Sistema de Grados de Viscosidad ISO para Lubricantes, Resúmenes de Hidráulica

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Edición 5 09/

Grados

de Viscosidad ISO

www.swissoil.com.ec

Contenido del Boletín

¿Qué es la viscosidad?

Clasificación de la viscosidad

Clasificación comparativa

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través de los años, los usuarios de lubricantes han tratado de designar los grados de viscosidad de los lubricantes empleados en manufactura. Existen grados SAE (Sociedad de Ingenieros Automotrices) para aceites de engranes y de motor (de combustión), grados AGMA (Sociedad Americana de Fabricantes de Engranes) para aceites de engranes, SUS (Segundos Saybolt Universal), cSt (viscosidad cinemática en centistokes), y viscosidad absoluta. Para confundirnos más, pueden aplicarse dos mediciones de temperatura para la mayoría de ellos, sin mencionar que la viscosidad debe presentarse ya sea a 40°C (104°F) o a 100°C (212°F).

Aun cuando todas estas designaciones han cumplido con propósitos útiles en uno u otro grado, la mayoría de los profesionales de la lubricación se basan y emplean un método como base para la selección de productos. Para quien es nuevo en el campo de la lubricación, el número de opciones puede parecer confuso, particularmente si el proveedor del lubricante no asocia uno de los sistemas de viscosidad prominentes a la etiqueta del producto. Para complicar las cosas, los diseñadores de la maquinaria deben definir la viscosidad del lubricante de tal forma que el usuario del equipo comprenda claramente lo que necesita sin tener que solicitar ayuda externa.

Esto indica la necesidad de una designación de viscosidad universalmente aceptada - una que pueda ser empleada por los profesionales de la lubricación, proveedores de lubricante e ingenieros diseñadores de la maquinaria simultáneamente con mínima confusión.

En 1975, la Organización Internacional para la Estandarización (ISO, por sus siglas en inglés), al unísono con la Sociedad Americana para Pruebas de Materiales (ASTM), la Sociedad de Tribólogos e Ingenieros de Lubricación (STLE), el Instituto de Estándares Británicos (BSI) y el Instituto Alemán para la Normatividad (DIN) resolvieron establecer una propuesta que ayude a minimizar la confusión. Esta propuesta se conoce como Grado de Viscosidad de la Organización Internacional de Estandarización, abreviado como ISO VG.

No precisa tener mucho tiempo en este campo para escuchar a alguien decir que la viscosidad es la propiedad física más importante de un fluido al determinar los requerimientos de lubricación. Así que...

Piense en un esquiador que se desliza sobre el agua. El agua tiene una viscosidad medida en centistokes de 1. Esta se ubica en el fondo de la escala cSt. Podemos ver cuánta agua desliza a un esquiador profesional mientras se desplaza en su trayectoria. Si el sujeto estuviera esquiando en un lago de aceite de engranes SAE 90/ISO 220 y todas las condiciones fueran exactamente iguales, entonces la cantidad de agua salpicada sería considerablemente menor debido a que el fluido resiste a la fuerza de corte del esquí en un grado mucho más alto.

La viscosidad es la medida de la

resistencia de un aceite a fluir

(esfuerzo de corte) bajo ciertas

condiciones. Para simplificar, la

viscosidad del aceite representa la

medida por la cual el aceite tiende

a permanecer en su sitio cuando

es empujado (cortado) al mover

los componentes mecánicos.

¿Qué es la viscosidad?

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El agua pasa en un segundo. La misma cantidad de miel tardaría 1000 segundos (hipotéticamente). Sabemos que si incrementamos y disminuimos la temperatura de un fluido, con frecuencia existe un cambio correlacionado de su resistencia a fluir. El fluido se vuelve más espeso a bajas temperaturas y se adelgaza a altas temperaturas.

Dadas todas esas variables y detalles, varias organizaciones decidieron encontrar una forma de identificar los aceites lubricantes de tal manera que los miembros de dichas organizaciones tuvieran una manera simple y uniforme para comunicarla, educar y finalmente proteger sus intereses.

El propósito del sistema ISO de clasificación de grados de viscosidad es establecer un método para medir la viscosidad para que los proveedores de lubricantes, diseñadores de equipo y los usuarios tengan una base común (estandarizada) para la designación o selección de lubricantes industriales líquidos.

