fpm 1800, 1200 o 600 405 fpm 1630 a 3200
Otros datos 290rpm 1800 rpm Carga 0,1 a 50 kg 10 minutos 1760 rpm
800 rpm 2640 rpm

Test Falex EP

Test EP Falex
 Velocidad 290 r.p.m.
 Método A:
 la carga se aplica en forma continua
 Método B:
 La carga se aplica en incrementos de 250 lbf,
manteniendo la carga constante durante un minuto
en cada etapa.

Test EP Falex
 Tipo de contacto
 Líneas y áreas múltiples entre en pin y el block.
 Tipo de carga
 Continua o por etapas
 Carga de falla
 0 a 4500 lbf
 Velocidad de deslizamiento: 76 fpm (21,16mxmt)

4 Bolas Antidesgaste y EP

Propiedades antidesgaste.
 Test 4 Bolas. Huella
desgaste. Método
ASTM D-2266,
evalúa el diámetro
de la huella de
desgaste y el
coeficiente de
fricción ( de 0,1 a
50 kg.de carga
máximo).

Propiedades antidesgaste.
Las velocidades a las cuales puede hacerse el test son
desde la más rigurosa a 600 r.p.m. a 1200 o 1800
r.p.m. con cargas que van desde los 0,1 kg. hasta 50
kg. a una temperatura dada.
En grasas ASTM D-2266, : 1200 r.p.m.; 75ºC; 40 kgf;
60 minutos.
En aceites ASTM D-4172: 1200 r.p.m.; 75ºC, 15 o 40
kgf; 60 minutos.

Test de 4 Bolas

Test de 4 bolas

Test de 4 Bolas

Propiedades de Extrema Presión.
Test 4 Bolas.
 Múltiples puntos en bolas de acero endurecido.
 Tipo de carga:
 Peso muerto por etapas, brazo de carga
 Carga de falla
 0 a 4000 lb ( hasta 800 kg en el brazo de carga)
 Velocidad de deslizamiento: 405 fpm.

Propiedades de Extrema
Presión.Test 4 Bolas.
Test de 4 Bolas EP (
ASTM D-2596 y U.S.
Steel DM-53): Las
características de
extrema presión se
evalúan determinando a
cual carga se produce la
soldadura de los
elementos móviles del
test (Rodamientos de
bolas).
1770 ± 60 r.p.m., 27 ±
8ºC; 10 seg por etapa.

Test TIMKEN

Test Timken.
 Línea de contacto entre el bloque y el anillo
 Tipo de carga
 Peso muerto, por etapas o continuo
 Brazo de carga
 carga aplicada
 0 a 100 lb en el brazo de carga
 Velocidad de deslizamiento: 405 fpm

Test Timken.
Test Timken ( ASTM
D-2509): Evalúa las
características de
carga que soporta un
lubricante que
protege rodamiento
de rodillo.
Vel: 800 rpm
Temp: 24 ± 6ºC
10 minutos.

Test FZG
 Engrane de engranajes con dos formas de dientes,
piñón de 16 dientes y engranaje de 24 dientes.
 Tipo de carga:
 peso muerto por etapas, partida bajo carga.
 12 etapas de carga para evaluar grasas
 13 etapas de carga para evaluar aceites

Test FZG
 Tipos de engrane.
 Diente tipo A, para evaluar grasas.
 Diente tipo B, para evaluar aceites.
 Carga máxima de 3500 o 4152 lb/in
 Velocidad de 1630 a 3200 fpm en la línea de
paso. En el report del test se informa la
velocidad angular de la línea de paso en m/s.

Test FZG
 La máxima perdida de peso del para de
engranes es de 10 mg.
 Informe de resultados.
 Ej-1: pasa etapa 12 A/8.3/90; indica que se evaluó
con engranaje tipo A, con una velocidad angular de
8,3 m/s a una temperatura del lubricante de 90ºC.
 Ej-2: Pasa A/2,76/50. Este tipo de report se emplea
en grasas para engranajes abiertos fuidas.

