La Importancia de los Aditivos en el Aceite Hidráulico

Cualquier aceite puede transmitir fuerza hidráulica, pero una empresa que pretende ser proactiva en su mantenimiento (eliminando las causas de fallas del equipo) debe encontrar el aceite que transmita esa fuerza por un periodo más largo y con un mínimo de desgaste. Para lograr esto hay que tomar en cuenta que el aceite hidráulico debe lubricar:

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  • Engranajes
  • Rodamientos
  • Anillos
  • Pistones
  • Válvulas
  • Carretes
  • Aletas
  • Ejes
  • Retenes
  • Y muchas otras piezas en movimiento
Las fichas técnicas de los aceites hidráulicos deberían indicar por lo menos las pruebas que pasa ese aceite. Hay muchos que indican pasar ciertas pruebas que en realidad son para sistemas de baja presión (< 1,000 psi). En algunos casos sus pruebas son de sistemas de muy baja presión o turbinas, sin embargo en las hojas técnicas muestran figuras de palas cargadoras o grúas de alta tonelaje. Esas figuras sugieren un uso que no es respaldado por sus propias pruebas.

Los desgastes en el sistema hidráulico dependen del nivel de aditivos del aceite y su capacidad de mantener su viscosidad sin espesarse por oxidación. Una parte de la lubricación se realiza mediante lubricación hidrodinámica (mientras se mantenga la viscosidad correcta). Pero cuando las presiones de trabajo suban sobre 1,000 psi (69 bar), se requiere de un aceite con un buen nivel de aditivos para lubricación marginal.

Los fabricantes de equipos identifican el nivel de protección estática requerido para proporcionar un buen desempeño del equipo.

Aquí podemos ver que pasa cuando el aceite no cumple con estos requerimientos. Aditivos anti-desgaste como el Zinc y el Fósforo tienen que proteger los anillos y las paredes del cilindro de la bomba.
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Foto 2: Podemos ver los anillos del pistón hidráulico. Estos anillos tienen que sellar contra los cilindros para hacer presión. Cuando se gastan no proveen la presión adecuada.
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Foto 3: Si podemos ver luz entre la pared y el anillo, no hay presión hidráulica. Esta bomba operó con pocos aditivos y aceite contaminado. Tradicionalmente, al encontrar este desgaste los mecánicos aumentan la viscosidad del aceite. Este aumento de viscosidad esfuerza más a la bomba, reduce el flujo de aceite y aumenta la temperatura del mismo, degradándolo y reduciendo más su viscosidad por el calor.
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Foto 4: El aceite también tiene que proteger los rodamientos de la bomba y su pista. Cuando no ofrece bastante protección, hay desgaste. Cuando hay desgaste hay juego y vibración que reducen la vida útil de la bomba.
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Foto 5: El aceite también debe tener bastante detergencia y dispersancia para mantener los retenes limpios y flexibles. La acumulación de tierra y depósitos en los retenes causa el resecado del retén y desgaste el eje.
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Foto 6: También, donde hay depósitos o lodo, puede haber formación de ácidos, causando corrosión del eje. Cuando tenemos corrosión o herrumbre en el eje u otra parte del sistema y cambiamos aceite, los aditivos anti-corrosivos tienen que trabajar más para combatir esa corrosión existente, agotándose prematuramente y dejando al nuevo aceite con menos capacidad de protección para un trabajo normal.
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Para saber el nivel de protección que provee un aceite, se comprueba en un banco de pruebas con la norma ASTM D 2882. Después de 1000 horas de operación, se mide la pérdida de peso en las paletas para determinar si pasa o no esta prueba.

Cavitación
También es importante que el aceite hidráulico tenga bastante anti-espumante. En muchos sistemas el aceite circula tan rápido que el aceite puede llevar espuma al sistema si no tiene aditivos para reventar las burbujas. La espuma llevada causará cavitación de la bomba y otras piezas del sistema.

El aire entra al aceite por malas conexiones el la línea de succión, exceso de agitación, bajo nivel de aceite en el tanque, o poco tiempo para descansar.

La función del aditivo anti-espumante en el aceite es de ayudar a la liberación del aire antes de que sea bombeado de nuevo.

Oxidación
El aceite hidráulico oxida (aumenta viscosidad, se hace oscuro y forma lacas) de acuerdo a la combinación de burbujas de oxigeno con el aceite a altas temperaturas. Entre más puro el aceite básico, menos oxidación puede ocurrir (El aceite básico MAX-SYN® de AMERICAN es compuesto de moléculas más de 99% saturadas, evitando así mucha de la tendencia de oxidación.) Para evitar oxidación rápida se aumenta aditivos anti-oxidantes. Algunos de estos aditivos son de tecnología antigua (pero barata) y evaporan rápidamente cuando el sistema hidráulico pasa de 50ºC. Para saber el comportamiento típico contra la oxidación, es importante revisar la ficha técnica del producto para saber el valor de la prueba ASTM D-943 de oxidación.

Corrosión
Los sistemas hidráulicos son susceptibles a la corrosión causada por el agua o la humedad que entra por el envase mal tapado o mal almacenado, el respiradero, pérdidas de agua por el sistema de enfriamiento. Mucha del agua entra por la condensación de la humedad en el ambiente contra las paredes del tanque cuando es más frío que el aceite. Los aceites hidráulicos tienen que tener los aditivos para evitar la corrosión en presencia de esta humedad.

Contaminación
Uno de los principales enemigos del sistema hidráulico es la tierra. El reservorio tiene que respirar para compensar por la expansión del aceite en las temperaturas operacionales y ambientales. El respiradero requiere un buen filtro de aire para evitar la entrada de tierra. En esta tabla de la fábrica de bombas Vickers podemos ver que la reducción de contaminación de 3 puntos en la escala ISO duplica la vida útil del equipo. Los dos puntos críticos aquí son evitar la entrada de tierra y eliminar la tierra que entra. El ahorro de unos centavos en el filtro del respiradero y el filtro del aceite hidráulico le puede costar miles de dólares en reparaciones antes de tiempo. Clic aquí para más información sobre la filtración del tanque y su respiradero.

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