Diferencia entre aceite hidráulico 46 y 68

El 68 es el más espeso de los dos: a 40 °C opone casi 50% más resistencia a fluir que el 46 y, por eso, soporta trabajar más caliente. En un aceite mineral común (hecho de petróleo refinado, el más usado en hidráulica), el 68 necesita estar unos 8 a 10 °C más caliente para quedar tan fluido como el 46. El grado correcto es el que pide el manual; cuando acepta los dos, decide la temperatura del aceite en la bomba (la pieza que lo empuja por el sistema).

¿Cuál es la viscosidad del aceite hidráulico 46 y del 68?

Los números 46 y 68 miden el espesor del aceite, a 40 °C: cuanto mayor el número, más espeso el aceite.

Piense en la miel y el agua: la miel corre despacio porque opone más resistencia a fluir. Esa resistencia se llama viscosidad, y es lo que mide el número del aceite hidráulico.

La unidad de esa medida se llama centistokes (cSt). Un aceite vendido como 46 tiene cerca de 46 cSt a esa temperatura, y un 68, cerca de 68 cSt. Ese número se llama grado ISO VG y viene de la norma internacional ISO 3448.

En el aceite hidráulico, los grados más usados van del 10 al 100 (10, 15, 22, 32, 46, 68 y 100), y cada uno es cerca de 50% más espeso que el anterior.

¿Y las letras junto al número, como en HLP 68? Indican la clase del aceite, es decir, las protecciones que lleva; están explicadas en el artículo sobre tipos de aceites hidráulicos.

Dentro de la misma línea de producto, el 46 y el 68 son de la misma clase. La diferencia de espesor viene del aceite base, el aceite que forma casi todo el lubricante: el 68 lleva más aceite base espeso en la mezcla.

Figura 1. Dos tubos iguales a 40 °C: el 68 tarda casi 50% más en vaciarse.

Para quien necesita el número: según la ISO 3448, el ISO VG 46 va de 41,4 a 50,6 cSt a 40 °C, y el ISO VG 68, de 61,2 a 74,8 cSt. Es una tolerancia de 10% para cada lado (1 cSt es igual a 1 mm²/s). Los rangos no se tocan, y dos aceites reales, cada uno en su rango, pueden quedar de unos 20% a unos 80% de distancia.

La escala de la ISO 3448 va del ISO VG 2 al 1500; la ASTM D2422 agrega el 2200 y el 3200.

Pero la máquina no trabaja a 40 °C. ¿Qué pasa cuando el aceite se calienta?

¿Cómo cambian con la temperatura el aceite hidráulico 46 y el 68?

Los dos se vuelven más fluidos al calentarse y más espesos al enfriarse, y el 68 sigue más espeso que el 46 a cualquier temperatura.

Es lo que pasa con la miel: recién salida del refrigerador, casi no corre; calentada, corre rápido. Dentro de la misma línea de producto, el 46 y el 68 se vuelven más fluidos juntos, como dos curvas que avanzan lado a lado sin cruzarse.

En la práctica, la diferencia entre los grados se convierte en diferencia de temperatura. El 68 a cerca de 48 °C fluye como el 46 a 40 °C, unos 8 °C de distancia. Con el aceite más caliente, entre unos 50 y 80 °C, la distancia sube a unos 9 a 10 °C.

Figura 2. A 48 °C, el 68 fluye como el 46 a 40 °C.

Cuánto se vuelve más fluido un aceite con el calor depende del índice de viscosidad (IV): cuanto mayor el índice, menos cambia el espesor. El aceite mineral común queda cerca de 100, y los números de este artículo valen para él.

Para quien necesita el número: valores calculados por la ASTM D341, con IV 100 (ASTM D2270) y aceite en el centro del grado; en los extremos del rango, las temperaturas cambian de 2 a 3 °C. En el frío, la distancia se reduce a unos 6 °C.

Si los dos se vuelven más fluidos con el calor, falta saber qué espesor quiere la máquina.

¿Por qué la temperatura decide entre el 46 y el 68?

Porque la bomba solo rinde y dura con el aceite dentro de un rango de espesor, y es la temperatura la que pone el aceite dentro o fuera de él.

Ese rango lo da el fabricante de la bomba, en su catálogo, y se llama rango óptimo de viscosidad. Vale con la máquina en régimen: produciendo normalmente, con la temperatura del aceite ya estable.

