La mayoríacojinetes lisosde las fallas atribuidas a una «mala lubricación» son en realidad un problema de incompatibilidad: se aplicó a un cojinete un procedimiento de lubricación diseñado para otro tipo de elemento, cuando ese modelo no utiliza ese método en absoluto.
Los cojinetes lisos se clasifican en tres categorías de lubricación — de funcionamiento en seco, impregnados de aceite y lubricados externamente — y cada una falla de manera distinta si se la trata como si fuera otra.
Saber a qué categoría pertenece el componente es más importante que determinar «cada cuánto engrasarlo».
Por qué los cojinetes lisos no responden a una única regla de lubricación
Un cojinete liso funciona al mantener separados el eje y la superficie de apoyo mediante una película lubricante, en lugar de recurrir a elementos rodantes.
En el arranque, la parada o a muy baja velocidad, la película no basta para separar por completo ambas superficies; se trata de lubricación límite, y es ahí donde realmente se produce la mayor parte del contacto metal con metal y del desgaste.
Cuando el eje alcanza la velocidad de servicio, el lubricante es arrastrado hacia la zona de carga y forma una película hidrodinámica completa que mantiene las superficies totalmente separadas, reduciendo de forma notable la fricción.
(Analizamos esta curva — y las tres geometrías de cojinetes lisos — con mayor detalle en¿Qué es un cojinete liso?.)
A partir de aquí, la estrategia de lubricación se divide en tres vías porque algunos fabricantes incorporan el lubricante en el propio cojinete, mientras que en otros casos dependen de su aplicación externa:
Cojinetes lisos de funcionamiento en seco / compuestos— autolubricados por diseño, sin lubricante externo
Cojinetes sinterizados impregnados de aceite— el lubricante queda sellado en el material durante la fabricación
Cojinetes lisos de ranura de aceite / uso general— no incorporan lubricante; este debe aplicarse y mantenerse
Si se identifica mal la categoría, se deja sin lubricación un cojinete que requería mantenimiento o se contamina uno que nunca debió recibir grasa.
Cojinetes lisos de funcionamiento en seco: no añadir grasa
Los cojinetes lisos de funcionamiento en seco incorporan una capa deslizante de PTFE —o de compuesto de PTFE—, normalmente adherida sobre un soporte de bronce sinterizado o acero; esta es la construcción de los casquillos tipo DU normalizados según ISO 3547 / DIN 1494.
El coeficiente de fricción del PTFE frente al acero se sitúa aproximadamente entre 0.05–0.10, un valor lo bastante bajo como para que el cojinete funcione sin película fluida.
Durante el rodaje, se deposita sobre la superficie del eje una fina película de transferencia de PTFE, que pasa a constituir la verdadera interfaz de deslizamiento a partir de ese momento.
Esta es la única categoría en la que añadir grasa no solo es innecesario, sino también un error.
La grasa no mejora una interfaz de PTFE; por el contrario, atrae polvo y partículas abrasivas que terminan incrustándose en la superficie de deslizamiento, lo que acelera el desgaste en lugar de reducirlo.
Si un cojinete de funcionamiento en seco presenta sobrecalentamiento o desgaste prematuro, la solución casi nunca es «lubricarlo más»; lo correcto es verificar el acabado del eje, la alineación o si la carga/velocidad supera la capacidad PV (presión × velocidad) del cojinete.
Cojinetes lisos impregnados en aceite: lubricados de por vida, no por el usuario
Los cojinetes lisos impregnados en aceite se fabrican en bronce sinterizado —por lo general conforme a la especificación SAE 841—, de modo que entre 15–25% del volumen del material sea porosidad interconectada, impregnada al vacío con aceite (normalmente SAE 30 sin detergentes).
El mecanismo es pasivo: cuando el cojinete se calienta bajo carga, el aceite se dilata más rápido que el bronce circundante, de modo que el calor y la presión obligan físicamente al aceite a salir de los poros y pasar al eje.
Cuando el cojinete se enfría, la acción capilar devuelve el aceite al interior.
Por eso se comercializan como «libres de mantenimiento» y no como «autolubricados para siempre»: la reserva de aceite es limitada.
En servicio normal —velocidad moderada, carga moderada y funcionamiento a temperatura ambiente aproximada—, están realmente diseñados para durar toda la vida útil del cojinete sin intervención.
Añadir grasa encima no aporta ninguna mejora y, además, puede obstruir la estructura de poros.
Su limitación aparece con temperaturas elevadas sostenidas, cargas pesadas continuas o un entorno polvoriento con escasez de aceite.
