Con este topic solo se quiere compilar datos netamente técnicos y se aprovechan las palabras claves para efectuar enlaces a otras páginas informativas para los detalles de rigor, a partir de esta combinación de datos, cada uno de nosotros tendrá a la mano la información necesaria para desarrollar el criterio y tomar la mejor decisión al momento de hacer mantenimiento al ventilador que lo requiera.
En primer lugar, analicemos para conocer que es lo que debe lubricarse:
El mecanismo de apoyo para que un ventilador rote consta de un eje y una bocina, en la ingeniería mecánica a este elemento de máquinas algunos autores lo identifican e incluso se le conoce como chumacera y manguito. La gráfica siguiente ilustra este elemento de máquinas.
La gráfica siguiente es elocuente a las fuerzas físicas que generan la fricción, para mas detalles que amplíen estos aspectos vayamos a la fuente de la información para ampliar nuestra base de conocimientos sobre la Fricción y el rozamiento por deslizamiento.
Para mas detalles que amplíen la interacción entre la fricción, desgaste y lubricación nuevamente recurramos a la fuente de la información para ampliar nuestra base de conocimientos para consultar la tribología.
En nuestro caso, para los ventiladores de nuestras PC´s el elemento empleado por el fabricante bien puede ser una grasa lubricante o un aceite lubricante y lo más probable es que el fabricante utilizara el más barato para el momento de la manufactura que, no necesariamente es el mejor. Sea una grasa lubricante o un aceite lubricante el empleado, el mecanismo de lubricación del elemento se le denomina "Lubricación por película fluida" o hidrodinámica, la cual se explica muy fácilmente con solo observar detenidamente la siguiente gráfica:
El aceite lubricante es un fluido líquido y la grasa es un fluido consistente, la diferencia fundamental entre ambos es que la grasa es un espesante al cual se la ha añadido el aceite lubricante, este espesante actúa como una esponja que al ser sometido a presión, libera el aceite lubricante contenido en el espesante, por lo tanto, realmente quien efectúa la lubricación es el aceite lubricante. Quiero hacer la observación que la jalea de petrolato, comercialmente conocido como "Vaselina", no es una grasa en sí, es un aceite con elevado contenido de parafina que varía su viscosidad en función de la temperatura.
El uso del aceite o la grasa es indistinto para nuestra aplicación, sin embargo, existe pequeños inconvenientes y estos no deriva de que los misma fallen en su función, vamos a explicar lo que es esto.
Cuando el sello del eje del ventilador de la PC pierde su estanqueidad, se fuga el aceite lubricante, llega un momento en el cual, y al no existir una cantidad suficiente del lubricante que transfiera el calor hacia las paredes de la carcasa fija del ventilador, la temperatura derivada de la fricción evapora el aceite lubricante remanente.
Si el eje es lubricado con grasa pues entonces el espesante residual sin aceite lubricante se solidifica y este actúa como un pegamento que impide el la rotación del ventilador (Esto no ocurre con la jalea de petrolato), si el eje es lubricado solo con aceite, el ventilador seguirá rotando aun sin lubricación hasta que las partículas derivadas del desgaste de los elementos en movimiento se acumulan y paralicen la rotación del ventilador (Esto también ocurre con la jalea de petrolato).
En caso del que un ventilador trabaje ralentizado o esté paralizado por falta de lubricante, en caso de las grasas debemos desarmarlo, limpiar el eje y la bocina, aplicar grasa y rearmar, en caso del aceite lubricante solo debemos aplicarlo sin desarmar y girar hasta que recupere su movilidad.
Por todo lo explicado entonces ya con propiedad podemos utilizar de manera indistinta la grasa lubricante o el aceite lubricantes sin embargo, ¿Cuál lubricante debe emplearse?.
