Grados de Viscosidad ISO Edición 5
Contenido del Boletín
¿Qué es la viscosidad? Clasificación de la viscosidad Clasificación comparativa
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grados de viscosidad ISO 1
través de los años, los usuarios de lubricantes han
Esto indica la necesidad de una designación de viscosidad
tratado de designar los grados de viscosidad de los
universalmente aceptada - una que pueda ser empleada
lubricantes empleados en manufactura. Existen
por los profesionales de la lubricación, proveedores de
grados SAE (Sociedad de Ingenieros Automotrices) para
lubricante e ingenieros diseñadores de la maquinaria
aceites de engranes y de motor (de combustión), grados
simultáneamente con mínima confusión.
AGMA
(Sociedad Americana
Engranes)
de
Fabricantes
de
para aceites de engranes, SUS (Segundos
En 1975, la Organización Internacional para la
Saybolt Universal), cSt (viscosidad cinemática en
Estandarización (ISO, por sus siglas en inglés), al unísono
centistokes) , y viscosidad absoluta. Para confundirnos
con la Sociedad Americana para Pruebas de Materiales
más, pueden aplicarse dos mediciones de temperatura
(ASTM), la Sociedad de Tribólogos e Ingenieros de
para la mayoría de ellos, sin mencionar que la viscosidad
Lubricación
debe presentarse ya sea a 40°C (104°F) o a 100°C (212°F).
Británicos (BSI) y el Instituto Alemán para la
(STLE),
el
Instituto
de
Estándares
Normatividad (DIN) resolvieron establecer una propuesta Aun cuando todas estas designaciones han cumpli do con
que ayude a minimizar la confusión. Esta propuesta se
propósitos útiles en uno u otro grado, la mayoría de los
conoce como Grado de Viscosidad de la Organización
profesionales de la lubricación se basan y emplean un
Internacional de Estandarización, abreviado como ISO
método como base para la selección de productos. Para
VG.
quien es nuevo en el campo de la lubricación, el número de opciones puede parecer confuso, particularmente si el
No precisa tener mucho tiempo en este campo para
proveedor del lubricante no asocia uno de los sistemas de
escuchar a alguien decir que la viscosidad es la propiedad
viscosidad prominentes a la etiqueta del producto. Para
física más importante de un fluido al determinar los
complicar las cosas, los diseñadores de la maquinaria
requerimientos de lubricación. Así que...
deben definir la viscosidad del lubri cante de tal forma que el usuario del equipo comprenda claramente lo que necesita sin tener que solicitar ayuda externa.
¿Qué es la viscosidad? Piense en un esquiador que se desliza sobre el agua. El
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.
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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.
grados de viscosidad ISO 2
Existen dos puntos de vista de la resistencia a fluir en los
un lado, y regresar inmediatamente. Generalmente, las
cuales están interesados los diseñadores de maquinaria.
máquinas tendrán uno u otro; algunas veces los dos al mismo tiempo.
1
Uno es la medida de cómo se comporta un fluido ante la presión. Como es el caso de una línea hidráulica
presurizada.
Esta
propiedad
es
llamada
viscosidad absoluta (también conocida como viscosidad dinámica) y se mide en centipoises (cP). 2
La otra consideración es cómo se comporta el fluido ante las fuerzas de la gravedad. Estos son llamados centistokes, de los cuales ya hablamos. Los dos están relacionados con la densidad relativa del fluido. Para determinar el centipoise de un fluido es necesario multiplicar la viscosidad del fluido por la densidad
Baja viscosidad
Alta viscosidad
relativa del fluido, o medirla directamente empleando un viscosímetro. Para los profesionales de la lubricación
Las viscosidades se definen o asignan
industrial, el centistoke es la medida que ocupará
utilizando un dispositivo de laboratorio
mayormente nuestra atención.
llamado viscosímetro. Para los aceites
Por otra parte, al medir la viscosidad en aceites usados, probablemente la peor manera sería hacerlo en unidades
lubricantes, los viscosímetros tienden a operar más bien por gravedad que por
absolutas. La medición en centistokes puede distorsionarse
presión.
Piense
en
un
viscosímetro
debido a que la densidad relativa cambia con la edad,
cinemático como un largo tubo de vidrio
generalmente incrementándola.
que retiene un cierto volumen de aceite.
Es posible que usted exceda los límites de viscosidad absoluta para una máquina, aún cuando la viscosidad
La medición de la viscosidad del fluido, es la cantidad de
cinemática le indique que está bien.
tiempo que tarda en pasar un volumen determinado de fluido a través del tubo, bajo condiciones muy específicas.
