La grasa es un lubricante sólido o semisólido formado como una dispersión de agentes espesantes en un lubricante líquido. La grasa generalmente consiste en un jabón emulsionado con aceite mineral o vegetal .
Una característica común de las grasas es que poseen altas viscosidades iniciales , que al aplicar corte, caen para dar el efecto de un rodamiento lubricado con aceite de aproximadamente la misma viscosidad que el aceite base utilizado en la grasa. Este cambio de viscosidad se llama adelgazamiento por cizallamiento . A veces se utiliza grasa para describir materiales lubricantes que son simplemente sólidos blandos o líquidos de alta viscosidad, pero estos materiales no exhiben las propiedades de adelgazamiento características de la grasa clásica. Por ejemplo, las vaselinas como la vaselina generalmente no se clasifican como grasas.
Las grasas se aplican a mecanismos que sólo se pueden lubricar con poca frecuencia y donde un aceite lubricante no permanecería en su posición. También actúan como selladores para evitar la entrada de agua y materiales incompresibles. Los cojinetes lubricados con grasa tienen mayores características de fricción debido a sus altas viscosidades.
Una verdadera grasa consiste en un aceite u otro lubricante fluido que se mezcla con un espesante, generalmente un jabón , para formar un sólido o semisólido. [1] Las grasas suelen ser fluidos pseudoplásticos o adelgazantes , lo que significa que la viscosidad del fluido se reduce bajo tensión de corte . Después de aplicar suficiente fuerza para cortar la grasa, la viscosidad cae y se acerca a la del lubricante base, como el aceite mineral. Esta caída repentina en la fuerza de corte significa que la grasa se considera un fluido plástico y la reducción de la fuerza de corte con el tiempo la convierte en tixotrópica . Algunas grasas son reotrópicas, lo que significa que se vuelven más viscosas cuando se trabajan. [2] La grasa a menudo se aplica usando una pistola engrasadora , que aplica la grasa a la pieza que se está lubricando bajo presión, forzando la grasa sólida hacia los espacios de la pieza.
Los jabones son el agente emulsionante más utilizado y la selección del tipo de jabón está determinada por la aplicación. [3] Los jabones incluyen estearato de calcio , estearato de sodio , estearato de litio , así como mezclas de estos componentes. También se utilizan derivados de ácidos grasos distintos de los estearatos, especialmente el 12-hidroxiestearato de litio . La naturaleza de los jabones influye en la resistencia a la temperatura (en relación con la viscosidad), la resistencia al agua y la estabilidad química de la grasa resultante. Los sulfonatos de calcio y las poliureas son cada vez más comunes espesantes de grasas no basados en jabones metálicos. [4] [5]
También se pueden utilizar sólidos en polvo como espesantes, especialmente como arcillas . También se han preparado grasas de base oleosa con otros espesantes, como alquitrán , grafito o mica , que también aumentan la durabilidad de la grasa. Las grasas de silicona generalmente se espesan con sílice .
Las grasas a base de litio son las más utilizadas; Las grasas a base de sodio y litio tienen un punto de fusión ( punto de goteo ) más alto que las grasas a base de calcio pero no son resistentes a la acción del agua . La grasa a base de litio tiene un punto de goteo de 190 a 220 °C (350 a 400 °F). Sin embargo, la temperatura máxima utilizable para la grasa a base de litio es de 120 °C.
La cantidad de grasa en una muestra se puede determinar en un laboratorio mediante extracción con un disolvente seguida, por ejemplo, de determinación gravimétrica. [6]
Algunas grasas tienen la etiqueta "EP", que indica "presión extrema". Bajo alta presión o carga de choque, la grasa normal puede comprimirse hasta el punto de que las piezas engrasadas entren en contacto físico, provocando fricción y desgaste. Las grasas EP tienen una mayor resistencia a la rotura de la película, forman recubrimientos de sacrificio en la superficie del metal para proteger si la película se rompe o incluyen lubricantes sólidos como grafito o disulfuro de molibdeno para brindar protección incluso sin restos de grasa. [3]
A algunas grasas se les añaden aditivos sólidos como cobre o polvo cerámico para aplicaciones estáticas de alta presión y/o alta temperatura, o donde la corrosión podría impedir el desmontaje de los componentes más adelante en su vida útil. Estos compuestos funcionan como agentes de liberación . [7] [8] No se pueden utilizar aditivos sólidos en los rodamientos debido a las estrictas tolerancias. Los aditivos sólidos provocarán un mayor desgaste en los rodamientos. [ cita necesaria ]
Se cree que la grasa de las primeras épocas egipcia o romana se preparaba combinando cal con aceite de oliva . La cal saponifica algunos de los triglicéridos que componen el aceite para dar una grasa de calcio. A mediados del siglo XIX, se añadían intencionalmente jabones como espesantes a los aceites. [9] A lo largo de los siglos, se han empleado todo tipo de materiales como grasas. Por ejemplo, en Suecia se utilizaban babosas negras Arion ater como grasa para ejes para lubricar ejes de madera o carros. [10]
Desarrollada conjuntamente por ASTM International , el Instituto Nacional de Grasas Lubricantes (NLGI) y SAE International , la norma ASTM D4950 “clasificación y especificación estándar para grasas de servicio automotriz” fue publicada por primera vez en 1989 por ASTM International. Clasifica las grasas adecuadas para la lubricación de componentes de chasis y cojinetes de ruedas de vehículos, según los requisitos de rendimiento, utilizando códigos adoptados del “sistema de clasificación de servicios de cojinetes de ruedas y chasis” del NLGI :
Una determinada categoría de rendimiento puede incluir grasas de diferentes consistencias. [11]
La medida de la consistencia de la grasa se expresa comúnmente mediante su número de consistencia NLGI .