Los tres factores agotan la reserva más rápido de lo que prevé el diseño.
En esas condiciones, una reposición ocasional de aceite —una gota de aceite compatible en el taladro de lubricación visible, cuando la carcasa dispone de él— prolonga la vida útil.
No se trata de un requisito programado, como en los cojinetes con ranura de lubricación; es una respuesta a condiciones que quedan fuera del entorno normal de diseño del cojinete.
ConsidereGDJBKECG, con un diámetro interior de 1.126 pulgadasbuje liso impregnado de aceiteen bronce SAE 841 con carga de aceite SAE 30, apto para aplicaciones como transportadores, motores de ventiladores y motores de limpiaparabrisas.
A temperatura ambiente y con carga moderada, no requiere nada más que lo incorporado en el propio material: no necesita programa de relubricación ni punto de engrase que controlar.
Si ese mismo rodamiento se instala en un rodillo de transportador que trabaja en condiciones de alta temperatura y polvo, la reserva de aceite se agota mucho antes de lo previsto; en ese caso, la intervención adecuada es una reposición manual de aceite en el alojamiento, no una pistola de engrase.
Bujes lisos con ranura de lubricación: los que realmente requieren un programa
Los bujes lisos con ranura de aceite y los de uso general — casquillos de bronce, latón o nylon con ranuras o taladros mecanizados para aceite, pero sin reserva impregnada — son la única categoría en la que la pregunta «¿con qué frecuencia debo lubricarlo?» tiene una respuesta real y relevante, porque no existe una provisión interna a la que recurrir.
No existe un intervalo único aplicable a todas las aplicaciones.
La vida entre relubricaciones depende de la combinación de carga, velocidad, temperatura y contaminación, no de un solo factor aislado: un rodamiento que trabaja con alta temperatura y polvo requiere mantenimiento con mucha más frecuencia que el mismo rodamiento en un entorno limpio y fresco.
La bibliografía técnica de la industria sobre este tema es más limitada de lo que cabría esperar.
Un artículo técnico de STLE (Society of Tribologists and Lubrication Engineers) de 2009 señala con claridad que existe muy poca orientación publicada sobre la cantidad y la frecuencia de lubricación de los cojinetes lisos si no se revisan de nuevo los parámetros de diseño originales, y recomienda consultar primero las indicaciones de lubricación del propio fabricante del rodamiento antes de recurrir a fórmulas genéricas.
Cuando no se dispone de la orientación del OEM, ese mismo artículo propone dos métodos alternativos basados en reglas empíricas.
Ambos se desarrollaron originalmente para dimensionar sistemas de lubricación centralizada en cojinetes lisos de gran tamaño; el ejemplo desarrollado en el artículo corresponde a un cojinete de polea de transportador de 4 pulgadas de diámetro.
Ese valor está muy por encima del rango de diámetro interior de aproximadamente 1/16 de pulgada a más de 1 pulgada que cubren la mayoría de los catálogos de bujes lisos, incluido este.
Uno de ellos, conocido en ocasiones como método Trabon/Lubriquip, expresa el objetivo como una fracción del espesor de la película de aceite repuesta por turno: 2/1000 cada ocho horas de forma manual, o 1/1000 cada cuatro horas mediante alimentación automática.
Es una ilustración útil del principio subyacente — pequeñas dosis frecuentes son preferibles a aportes grandes y espaciados —, pero no es un valor aplicable de forma directa en diámetros interiores menores.
Requiere conocer de antemano el espesor de la película del rodamiento, y los ejemplos resueltos de la fórmula están dimensionados para cojinetes varias veces más grandes que el diámetro interior típico de un buje liso.
Un exceso de engrase retiene calor y desperdicia lubricante con la misma certeza con que un engrase insuficiente deja sin alimentación a la película; esa es la conclusión práctica, independientemente de la fórmula que utilice, o de que no emplee ninguna.
Una grasa de uso general NLGI 2 constituye el punto de partida razonable por defecto para aplicaciones de cojinetes lisos horizontales de velocidad moderada; se mantiene en su sitio sin escurrirse bajo condiciones normales de servicio.
La NLGI 1, de consistencia más blanda, es adecuada para servicio en frío o de baja velocidad y para sistemas centralizados; la NLGI 3, más consistente, resulta más conveniente cuando un eje vertical podría permitir que una grasa más blanda se desplace fuera de la zona de carga.
