Fuerza de Fricción Estática (Fe)

La fuerza de fricción estática se genera debido a la rugosidad microscópica de las dos superficies que interactúan y se entrelazan. Entre ellas se generan enlaces iónicos y microsoldaduras formadas por la humedad y el oxígeno del aire.

Fuerza de Fricción Cinética (Fc)

La fuerza de fricción cinética se presenta cuando un cuerpo se mueve con respecto a otro, se opone al movimiento y es de magnitud constante. La fuerza de fricción cinética entre dos cuerpos que se mueven entre sí se puede presentar como: metal-metal, sólida, mixta o fluida.

Fuerza de Fricción Cinética Metal-Metal

La fuerza de fricción cinética metal-metal tiene lugar cuando la rugosidad de una superficie metálica desliza directamente sobre la otra y el sistema tribológico está constituido por dos cuerpos sólidos, entre los cuales no hay un tercer elemento sólido o fluido que los separe.

Características:

• Puede ser de alta o de mediana intensidad, dependiendo del tipo de materiales en contacto.
• Ocasiona, en la mayoría de los casos, que las superficies de fricción de los componentes de la máquina se suelden y la falla sea catastrófica. Esto se debe a la gran cantidad de calor generado cuando las crestas altas y pequeñas chocan, se deforman elásticamente y luego plásticamente hasta fracturarse.
• Ocurre de manera transitoria cuando los mecanismos lubricados de una máquina se ponen en operación o se detienen y la condición de lubricación es elastohidrodinámica o fluida.

Lubricación elastohidrodinámica: corresponde a un estado similar al estado de película gruesa, en él, las presiones que el movimiento relativo producen en la película del lubricante de la interfase son suficientes para mantener las superficies separadas, soportando la carga de los elementos a los que corresponden dichas superficies. Si el movimiento cesa, la película del lubricante se interrumpe, dando lugar al contacto directo entre las superficies.

Fuerza de Fricción Sólida Cinética

La fuerza de fricción sólida cinética se presenta de manera transitoria siempre que los componentes de la máquina inician su movimiento o paran.

Características:

• Depende del tipo de aditivo antidesgaste que tenga el lubricante.
• Es de regular intensidad y conlleva a un bajo nivel de desgaste adhesivo.
• Puede conllevar a altos niveles de desgaste adhesivo cuando la película lubricante es fluida y se rompe debido a condiciones mecánicas u operacionales anormales en el mecanismo lubricado.

Fuerza de Fricción Mixta Cinética

La fuerza de fricción mixta cinética se presenta de manera permanente cuando los mecanismos lubricados de una máquina trabajan bajo condiciones de lubricación elastohidrodinámica (EHL).

Características:

• Depende del tipo de aditivo de extrema presión y de las características del lubricante utilizado.
• Es de mediana intensidad y conlleva a un nivel de desgaste adhesivo moderado, que se presenta en los componentes lubricados durante el funcionamiento de la máquina.
• Se puede minimizar cuando se requiere un lubricante con un aditivo de extrema presión de tipo EP1 y se utiliza un EP3. Se puede incrementar cuando se requiere un EP3 y se pasa a un EP1.

Fuerza de Fricción Fluida Cinética

La fuerza de fricción fluida cinética tiene lugar cuando las superficies de fricción se mueven la una con respecto a la otra completamente separadas por un tercer elemento que, por lo regular, es un fluido.

Características:

• Para un mismo espesor de película lubricante, depende de si el lubricante utilizado es mineral, sintético o vegetal.
• En el caso del aceite mineral, se define como la resistencia que presentan al corte las laminillas que constituyen la película lubricante. Un valor típico es de 0,008.
• En el caso de los aceites sintéticos, se define como la resistencia a la rodadura de las esferas de igual diámetro que constituyen la película lubricante. Un valor típico es de 0,006.
• En el caso de los aceites vegetales, se define como la resistencia a la rodadura de las esferas de diferente diámetro que constituyen la película lubricante. Un valor típico es de 0,007.

Coeficiente de Fricción

El coeficiente de fricción es el parámetro modificable para reducir las pérdidas por fricción y hacer más productivo el desempeño mecánico de los componentes de máquinas.

El coeficiente de fricción entre dos cuerpos que se mueven puede ser por deslizamiento o por rodadura, dependiendo de la forma geométrica de las superficies que interactúan.

El coeficiente de fricción por rodadura es menor que por deslizamiento.

El valor del coeficiente de fricción por deslizamiento y por rodadura, a su vez, es función de la naturaleza del contacto que se presente entre los cuerpos sometidos a fricción y puede ser: metal-metal (por deslizamiento o por rodadura), sólido (por deslizamiento o por rodadura), mixto (por deslizamiento o por rodadura) o fluido (por deslizamiento o por rodadura).

Coeficiente de Fricción Metal-Metal Cinético

El coeficiente de fricción metal-metal cinético es el más alto, conlleva a elevadas pérdidas de energía por fricción y alta generación de calor, y depende de la naturaleza de los materiales friccionados en contacto.

Coeficiente de Fricción Sólida Cinético

El coeficiente de fricción sólida cinético depende del tipo de material que se le haya aplicado a las superficies metálicas que interactúan como material de desgaste.

Coeficiente de Fricción Fluida

El coeficiente de fricción fluida por rodadura depende del tipo de fluido utilizado como lubricante para separar las dos superficies.