Existe una amplia variedad de tipos de lubricantes, cada tipo de tiene una función de diseño, debemos entonces emplear quién mejor satisface nuestros intereses al costo mas bajo posible y esta información la podemos conseguir en la ficha técnica de cada producto en la cual nosotros basar la decisión, sin embargo tenemos que considerar tres aspectos:
1.- La carga sobre el elemento de máquinas es baja pues el aspa del ventilador es de muy poco peso, por lo tanto no es necesario un lubricante muy viscoso para contrarrestar el efecto de la carga, aunado a ello un lubricante muy viscoso causaría mayor desgaste en el eje pues generará mayor temperatura por la natural fricción que genera la hidrodinámica cuando rota el ventilador a altas velocidades.
2.- La rotación del eje del ventilador es alta por la que el lubricante de baja viscosidad y densidad disipará el calor más rápido y circulará dentro del mecanismo al reservorio con mayor facilidad por el efecto termosifón generado por la temperatura (Termosifón en este caso cuando el liquido lubricante se desplaza desde la zona de la baja densidad hacia la alta densidad cuando el mismo este sometido a diferentes temperaturas en una única área de contacto, la densidad de los fluidos es modificada por la temperatura por lo que a alta temperatura baja densidad y baja viscosidad y al baja temperatura, alta densidad y alta viscosidad. Téngase en cuanta que la viscosidad es la resistencia que ofrece un fluido al movimiento y la densidad es la cantidad de masa contenida en el volumen.
3.- Costo del lubricante y disponibilidad en el mercado.
En mi opinión derivada de la experiencia particular puedo hacer las siguientes recomendaciones:
En el caso de agregar aceite lubricante al ventilador que use grasa, emplear aceite mineral neutro, el mismo que se consigue en las farmacias y en la sección de cosméticos de todo mercado como "Aceite para bebés", este al no contener aditivos (excepto el perfume) no tendremos problemas de reacciones químicas con los aditivos que quedan remanentes en el espesante de la grasa; sin embargo el aceite mineral neutro carece de aditivos que lo protejan contra la oxidación y otros contaminantes derivados del desgaste atrapados en lubricante remanente, por lo tanto se degradará con el correr del uso y el tiempo.
NOTA: Siempre tengan presente que "Agregar aceite mineral neutro a un ventilador que use grasa lubricante o aceite lubricante sin remover los residuos viejos es el equivalente a bañarse y no cambiarse la ropa interior".
Para la remoción del aceite residual primero emplear "Ayudante de mecánico" y hacer rotar a alta velocidad el ventilador con una soplador u otro equipo similar a fin de barrer el lubricante viejo del elemento de maquinas, esta operación se debe repetirlo 3 veces para asegurar la limpieza, luego drenar el "Ayudante de mecánico" y agregar aceite mineral neutro, sin embargo se recomienda usar un aceite lubricante de baja viscosidad y alta calidad. El "Ayudante de mecánico" contiene aditivos detergentes muy agresivos que ayudan a remover la suciedad del mecanismo, sin embargo el aceite base del ayudante es sensible a la temperatura y se evapora fácilmente, por ello una vez utilizado para limpieza debe ser reemplazado.
En caso de no contar con ayudante de mecánico, puede emplearse Kerosen o limpia manchas conocido comercialmente como "Vensol". el detalle es que al carecer estos productos de detergente, el procedimiento hay que repetirlo tantas veces como sea necesario en aquellos casos extremos donde la suciedad este fuertemente adherida al elemento de máquina. Otra buena opción sustituta se le conoce como "Ayudante de marinero", comercialmente denominada "Fórmula marina", de por sí este último contienen detergentes en mayor proporción que el "Ayudante de mecánico" y aditivos adicionales que se emplean para limpieza de metales en entornos sometidos al salitre. Otra interesante alternativa sería el aceite lubricante para mantenimiento de armas de fuego, altamente resistente a las altas temperaturas y contiene aditivos anticorrosivos.