Así que, la visco sidad es la medida de la resistenc ia de un
Dado que las condiciones son repetibles, ahora es posible
fluido a fluir. El agua tiene una baja viscosidad de 1cSt y la
medir la cantidad de tiempo que le toma al fluido correr a
miel tiene una alta viscosidad, digamos 1,000 cSt.
través del tubo y esta debe ser casi igual cada vez. Esto es similar a la cantidad de tiempo que le toma a un volumen
Si una máquina tiene una carga elevada entonces el
especifico de fluido, a una termperatura especificada para
diseñador de la máquina utilizará un lubricante que se
pasar a través de un embudo. Conforme el fluido se vuelve
resista a ser desplazado, que podría ser tan pesado como la
más espeso-en función del incremento de su resistencia a
miel. Si la máquina opera con alta velocidad, el diseñador de
fluir- entonces le toma progresivamente más tiempo
la máquina especificará un lubricante que pueda hacerse a
atravesar el tubo (embudo).
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El agua pasa en un segundo. La misma cantidad de miel
El propósito del sistema ISO de clasificación de grados de
tardaría 1000 segundos (hipotéticamente). Sabemos que si
viscosidad es establecer un método para medir la
incrementamos y disminuimos la temperatura de un fluido,
viscosidad para que los proveedores de lubricantes,
con frecuencia existe un cambio correlacionado de su
diseñadores de equipo y los usuarios tengan una base
resistencia a fluir. El fluido se vuelve más espeso a bajas
común (estandarizada) para la designación o selección de
temperaturas y se adelgaza a altas temperaturas.
lubricantes industriales líquidos.
Dadas todas esas variables y detalles, varias organizaciones
Se analizaron a conciencia diferentes planteamientos antes
decidieron encontrar una forma de identificar los aceites
de que el Comité Técnico de ISO (TC23) concluyera una
lubricantes de tal manera que los miembros de dichas
propuesta lógica y fácil de usar. Hubo que tener en mente
organizaciones tuvieran una manera simple y uniforme para
algunos importantes criterios desde el inicio, tales como:
comunicarla, educar y finalmente proteger sus intereses. 1
Referenciar los lubricantes a temperatura nominal para sistemas industriales.
2
Emplear un patrón considerando las tolerancias dimensionales de manufactura.
3
Utilizar un patrón que tenga sensibilidad o repetitividad hacia arriba y abajo de la escala.
4
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
Esta clasificación define 20 grados de viscosidad en el
diseño de ingeniería en los que la viscosidad cinemática era
rango de 2 a 3200 milímetros cuadrados por segundo (1
sólo uno de los parámetros, fue necesario que el rango de
mm2/s es igual a 1cSt) a 40°C (104°F). Para líquidos base
los grados de viscosidad (rango de tolerancia) no excediera
petróleo, esto cubre aproximadamente el rango entre el
de 10 por ciento por arriba y abajo del valor nominal. Esto
queroseno y el aceite de cilindros. Cada grado de viscosidad
representaría un grado de incertidumbre en los cálculos,
se designa por el número entero más cercano al punto
similar al impuesto por las tolerancias dimensionales de
medio de su viscosidad cinemática en mm2/s a 40°C
manufactura. Esta limitación, a la par con el requerimiento
(104°F), y se permite un rango de +/- 10 por ciento de este
de que el número de grados de viscosidad no fuera muy
valor. En la Tabla 1 se enlistan los 20 grados de viscosidad
extenso, condujo a la adopción de un sistema con
y los límites apropiados de cada uno.
separaciones entre los grados de viscosidad. Grado de viscosidad ISO VG
Viscosidad cinemática media cSt @ 40ºC
Límite inferior cSt @ 40ºC
Límite superior cSt @ 40ºC
2 3 5 7 10 15 22 32 46 68 100 150 220 320 460 680 1000 1500 2200 3200
2.2 3.2 4.6 6.8 10 15 22 32 46 68 100 150 220 320 460 680 1000 1500 2200 3200
1.98 2.88 4.14 6.12 9.00 13.50 19.80 28.80 41.40 61.20 90 135 198 288 414 612 900 1350 1980 2880
2.42 3.52 5.06 7.48 11.00 16.50 24.20 35.20 50.60 74.80 110 165 242 352 506 748 1100 1650 2420 3520
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grados de viscosidad ISO 5
Reúne los métodos de medición de viscosidad más populares en una
Clasificación comparativa de viscosidad
sola tabla. Si los profesionales se identifican más con una medida en particular pero quieren ver el rango de viscosidad correspondiente en otra medida, todo lo que tienen que hacer es trazar una línea recta desde la viscosidad de su elección y ver su correlación con los otros tipos de medidas.
Kinetic Viscosities
Saybolt Viscosities
cSt
cSt
ISO
AGMA
SAE
SAE
SUS
SUS
@40ºC
@100ºC
VG
Grade
Crankcase
Gear
@100ºF
@210ºC
2000
10000 70 60
1000 800 600
50
8000
1500
1000
250
8A
6000 5000 4000
40 680
8
190
460
7
140
320
6
30
300
200
3000
500 400 300
20
200
220
5
60
110
100 80
4
50
100
3
68
2
60
7 50 40
6
30
30
80W
32 5
800
80
600 500
60
400
55 50
20 46
90
70
9 8
1000
40 85W
10
1500 100
90 150
2000
300 200
1
45
75W 15W
70W
150
10W 4 20
22
100
5W,0W 15 10
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10
60
40
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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 un a 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 lubricant es 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
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