Los principales elementos de la clasificación de consistencia de la norma ATSM D4950 y NLGI se reproducen y describen en la norma SAE J310 “grasas lubricantes para automóviles” publicada por SAE International.
La norma ISO 6743-9 “lubricantes, aceites industriales y productos relacionados (clase L) — clasificación — parte 9: familia X (grasas)” , publicada por primera vez en 1987 por la Organización Internacional de Normalización , establece una clasificación detallada de las grasas utilizadas para la lubricación de equipos, componentes de máquinas, vehículos, etc. Asigna un único código de varias partes a cada grasa en función de sus propiedades operativas (incluido el rango de temperatura, los efectos del agua, la carga, etc.) y su número de consistencia NLGI. [12]
La grasa de silicona se basa en un aceite de silicona , generalmente espesado con sílice pirógena amorfa .
Fluoropolímeros que contienen COC (éter) con flúor (F) unido al carbono. Son más flexibles y se utilizan a menudo en entornos exigentes debido a su inercia. Fomblin de Solvay Solexis y Krytox de duPont son ejemplos destacados.
Las grasas Apiezon, a base de silicona y de fluoroéter se utilizan comúnmente en laboratorios para lubricar llaves de paso y juntas de vidrio esmerilado. La grasa ayuda a evitar que las juntas se "congelan", además de garantizar que los sistemas de alto vacío estén sellados adecuadamente. Las grasas Apiezon o similares a base de hidrocarburos son las más baratas y las más adecuadas para aplicaciones de alto vacío. Sin embargo, se disuelven en muchos disolventes orgánicos . Esta cualidad hace que la limpieza con pentano o hexanos sea trivial, pero también conduce fácilmente a la contaminación de las mezclas de reacción.
Las grasas a base de silicona son más baratas que las grasas a base de fluoroéter. Son relativamente inertes y generalmente no afectan las reacciones, aunque las mezclas de reacción a menudo se contaminan (detectado mediante RMN cerca de δ 0 [13] ). Las grasas a base de silicona no se eliminan fácilmente con solvente, pero se eliminan de manera eficiente sumergiéndolas en un baño base.
Las grasas a base de fluoroéter son inertes a muchas sustancias, incluidos disolventes, ácidos , bases y oxidantes . Sin embargo, son caros y no se eliminan fácilmente.
Las grasas de calidad alimentaria son aquellas grasas que entran en contacto con los alimentos. Los aceites base lubricantes de calidad alimentaria son generalmente petroquímicos con bajo contenido de azufre y se oxidan y emulsionan menos fácilmente. También es otro aceite base de poli-α olefina de uso común. [ se necesita aclaración ] El Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) tiene tres designaciones de calidad alimentaria: H1, H2 y H3. Los lubricantes H1 son lubricantes de calidad alimentaria que se utilizan en entornos de procesamiento de alimentos donde existe la posibilidad de contacto incidental con los alimentos. Los lubricantes H2 son lubricantes industriales utilizados en equipos y piezas de máquinas en lugares sin posibilidad de contacto. Los lubricantes H3 son lubricantes de calidad alimentaria, normalmente aceites comestibles, que se utilizan para evitar la oxidación en ganchos, carros y equipos similares. [ cita necesaria ]
En algunos casos, se desea la lubricación y la alta viscosidad de una grasa en situaciones donde se requieren materiales no tóxicos y sin base de aceite. La carboximetilcelulosa , o CMC, es un material popular que se utiliza para crear un análogo de grasas a base de agua. La CMC sirve para espesar la solución y agregar un efecto lubricante y, a menudo, se agregan lubricantes a base de silicona para una lubricación adicional. El ejemplo más familiar de este tipo de lubricante, utilizado como lubricante quirúrgico y personal , es KY Jelly .
La grasa para corcho es un lubricante que se utiliza para lubricar el corcho, por ejemplo en instrumentos musicales de viento. Por lo general, se aplica utilizando pequeños aplicadores tipo bálsamo labial o lápiz labial. [14]
{{cite journal}}: |author=tiene nombre genérico ( ayuda ){{cite web}}: Mantenimiento CS1: copia archivada como título ( enlace )
Este artículo incorpora texto de una publicación que ahora es de dominio público : Ward, Artemas (1911). La enciclopedia del tendero . {{cite encyclopedia}}: Falta o está vacío |title=( ayuda )Nueva ubicación: Navegue a Inicio de USACE > [Publicaciones] > [Manuales de ingeniero] > [EM 1110-2-1424 Lubricantes y fluidos hidráulicos]