NOTA: Debe tenerse sumo cuidado al emplear los líquidos recomendados para limpieza, es especial aquellos cuya presentación es es "Spray", Aquellos ventiladores cuyos elementos están fabricados en materiales transparentes sensibles a los solventes orgánicos, por lo que se mancharán e incluso deformarán de manera irreversible. Sea precavido y aplique criterios razonables, puede muy bien usar los productos mencionados, solo eviten rociar o derramar este tipo de productos sobre los materiales transparentes, una técnica es vaciar lo que va a utilizar en una cucharilla por ejemplo y trasegar el líquido con una inyectadora al área a limpiar, entre otras.
En caso de reemplazar grasa lubricante con aceite lubricante, efectuar el mismo procedimiento anterior.
En caso de reemplazar la grasa, se debe desarmar el ventilador extrayendo el eje de la bocina y limpiar todo muy bien, luego agregar jalea de petrolato o una grasa de buena calidad y reensamblar el ventilador. Nunca se deben mezclar grasas, esto se debe a que como existen diversos espesantes, las reacciones químicas entre ellos desmejoran totalmente las propiedades de de las grasas. Muchas grasas son compatibles entre si pero es seguro que no estamos en la capacidad de determinar que tipo de espesante tiene la grasa que contiene el reservorio del ventilador asi que de todas formas es mejor no hacer experimentos. Como dato interesante, la jalea de petrolato es compatible con cualquier grasa pues como se indicó previamente, es un aceite con alto contenido de parafinas que a medida que la temperatura baja incrementa dramáticamente su viscosidad. Recordemos también que al igual que el aceite mineral neutro, la jalea de petrolato carece de aditivos que mejores sus propiedades y eviten su degradación con el tiempo.
En caso de remplazar un Aceite lubricante con una grasa, efectuar el mismo procedimiento anterior. No debe mezclarse grasas con aceites debido a que existen incompatibilidades entre los aditivos contenidos entre los espesantes y los contenidos en los aceites lubricantes, exceptuando claro esta la jalea de petrolato y el aceite mineral neutro.
la tabla a continuación nos ayudaría a tomar una decisión para mezclar las grasas lubricantes ya que claramente indica las compatibilidades de los espesantes, sin embargo, como las cantidades que vamos a emplear son tan pequeñas entre otras razones que no necesariamente son necesarias traerlas al caso, es más fácil y realmente práctico para nosotros reemplazarla totalmente.
Para mayores detalles técnicos de las grasas consultemos los datos técnicos de la grasa.
Un buen tipo de grasa que la experiencia permite recomendar es la que viene con los kit de mantenimiento de las juntas homocinéticas automotrices (Mal llamadas tripoides), ya que además de contener ambos lubricantes sólidos, contienen entre otros aditivos, elementos antioxidantes, antihigroscópicos (Repelen la humedad) y biocidas (Matan los microrganismos que se alimentan de petróleo y/o sus derivados).
Debo mencionar que existen otras grasas especiales que podemos utilizar son las basadas en silicona (En el mercado venezolano se le consigue comercialmente con el nombre "Vaselina de silicona" y grasas aditivadas con Politetrafluoroetileno (Grasas con teflón), sin embargo sus precios son verdaderamente prohibitivos y las cantidades mínimas en las que el producto se comercializa derivarían en una pérdida del material, me explico, por muy bueno que sea, no vamos a comprar un Kg o 250 cc a un precio relativamente exorbitante para emplear el equivalente a menos de dos gramos de la sustancia lubricante que es lo aproximado que requiere un ventilador.
Ejemplo del precio de venta al detal de la "Vaselina de silicona" (Excelente e inmejorable producto lubricante) al 13/08/2014, presentación mínima de venta: 1 Kg
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Piensen, ¿Vale la pena pagar tanto por tanta cantidad, usar tan poco y tener guardado el resto?, ¿Cuánto mantenimiento debe hacerse para utilizar toda esa cantidad?