Fuera del rango, el problema cambia según el lado:

• Demasiado fluido (aceite demasiado caliente para el grado): el aceite se escapa por las holguras, las rendijas mínimas entre las piezas, y vuelve al tanque sin mover el cilindro, la pieza que desplaza la carga. Esa es la fuga interna. La máquina se vuelve lenta, y la película de aceite, la capa que separa las piezas, se adelgaza.

• Demasiado espeso (aceite frío, en el arranque): la cavitación, en tres pasos.

  1. El aceite llega despacio a la bomba y la presión cae en la entrada.

  2. Con la presión baja, las partes más livianas del aceite pasan a vapor, aun con el aceite frío, y forman burbujas.

  3. Donde la presión vuelve a subir, dentro de la bomba, las burbujas de vapor colapsan de una vez y arrancan partículas del metal: es la cavitación. Las burbujas de aire que se sueltan del aceite en la misma caída de presión no colapsan así: causan espuma y ruido.

Cómo se ve esto en su planta: con aceite demasiado fluido, los cilindros se ponen lentos al final del turno, la presión oscila y el tanque se calienta más de lo normal. El motivo: la fuga por las holguras se convierte en calor y vuelve el aceite aún más fluido.

Con aceite demasiado espeso, la bomba silba o suena como grava en los primeros minutos y el motor consume más corriente en el arranque.

En la Figura 3, el rango óptimo de la bomba aparece coloreado; donde la curva de cada grado entra y sale de él están las temperaturas buenas. La línea horizontal a la altura del 46 muestra los 8 °C de diferencia entre los grados.

El eje vertical usa una escala logarítmica: la distancia entre 10 y 100 cSt es la misma que entre 100 y 1000, lo que deja valores muy distintos en el mismo gráfico. La línea roja discontinua marca el mínimo de 10 cSt, aceptado solo por poco tiempo.

Figura 3. Con el rango óptimo de un catálogo de bomba, el 46 sirve entre cerca de 45 y 67 °C, y el 68, entre cerca de 54 y 77 °C. Con el mismo espesor, el 68 está unos 8 °C por encima del 46.

Para quien necesita el número: los catálogos de bombas de pistones suelen pedir de 16 a 36 cSt en trabajo continuo y aceptan 10 cSt solo por poco tiempo. En el arranque en frío, aceptan hasta 1000 o 1600 cSt, según el catálogo, por pocos minutos y sin carga.

Con IV 100, los 1000 cSt se alcanzan cerca de menos 6 °C en el 46 y de 0 °C en el 68. Las bombas de paletas y de engranajes tienen rangos propios.

Algunas bombas tienen un drenaje de la carcasa (la carcasa es la caja de metal que envuelve las piezas internas): el tubo que devuelve al tanque el aceite que se escapó por dentro de la bomba. Ese aceite sale más caliente que el del tanque, y en esas bombas el catálogo suele dar el rango para él.

Con el rango de la bomba y la curva de cada grado a mano, la elección se vuelve una consulta de tabla.

Aceite hidráulico 46 o 68: ¿cuál usar en su máquina?

Use el grado que pide el manual de la máquina; si acepta los dos, elija por la temperatura del aceite en la bomba en régimen.

1. Busque el grado en el manual. Si indica uno solo, sígalo.

2. Si acepta los dos, mida la temperatura del aceite en régimen en el punto que indica el catálogo de la bomba (el tanque o, en las bombas que tienen drenaje de la carcasa, el drenaje).

   Si el catálogo habla del drenaje y usted midió en el tanque, la lectura del tanque da menos que la del drenaje: súmele unos grados. Cuántos, en su bomba, lo confirma el Equipo Técnico.

3. Busque la fila en la tabla y compárela con el catálogo de la bomba.

Las temperaturas de la tabla valen para aceite de índice de viscosidad cercano a 100. En un aceite de índice más alto, como el HVLP, la distancia entre los dos grados es mayor.

El HVLP consigue el índice alto con un aditivo que sostiene la viscosidad en el calor o con un aceite base que ya tiene índice alto. Su curva se comprueba en la ficha del aceite o en el análisis, porque el catálogo de la bomba da solo el rango.

Con agua en el aceite o riesgo de incendio, la elección pasa a ser de tipo de aceite.