Se analizaron a conciencia diferentes planteamientos antes de que el Comité Técnico de ISO (TC23) concluyera una propuesta lógica y fácil de usar. Hubo que tener en mente algunos importantes criterios desde el inicio, tales como:

Referenciar los lubricantes a temperatura nominal para sistemas industriales.

Emplear un patrón considerando las tolerancias dimensionales de manufactura.

Utilizar un patrón que tenga sensibilidad o repetitividad hacia arriba y abajo de la escala.

Usar un patrón que emplee un reducido número de grados de viscosidad, fácilmente manejable.

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Clasificación de Viscosidad ISO

La temperatura de referencia para la clasificación debería ser razonablemente cercana al promedio

de la experiencia de uso industrial. También debería relacionarse estrechamente a otras temperaturas

seleccionadas empleadas para definir propiedades tales como el Índice de Viscosidad (IV), el cual

puede ayudar a definir un lubricante. Un estudio de las temperaturas posibles indicó que 40°C (104°F)

era apropiada para las clasificaciones de lubricantes industriales, así como para la definición de las

propiedades de los lubricantes. La clasificación de viscosidad ISO consecuentemente está basada en

la viscosidad cinemática a 40°C (104°F).

Para que la clasificación pudiera utilizarse en los cálculos de diseño de ingeniería en los que la viscosidad cinemática era sólo uno de los parámetros, fue necesario que el rango de los grados de viscosidad (rango de tolerancia) no excediera de 10 por ciento por arriba y abajo del valor nominal. Esto representaría un grado de incertidumbre en los cálculos, similar al impuesto por las tolerancias dimensionales de manufactura. Esta limitación, a la par con el requerimiento de que el número de grados de viscosidad no fuera muy extenso, condujo a la adopción de un sistema con separaciones entre los grados de viscosidad.

Esta clasificación define 20 grados de viscosidad en el rango de 2 a 3200 milímetros cuadrados por segundo ( mm2/s es igual a 1cSt) a 40°C (104°F). Para líquidos base petróleo, esto cubre aproximadamente el rango entre el queroseno y el aceite de cilindros. Cada grado de viscosidad se designa por el número entero más cercano al punto medio de su viscosidad cinemática en mm2/s a 40°C (104°F), y se permite un rango de +/- 10 por ciento de este valor. En la Tabla 1 se enlistan los 20 grados de viscosidad y los límites apropiados de cada uno.

Grado de viscosidad ISO VG 2 3 5 7 10 15 22 32 46 68 100 150 220 320 460 680 1000 1500 2200 3200

**Viscosidad cinemática media cSt @ 40ºC

10 15 22 32 46 68 100 150 220 320 460 680 1000 1500 2200 3200**

**Límite inferior cSt @ 40ºC

90 135 198 288 414 612 900 1350 1980 2880**

**Límite superior cSt @ 40ºC

110 165 242 352 506 748 1100 1650 2420 3520**

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Si bien es cierto que algunos grados de viscosidad quedarán fuera en tanto que las compañías adoptan la designación ISO, no es necesario que los usuarios de esos productos dejen de utilizarlos.

Además, no existe intención de ofrecer una definición de calidad de los lubricantes en esta escala. El hecho de que un producto tenga asociado un número ISO VG no tiene nada que ver con sus características de desempeño.

La designación ISO ha estado en proceso de desarrollo desde 1975. El comunicado más reciente se publicó en 1992 (ISO 3448), con una adición en 1993, y contiene 20 gradientes. Esta cubre casi cada tipo de aplicación que los profesionales de la lubricación esperarían encontrar. La comunidad de fabricantes de lubricantes ha aceptado los gradientes recomendados por ISO y ha dedicado apreciable esfuerzo para incluir en esta propuesta sus productos nuevos y viejos.

Es poco probable que todos los que aprendimos sobre los lubricantes de parte de nuestros mentores bajo el toldo de un auto abandonemos el sistema de gradientes SAE. No tenemos que hacerlo. Al menos para los aceites automotrices, esperamos continuar viendo el uso de los valores 10- 20- 30- 40- 50. Es probable, sin embargo, que en el mundo de la lubricación industrial haya más dependencia de ISO en el futuro.

Por Favor refiérase a este artículo como: Este artículo se publicó originalmente en la revista Machinery Lubrication, ejemplar de julio 2001, bajo el título "ISO Viscosity Grades". Traducción: Roberto Trujillo, Noria Latín América