Propiedades antidesgaste y de extrema presión por los métodos de las cuatro bolas y de las cuatro cuerpos

Fundamento

En condiciones de carga elevada la película hidrodinámica de lubricante se adelgaza hasta que las asperezas de las superficies entran en contacto: se pasa al régimen límite, donde lo que protege ya no es la viscosidad sino la capacidad química del aditivo de formar una capa sacrificial sobre el metal. Los ensayos de laboratorio reproducen esa condición de manera controlada. El método de las cuatro bolas hace girar una bola de acero contra otras tres fijas sumergidas en el lubricante, bajo una carga y a una velocidad definidas; tras el tiempo prescripto se mide al microscopio el diámetro de la huella de desgaste sobre las bolas fijas, y ese diámetro, menor cuanto mejor es el lubricante, es la medida de la propiedad antidesgaste. Aumentando la carga por escalones hasta que las cuatro bolas se sueldan se determinan la carga de soldadura y la carga máxima sin agarrotamiento, que caracterizan el comportamiento de extrema presión. El método de las cuatro cuerpos aplica a grasas un principio equivalente con una geometría distinta, adecuada a un lubricante que no fluye. Los resultados son comparativos y su valor está en ordenar formulaciones bajo condiciones idénticas: extrapolarlos a una máquina real exige mucha cautela, porque la geometría, la temperatura y el acabado superficial del equipo cambian por completo el régimen.

Matriz (en qué muestra)

Aceites de engranajes y de transmisión; grasas de rodamientos y de acoplamientos; aceites de corte y de conformado; lubricantes con aditivos de extrema presión; formulaciones en desarrollo y partidas en control de recepción

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Máquina de cuatro bolas con control de carga, velocidad y temperatura; dispositivo de cuatro cuerpos para grasas; microscopio de medición con retícula; termómetro de contacto; balanza; sistema de adquisición de par.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Bolas de acero certificadas de dureza y acabado definidos; solventes de limpieza de las probetas; lubricantes de referencia para verificar la máquina.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Portamuestras y copas de ensayo; planillas de diámetro de huella por carga; fotomicrografías de las huellas; identificación del lubricante y de su lote.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Bolas de acero, que se descartan tras cada ensayo; lubricante; solventes.

Unidad

m · diámetro medio de la huella de desgaste (mm) en las condiciones de ensayo · carga de soldadura y carga máxima sin agarrotamiento (N o kgf) · carga, velocidad, temperatura y duración aplicadas · aspecto de la huella y de las superficies al microscopio · comparación con un lubricante de referencia ensayado en paralelo

Rango de referencia

Las especificaciones de engranajes industriales fijan cargas de soldadura elevadas, que solo alcanzan las formulaciones con aditivos de azufre y fósforo; esos mismos aditivos son corrosivos para los metales amarillos, de modo que un lubricante que sobresale en este ensayo puede ser inadecuado para un reductor con corona de bronce

Norma que lo exige

Las especificaciones de aceites de engranajes industriales y de grasas de rodamientos, que fijan valores mínimos de carga de soldadura y máximos de diámetro de huella; los requisitos de los fabricantes de equipos para la aprobación de lubricantes; las condiciones de compraventa de lubricantes formulados; las normas de acreditación del laboratorionorma argentina

Norma que describe la técnica

IRAM 6656, que fija la estimación de las propiedades antidesgaste por el método de las cuatro bolas; IRAM 6661, sobre la determinación de las propiedades de extrema presión de grasas por el método de las cuatro cuerpos; IRAM 6581, sobre los métodos de análisis de grasas; IRAM 6653-0, sobre la clasificación de lubricantes y aceites industrialesnorma argentina

Edición y vigencia de la norma

IRAM 6656:2000; IRAM 6661:2014; IRAM 6581:2022; IRAM 6653-0:1997

Volumen de muestra

Destructivo para las probetas. De 10 a 100 mL o gramos de lubricante por ensayo

Conservación y transporte

Las bolas se limpian con el procedimiento prescripto y se descartan después de cada ensayo, porque una huella previa o un resto de lubricante anterior alteran el resultado por completo. La máquina se verifica con un lubricante de referencia de comportamiento conocido en cada serie, dado que la alineación y el estado del portabolas derivan con el uso.

Límite de detección típico

No aplica: se determinan diámetros de huella y cargas

Incertidumbre típica

Del 5 al 10 % en el diámetro de huella; la carga de soldadura se informa por escalones

Área

Mantenimiento; Materiales/industrial; Física y mecánica

Fecha de última actualización: 11/9/2026