Selección del lubricante adecuado según el material
Material del cojinete liso | Enfoque de lubricación habitual | Observaciones |
|---|---|---|
Bronce sinterizado (impregnado en aceite) | Reservorio de aceite incorporado | No requiere engrase rutinario; solo es necesario reponer aceite de forma ocasional en servicio severo sostenido |
Bronce macizo / latón (con ranura de lubricación) | Aceite externo o grasa NLGI 2 | Aplicar por el orificio o la ranura de lubricación; ajustar la frecuencia en función de la carga, la velocidad y la temperatura |
Nailon / acetal (POM) | Grasa ligera o ninguna | A menudo se especifica como "prelubricado"; el polímero de baja fricción requiere una cantidad mínima de lubricante externo |
Compuesto revestido de PTFE (funcionamiento en seco) | Ninguno | El lubricante externo reduce el rendimiento; debe confiarse en la película de transferencia de PTFE |
Interpretación correcta de los síntomas
La mayoría de los errores de diagnóstico en planta siguen el mismo patrón: cuando un rodamiento trabaja con temperatura elevada o ruido anormal, la reacción inmediata suele ser añadir más grasa.
En un cojinete con ranura de aceite que se engrasa según un calendario fijo, sin considerar la carga, esa reacción suele ser justo la contraria: el cojinete ya estaba sobreamatado de grasa, y añadir más solo le da a la grasa batida menos espacio adonde desplazarse.
Conviene identificar algunos patrones antes de tomar la pistola de engrase:
Si se trata de uncojinete de funcionamiento en secoy se observa suciedad o partículas abrasivas incrustadas en la superficie de deslizamiento, significa que se aplicó grasa a un cojinete que nunca fue diseñado para ello; la solución es limpiarlo y mantenerlo seco, no seguir añadiendo lubricante.
Si se trata de uncojinete impregnado en aceitey presenta un desgaste más rápido de lo previsto bajo carga pesada continua, el depósito sinterizado se está vaciando más deprisa de lo que se recarga; ese es el único caso en el que procede añadir una pequeña cantidad de aceite por el orificio de lubricación de la carcasa, no grasa.
Y si el desgaste o el rayado aparecen poco después del montaje, en lugar de tras meses de servicio, rara vez se trata realmente de un problema de lubricación; verifique el acabado superficial del eje, la alineación y el ajuste con nuestraguía de dimensionamiento de cojinetes lisos con bridaantes de dar por hecho que la causa es el lubricante.
Si todavía está evaluando si un cojinete liso es la opción adecuada para su aplicación, nuestracomparativa entre cojinete liso y rodamiento de bolasaborda ese criterio antes de que la lubricación entre en juego.
Preguntas frecuentes
¿Los cojinetes lisos de funcionamiento en seco requieren alguna lubricación?
No. Los cojinetes lisos de funcionamiento en seco dependen de una película de transferencia de PTFE (o de compuesto de PTFE) durante toda su vida útil, y la adición de grasa introduce el riesgo de contaminación abrasiva que acorta esa vida útil en lugar de prolongarla.
¿Con qué frecuencia deben relubricarse los cojinetes lisos impregnados en aceite?
En condiciones normales de carga, velocidad y temperatura, no es necesario en absoluto: el depósito de bronce sinterizado está dimensionado para durar toda la vida útil del rodamiento. Solo una carga elevada sostenida, una temperatura alta o un servicio con polvo justifican un aporte manual ocasional de aceite por el orificio de lubricación de la carcasa, si lo hubiera.
¿Qué lubricante es más adecuado para cojinetes lisos de bronce o latón?
Para casquillos de bronce o latón con ranura de aceite y sin impregnación, una grasa multipropósito NLGI 2 cubre la mayoría de las aplicaciones horizontales de velocidad moderada; utilice NLGI 1 en servicio a bajas temperaturas o a baja velocidad, o NLGI 3 en ejes verticales, donde una grasa más blanda tendería a salir de la zona de carga.
¿Un cojinete liso es lo mismo que un cojinete de fricción de muñón?
Desde el punto de vista funcional, sí: "journal bearing" es el término más habitual en el ámbito de la maquinaria rotativa de gran tamaño (turbinas, generadores), mientras que "sleeve bearing" es la denominación industrial general para el mismo conjunto de cojinete liso cilíndrico y eje. Los principios de lubricación descritos en esta guía son aplicables a ambos.
¿Puede una lubricación excesiva dañar un cojinete liso?
Sí, y es una causa de fallo tan frecuente como la falta de lubricación. El exceso de grasa no tiene adónde desplazarse en una carcasa cerrada, por lo que se agita, eleva la temperatura de funcionamiento y puede desplazar los retenes o blindajes de su posición; por ello, conviene aplicar cantidades menores con mayor frecuencia en lugar de un gran volumen a intervalos largos.
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