El agua entra por condensación, lavado o un sello gastado. Donde entra un poco todo el tiempo, Kelpen Oil formula la línea Supra AWD, de la clase HLPD: la D, de detergente, significa que el aceite mantiene el agua en gotas finas, dispersas, y lleva la suciedad hasta el filtro. No separa el agua en el tanque, y la entrada de agua se sigue tratando en la fuente.

Donde una fuga puede encontrar fuego, el Supra HFDU FR 68 se enciende con más dificultad que el aceite mineral, aunque sigue siendo combustible. Es una base de ésteres (un aceite sintético, hecho por reacción química y no refinado del petróleo), sin aceite mineral y sin agua.

Para quien necesita el número: la tabla usa el rango de 16 a 36 cSt. Por la regla empírica de Arrhenius, solo aproximada, en el aceite mineral, por encima de unos 60 °C, cada 10 °C más reduce más o menos a la mitad la vida del aceite por oxidación. La línea completa está en aceites hidráulicos industriales.

¿Y cuando la máquina ya tiene 46 y el stock solo tiene 68?

¿Se puede usar aceite hidráulico 68 en lugar del 46?

Se puede, si en régimen el 68 sigue dentro del rango de la bomba y el arranque en frío queda dentro del límite del catálogo. El 46 en lugar del 68 también sirve, si la máquina trabaja lo bastante fría para que no quede demasiado fluido.

• Con el 68 en lugar del 46: pierde menos aceite por las holguras, pero el arranque se vuelve más pesado y, con el aceite frío, el sistema pierde más energía empujando el aceite por las líneas y válvulas.

• Con el 46 en lugar del 68: el arranque se vuelve más liviano, pero el aceite caliente puede quedar demasiado fluido y el cilindro pierde velocidad.

Cuidado con un cambio tentador: poner 68 porque la máquina se puso lenta. Eso puede esconder una bomba o un sello de cilindro gastados. Con aceite más espeso, la holgura gastada pierde menos aceite y el síntoma disminuye por un tiempo, pero el desgaste continúa, y un poco más de él ya anula la ganancia.

Una máquina lenta también viene de aceite demasiado caliente o de una válvula de alivio (la que limita la presión máxima) abierta todo el tiempo. Cambie de grado solo con un motivo medido y respetando el manual.

Figura 4. En la holgura gastada, el 68 pierde menos aceite que el 46, pero aún más que la holgura nueva: disimula el desgaste, sin repararlo.

Para quien necesita el número: en la holgura, el aceite fluye en capas que se deslizan sin mezclarse (régimen laminar). En ese régimen, la fuga es inversamente proporcional a la viscosidad y crece mucho con la holgura: holgura 10% mayor, fuga cerca de 33% mayor (el cubo de la holgura).

A 40 °C, el 68, casi 50% más espeso, pierde cerca de un tercio menos aceite que el 46. Pero una holgura apenas 14% mayor devuelve la fuga a lo que era (raíz cúbica de 68/46 = 1,14).

Otra duda aparece a la hora de completar el nivel: ¿se pueden juntar los dos?

¿Se pueden mezclar el aceite hidráulico 46 y el 68?

Se puede, si los dos son de la misma línea y de la misma clase. La mezcla se vuelve un aceite de espesor intermedio y solo sigue siendo 46 o 68 cuando lleva poco del otro (porcentajes con los dos aceites en el centro del grado):

• con hasta cerca de 25% de 68 en el 46, sigue siendo 46;

• de cerca de 25% a 74% de 68, la mezcla queda entre los dos y no pertenece a ningún grado;

• con más de cerca de 74% de 68 (menos de 26% de 46), es 68.

Al reponer el nivel, complete con el mismo grado y la misma línea.

Mezclar clases distintas, como un HLP con el HLPD detergente, puede empeorar la separación del agua, la espuma y la filtración. Aditivos de química distinta pueden reaccionar entre sí y formar lodo, una pasta que obstruye el filtro. Incluso entre dos HLP de marcas distintas, hable con el Equipo Técnico antes.

Figura 5. Con los dos aceites en el centro del grado, hasta cerca de 25% de 68 la mezcla sigue siendo 46; por encima de cerca de 74%, ya es 68; en el medio, no es ninguno de los dos.

Para quien necesita el número: según la ASTM D7152, con los dos en el centro del grado, mitad y mitad da cerca de 56 cSt a 40 °C, fuera de cualquier grado.