Referente al grafito y al disulfuro de molibdeno, estos son lubricantes sólidos que brindan extra protección en caso de que el espesante de la grasa pierda el aceite lubricante y ellos se pueden conseguir libremente en el mercado. No es recomendable emplear mina de lápiz molida combinada con jalea de petrolato pues en primer lugar no es grafito puro y entre sus componente tenemos ciertas arcillas, las arcillas actuarían como abrasivo, aparte el gran tamaño de las partículas y segundo las partículas no cuentan con uniformidad dimensional, estos dos factores bien causaran desgaste abrasivo en las piezas a lubricar, siempre es preferible comprar el grafito puro en polvo e incluso el Disulfuro de Molibdeno, pero a fin de cuentas y si analizamos bien, sale más costoso comprar aditivos y hacer una mezcla imprecisa (Lo cual se traduce en poca eficiencia), que comprar el lubricante ya "armado" por una casa especializada del ramo.
Para aceites lubricantes bien puede emplearse las marcas comerciales como por ejemplo: "3 en 1", "5 en 1", Aceite lubricante para máquinas de coser, aceite mineral neutro (Aceite para bebés) mencionado previamente, etc.; sin embargo estos aceites se deterioran rápidamente y tienden a evaporarse (Una manera fácil de determinar si un aceite lubricante tiende a evaporarse es con la persistencia prolongada del aroma del aceite en el ambiente donde se utiliza, el olor es precisamente el vapor del aceite). Particularmente recomiendo emplear fluido para transmisión automática (ATF) de cualquier especificación y/o marca, si es sintético aun mucho mejor.
Esta recomendación se basa en que los "ATF" son los más complejos de todos los fluidos lubricantes. Los ATF no solamente deben reducir la fricción para prevenir el desgaste como todos los lubricantes, son compatibles con la química de todos los componentes mecánicos del ventilador (Que bien pudieran estar ensamblados de materiales diferentes), operan a bajas y altas temperaturas extremas y mantener un performance constante durante un extenso período. Para llevar a cabo estas complejas tareas, el ATF generalmente contiene los siguientes componentes: Dispersantes para el control de sedimentos y barnices, Antioxidantes para prevenirla oxidación del propio fluido por la acción del oxigeno contenido en el aire atrapado en el contenedor, Antidesgastantes para la protección del eje, bocina y arandela de empuje, Inhibidores de corrosión para prevenir la corrosión y el óxido de los metales que protege, Agentes para dilatar elastómeros pues previenen la pérdida de fluidos a través de los sellos, Mejoradores del índice de viscosidad parta reducir la tasa de cambio en la viscosidad por efecto de la temperatura, Depresores del punto de fluidez para mejorar la fluidez a baja temperatura, Inhibidores de espuma para evitar la formación de la misma a altas rotaciones de los mecanismos y la Tintas roja (Amarilla en caso de ATF MERCON) para identificación, donde este último la verdad no es ninguna ventaja para nuestra aplicación.
Por otra parte la recomendación que sean a base sintética, se debe a la uniformidad molecular del aceite lubricante base de este tipo de fluido y esto se traduce en un menor coeficiente de fricción que genera menos calor y produce menos desgaste. La gráfica siguiente es muy elocuente en lo que respecta a los principales efectos de la uniformidad molecular.
Se les recuerda que es muy importante evitar mantener contacto prolongado entre los lubricantes aditivados acá recomendados y la piel, la mayoría de los aditivos empleados en este tipo de lubricantes consisten en compuestos químicos cancerígenos, por lo tanto, deben ser cuidadosos al emplearlos.
Este topic esta abierto a discusión y todas las opiniones e incluso discrepancias son bienvenidas para la mejora del mismo, a medida que tenga información nueva lo iré modificando y espero sea de ayuda y provecho para todos.
Quien desee ampliar sus conocimientos de elementos de máquinas para aclarar dudas referente al incremento de temperaturas por rotación del eje dentro de una bocina, por efecto del lubricante empleado, viscosidades y consistencias de lubricantes, pueden consultar textos relativos a "Elementos de máquinas" de autores como Shigley, Faires, Mott, Baumister, entre otros tantos.
Saludos cordiales.
