Novedades en Klüber Lubrication Argentina

Lubricación de Engranajes. Como frenar el micropitting mediante el uso del lubricante indicado.

09. Augosto 2013

Lubricación de Engranajes. Como frenar el micropitting mediante el uso del lubricante indicado.

Un aceite para engranajes sí puede evitar o detener el micropitting. Nosotros lo verificamos comparando aceites industriales de Klüber de distintas bases con lubricantes de competidores para la misma aplicación.

Estos diferentes aceites de alto rendimiento para engranajes fueron examinados en un banco de pruebas para engranajes tipo FZG, que permite realizar pruebas simultáneas comparativas.

¿Qué es el Micropitting?
El micropitting es un tipo de falla por fatiga de materiales, que ocurre en los flancos de los dientes cementados de engranajes que soportan mucha carga. Esta falla consiste en pequeñas fisuras y poros en la superficie de los flancos de los dientes. El micropitting tiene un aspecto grisáceo y genera la pérdida de material y un cambio en el perfil de los flancos de los dientes, lo cual puede llevar al pitting y/o a la rotura de los engranajes.
La Figura 2 muestra una típica falla de engranaje debido a micropitting en una caja de engranajes industrial. En este caso, el motivo de la formación de micropitting fue la desalineación.

¿Cómo se produce?
La formación de micropitting depende de varios factores. Además del material, los factores que más influyen en su aparición son:
- La geometría de los flancos de los dientes
- Condiciones de operación
- Rugosidad
- El lubricante

En cajas de engranajes modernas, a menudo los engranajes soportan mucha carga y funcionan bajo condiciones de lubricación mixta.
Siendo éste el caso, los flancos de los dientes del par de engranajes no están completamente separados por la película lubricante y son los aditivos del lubricante los que deben proteger los flancos de los dientes de la formación de micropitting.
También contribuyen las altas cargas específicas que ocurren en cajas de engranajes industriales modernas, debido a su diseño compacto, como también el uso de nuevos materiales endurecidos, tienden a generar daño prematuro por fatiga, que se verifica con la aparición del así llamado, micropitting.
Un aceite para engranajes con una alta resistencia al micropitting puede ser un remedio útil contra este problema.

¿Cómo se evita o detiene el micropitting?
Para evitar o disminuir la posibilidad de que aparezca este tipo de falla es muy importante desarrollar un paquete aditivo adecuado. En nuestro centro de investigación y desarrollo en Munich se desarrolló dentro de KluberComp Lube Technology un paquete de aditivos integral que cumple no solo para el microppiting sino también para prolongar la vida útil de los engranajes altamente exigidos.

¿Cómo se verifica la efectividad del paquete aditivo?
Para verificar que esto se cumpla, se realiza el ensayo en el equipo FZG en condiciones de ensayo que puedan simular condiciones de engrane que permitan reproducir este tipo de daños.

El ensayo establecido debe pasar 10 escalones de cargas progresivo en un total de 16 horas sin daños o que tenga menos del 20% de desgaste en la superficie del flanco carga en un ensayo con 1º escalones de carga progresiva y en un total de 16 horas a 90 °C.
Klüber extendió el ensayo a 80 hs. y a 60° C que es la temperatura normal de trabajo para un engranaje y desarrolló aditivos de alta tecnología para todos sus aceites de base mineral y sintética para que no solo cumpla con la Norma establecida sino que la supere.

1) Como se ve en el gráfico el aceite que figura como Referencia aceite mineral, es un aceite convencional sin aditivos específicos y rápidamente supero el 20 % de desgaste mínimo establecido por la norma.
2) Aceites Klüber base PAO y Poliglicol con tecnología KlüberComp Lube Technology pasaron el ensayo establecido por la Norma y en un ensayo extendido por 80 hs. detuvo el avance del micropitting.

Los aceites que se venden como parte de KlüberComp Lube Technology cumplen en forma óptima con los requisitos de brindar una alta resistencia al micropitting y de tener una resistencia extrema a las cargas de scuffing. Los aceites para engranajes fabricados por Klüber no solo alcanzan un nivel 10 de carga, cuando el aceite alcanza una temperatura 90ºC, tal como se especifica en los procedimientos de prueba estándar de la FVA 54 Research Project, sino que también llegan a un nivel 10 de carga cuando el aceite alcanza una temperatura de 60ºC, lo cual es más común en engranajes industriales. Por lo tanto, la resistencia al micropitting del aceite, también alcanza su mejor índice, "ALTO", cuando los engranajes se encuentran a temperaturas normales.

Se han realizado pruebas adicionales con Klüberoil GEM 1 N y Klübersynth GEM 4 N las cuales han demostrado que los aceites pueden hasta frenar el proceso de micropitting una vez ya comenzado comparado con aceites de Firmas competidoras que pasan el Ensayo normalizado, pero en una extensión del mismo se observa que el micripitting se incrementa.

 

Reference oil: Aceite mineral competencia con aditivos M.P, incremento la falla.
Klüberoil GEM 1-320 N: Aceite Mineral Klüber detuvo el micropitting.

Reference oil: Aceite PAO competencia incremento la falla.
Klüberoil GEM 4-320 N: Aceite PAO Klüber detuvo el micropitting.

Conclusiones
Aceites de alto rendimiento para engranajes a base de aceite mineral, polialfaolefina o poliglicol, muestran en la prueba de carga por etapas, una alta resistencia a la carga de micropitting, siendo la etapa de carga de falla ≥ LS 10, en la prueba de etapa de carga. También muestra la detención de la formación de micropitting en la prueba de resistencia según FVA 54/7 gracias a la elección de tecnologías avanzadas de aditivos.

Los nuevos resultados de las pruebas demostraron que los aceites para engranajes de alto rendimiento, que emplean tecnologías avanzadas para aditivos, pueden reaccionar en la superficie de los flancos de los dientes, después de un cambio de aceite y así detener la formación adicional de micropittings. Adicionalmente, el área de micropitting que se formaba con otros aceites para engranajes, se contiene después de cambiar a aceites de alto rendimiento para engranajes.

Por lo tanto, se recomienda enfáticamente el uso de estos aceites de alto rendimiento para engranajes para detener la formación de micropittings en aplicaciones en el campo de trabajo.


Ing. Rafael F. Camalli
Gerente de Mercado Industria Pesada

Extracto de trabajos realizados en nuestro departamento de investigación y desarrollo en Munich relacionados con ensayos específicos para evitar el micropitting.
Autores: Michael Hochmann y Hermann Siebert.