La mezcla, el calor y la contaminación cambian el espesor del aceite, y por eso se mide.

¿Cómo comprueba Kelpen Oil que el aceite es realmente 46 o 68?

Midiendo la viscosidad. En el laboratorio propio de Kelpen Oil en Arujá (SP), la viscosidad de cada lote se mide a 40 °C, y también a 100 °C cuando se calcula el índice de viscosidad. Un resultado fuera del rango impide que el lote salga de la planta; la lista completa está en los ensayos que aprueban cada lote.

Con las dos medidas, se puede trazar la curva real de ese aceite, como en la Figura 3. En el aceite en uso, la misma medida muestra si salió del grado:

• Viscosidad subiendo suele indicar envejecimiento por el calor y el oxígeno (oxidación), agua en el aceite o mezcla con un aceite más espeso.

• Viscosidad bajando suele indicar contaminación con un fluido más delgado, mezcla con un grado menor o, en el HVLP que depende de un aditivo para sostener la viscosidad en el calor, degradación de ese aditivo.

Para quien necesita el número:

Preguntas frecuentes

¿Aceite hidráulico ISO VG 32 o 46? El 32 es el grado inferior al 46, para aceite que trabaja más frío o máquina que arranca fría. La elección sigue el manual y la temperatura del aceite en la bomba (el 32 es la primera fila de la tabla). Según la ISO 3448, el 32 va de 28,8 a 35,2 cSt a 40 °C.

¿Existe el aceite hidráulico SAE 68? No con ese número: 68 es un grado ISO VG. SAE es la escala del aceite automotriz (SAE J300 para motor; SAE J306 para caja y diferencial), medida a otras temperaturas. Algunas máquinas móviles usan en el hidráulico aceite vendido por grado SAE, pero un número no se convierte directamente en el otro: vale lo que pide el manual.

¿Qué significa AW en el aceite hidráulico 68? AW viene de anti-wear, antidesgaste: un aditivo forma una película que se gasta en lugar del metal cuando la película de aceite se adelgaza bajo presión. Del ISO VG 10 al 150, el rango que cubre la DIN 51524 parte 2, la línea Supra AW cumple la norma (clase HLP). El 220 y el 320 de la línea quedan por encima de ese rango; para ellos, vale lo que informa el producto: hable con el Equipo Técnico.

¿Cuál es el aceite hidráulico más espeso? Entre el 46 y el 68, el 68. La escala ISO VG sigue por encima de él, pero en hidráulica los grados por encima de 100 son poco comunes, y vale lo que pide el fabricante de la máquina. La línea Supra AW llega al ISO VG 320, con grados más espesos para cojinetes (los apoyos en que giran los ejes) y sistemas hidráulicos.

Aceite hidráulico que se calienta, ¿qué puede ser? Causas frecuentes: intercambiador de calor (el radiador del aceite) sucio, nivel bajo en el tanque, válvula de alivio abierta todo el tiempo y bomba gastada, cuya fuga interna se convierte en calor. Espesar el aceite trata el síntoma; el primer paso es encontrar la fuente de calor.

Glosario

• Viscosidad: resistencia del aceite a fluir; baja cuando el aceite se calienta.

• ISO VG: grado de viscosidad de la ISO 3448, igual al medio del rango permitido a 40 °C, en cSt.

• Rango óptimo: rango de viscosidad en que la bomba rinde y dura, dado en su catálogo.

• Régimen: máquina produciendo normalmente, con la temperatura del aceite ya estable.

• Drenaje de la carcasa: en las bombas que lo tienen, el tubo que devuelve al tanque el aceite que se escapó por dentro de la bomba.

• Fuga interna: aceite que se escapa por las holguras y vuelve al tanque sin mover el cilindro.

• Película de aceite: capa de aceite que separa las piezas en movimiento.

Hable con el Equipo Técnico

El Equipo Técnico de Kelpen Oil revisa la temperatura del aceite en régimen, el catálogo de la bomba, la temperatura de arranque y el historial de la máquina y confirma el grado adecuado. Si el aceite ya está en uso, el laboratorio de Arujá (SP) hace el análisis del aceite en uso, como servicio pago. Antes de cambiar el grado, mida la temperatura del aceite en régimen y anote lo que pide el manual.