Presión. Test FZG.
 Test FZG evalúa la
capacidad de proteger un
tren de engranajes.
Determina la pérdida en
peso del material del
engranaje testeado.
 NO TIENE VALIDEZ EN
GRASAS LUBRICANTES
pulverizables para
engranajes abiertos.
Informe de DIN

Presión. Test FZG.
 Para grasas este ensayo consta de 12 etapas de carga(
puede hacerse una etapa 13 en forma especial). Cada
etapa se corre a una carga distinta.
 La forma del diente para el ensayo de grasa es la A.
 Ej.. Un ensayo reportado como FZG A/8.3/90

Forma de los dientes Test FZG

Máquina Test FZG

Presión. Test SRV
 Test ASTM D- 5706 : Grasas lubricantes
 Test ASTM D- 5707 : Aceites Lubricantes
 Mide propiedades EP por movimiento lineal de alta
frecuencia, con una alta velocidad vibratoria.
 Evalua movimientos de paradas y partidas con alta
carga hertziana.
 Predice capacidad de grasa usadas en juntas
hocineticas. Mide fricción y desgaste.

Presión. Test SRV
 Este test evalúa la capacidad de proteger bajo
condiciones de movimientos oscilatorios, a una
carga y temperatura controlada por 60 minutos.
 Contacto en línea, punto o superficie plana
 Carga electrónica, movimiento oscilatorio.
 Carga de falla máxima 270 lbf
 Velocidad de deslizamiento de una amplitud de 3500
micrones con una frecuencia de 150 Hz

Equipo Test SRV

ventmeter.
 Se evalúa después de 30 segundos ( P< 300 psi)
 Depende del tipo de jabón, aceite base, viscosidad del
aceite base y temperatura.
 Las grasas de COMPLEJO DE ALUMINIO poseen la
mejor movilidad y la menor cantidad de jabón.

ventmeter.
 Determina la capacidad a fluir de una grasa a través de una
línea a una temperatura dada.
 Se evalúa después de 30 segundos ( P< 300 psi)

Test de
retención
Timken

Retención Timken

Causas más comunes de
Fallas
 Causas de fallas del lubricante
 Agua
 Calor
 Contaminantes
 Causas de fallas de los equipos
 Contaminantes sólidos
 Condiciones excesivas de trabajo
 Intervenciones erróneas.

Estrategia proactiva, Detección
temprana de las raíces de una falla.
 Causas basales de una
falla
 Calor
 Aire/Oxigeno
 Contaminantes sólidos
 Catálisis metálica
 Agua
 Herramientas de
monitoreo
 Conteo de partículas
 análisis de partículas
ferrosas
 Temperatura del aceite
del equipo
 Nivel de agua en el cárter
 Análisis físico-químico.

Estrategia proactiva, Detección
temprana del deterioro de los
aditivos.
 Degradación del aditivo.
 Antioxidante
 Inhibidor de Corrosión
 Antidesgaste
 Reserva alcalina
 Método de detección
 ZDDP por IR
 Zn, S, P por análisis de
espectro.
 TAN
 TBN

Estrategia proactiva, Monitoreo
del estado del lubricante
 Indicadores del estado
 Ácidos
 Depósitos de Barniz
 Polimerización
 Depósitos de Carbón
 Formación de depósitos
de lodos
 TAN
 Viscosidad
 Color
 Olor
 Análisis de Infrarrojos

Estrategia proactiva, Estado del
equipo.
 Indicadores de la
condición
 Desgaste
 Corrosión
 Fatiga
 Agarrotamiento
 Conteo de partículas
 Partículas ferrosas
 Análisis de metales
espectro químico
 Inspección óptica
 Ferrografía

Estrategia proactiva, Objetivos
 Reducir las velocidad de
desgaste de la
maquinaria
 Incremento de la vida de
los componentes.
 aumento de el % de
disponibilidad del equipo.
 Ahorro de $$$$
 Reducir la degradación
del lubricante.
 Aumento de la vida útil
del lubricante.
 Menor Impacto
ambiental.
 Ahorro de $$$

Intervalos típicos de muestreo
Equipo Intervalo estándar Intervalo Bel-Ray
Motores 150 a 300 horas 300 a 750 horas
Diferenciales y Mandos
finales
250 horas 500 horas
Cajas reductoras y de
cambio
250 horas 500 horas
Sistemas Hidráulicos 200 horas 500 horas
Descansos,
Rodamientos
500 horas Anualmente
Muestreo después de cada cambio de Filtro y de aceite

4 análisis de lubricantes

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Similar a 4 análisis de lubricantes

Similar a 4 análisis de lubricantes (20)

4 análisis de lubricantes