Un cable de acero de 40 mm de diámetro contiene cientos de alambres individuales agrupados en torones que se enrollan sobre un alma central. Cada interfaz entre alambres —y hay miles— es un punto potencial de desgaste por fretting y de inicio de corrosión. La lubricación no es un accesorio: es parte estructural del diseño del cable. Sin lubricación, la vida útil de un cable en ciclo dinámico se reduce a una fracción de la nominal.
Estructura del cable de acero: tres interfaces que requieren lubricación distinta
Antes de hablar de compuestos, es imprescindible entender la geometría del cable. Cada tipo de alma y cada construcción de torón genera un régimen de contacto diferente — y por tanto un requisito de lubricante diferente.
FC (Fiber Core): alma de fibra natural o sintética. Actúa como reservorio de lubricante. Absorbe aceite durante la fabricación y lo libera gradualmente bajo carga. Más flexible, pero menor resistencia a la compresión lateral.
IWRC / IWSC (Independent Wire Rope / Strand Core): alma de acero. No actúa como reservorio. Mayor resistencia a rotura y menor alargamiento elástico. Es la construcción estándar para aplicaciones de elevación pesada (grúas, minas).
Contacto por fretting bajo carga dinámica. Requiere aceite penetrante de baja viscosidad aplicado en fabricación. Inaccesible en servicio.
Los torones presionan el alma en espiral. Alta presión de contacto línea. Lubricante de fabricación: aceite nafténico VG 100-150 con agentes humectantes.
Expuesta a intemperie, agua salina, polvo y contacto con roldanas. Compuesto de reengrase en servicio: petrolato, bitumen u open-gear según aplicación.
La norma EN 12385-4:2002+A1:2008 (cables de acero para elevación general) dedica la sección 6.4 específicamente a los requisitos de lubricación en servicio. Exige que el cable sea reengrasado antes de que la lubricación original se agote visible o analíticamente.
Lubricación de fabricación: el 80% que no puede reponerse
Durante la fabricación del cable, el lubricante de alma se aplica sobre los torones antes del cierre del cable mediante baño de inmersión o impregnación forzada. Una vez el cable está cerrado, este lubricante queda sellado en el interior y no puede sustituirse en servicio. Su selección es, por tanto, una decisión de diseño con consecuencias para toda la vida útil del cable.
Base nafténica de bajo punto de pour (–30 °C o inferior). Alta fluidez a baja temperatura para garantizar que el lubricante alcanza todas las interfaces internas. Índice de viscosidad (VI) bajo es aceptable porque no se requiere estabilidad térmica en servicio continuo.
Aditivos tensoactivos que reducen la tensión superficial y garantizan la mojabilidad del aceite sobre los alambres trefilados. Sin ellos, el lubricante no penetra en los contactos alambre-alambre en el interior del torón, que es exactamente donde más se necesita.
En cables galvanizados, el zinc del recubrimiento es atacado por aditivos de azufre activo (EP convencionales). El lubricante de fabricación debe ser libre de azufre activo, verificado mediante prueba de lámina de cobre ASTM D130 (clasificación 1a o mejor).
Un cable de grúa portuaria o minería a cielo abierto puede operar a –30 °C o menos. El lubricante de fabricación debe fluir a esa temperatura para que la película no solidifique y permita el movimiento relativo entre alambres sin rotura frágil de la capa lubricante.
Referencia normativa: ISO 2232 y EN 12385
La norma ISO 2232 (cables de acero para elevación — características y propiedades) y la familia EN 12385 exigen que el fabricante del cable especifique el tipo de lubricante de fabricación en la documentación técnica del cable. El usuario final debe verificar que el lubricante de reengrase es compatible con el de fabricación: no todos los compuestos de petrolato son miscibles entre sí sin riesgo de incompatibilidad.
Compuestos de reengrase en servicio: petrolato, bitumen y open-gear
El reengrase en servicio tiene dos objetivos distintos: reponer la grasa de superficie consumida por desgaste y contacto con roldanas, y proteger la superficie exterior del cable contra la corrosión. Los tres tipos principales de compuesto difieren radicalmente en su viscosidad, penetración y comportamiento ante la contaminación por arena y polvo.
Petrolato (Petroleum Jelly)
Semi-sólido a temperatura ambiente. Base de cera microcristalina + aceite mineral. Punto de fusión 45–70 °C según formulación. El calentamiento a 60–80 °C reduce su viscosidad para permitir la penetración entre torones. Es el compuesto de referencia para cables de elevación (grúas, malacates).
- Penetra mejor que el bitumen en las capas internas del cable
- Fácil de aplicar calentado (baja viscosidad en caliente)
- Compatible con cables galvanizados (sin azufre activo)
- Estándar DIN 3051 Tipo II
- Punto de fusión bajo: no apto para cables cercanos a fuentes de calor intensa
- Blanda adhesión: en grúas mineras, puede retener polvo abrasivo
Compuesto de bitumen (Bitumen-based)
Alta viscosidad y fuerte hidrofobicidad. Excelente barrera frente al agua. Especialmente indicado para cables estáticos o de baja dinámica (cables de suspensión de puentes, tensores, riostras). En cables dinámicos con roldanas, la rigidez del bitumen acumula polvo abrasivo en la zona de contacto.
- Máxima impermeabilidad al agua — ideal para ambientes marinos de baja dinámica
- Vida útil muy larga en instalaciones estáticas
- Excelente adherencia superficial: no drena por gravedad
- Penetración limitada: no alcanza los torones interiores
- En cables dinámicos: acumula grit en zona de roldana — efecto abrasivo
- Difícil eliminación si se necesita inspección o sustitución
Grasa open-gear (Open Gear Grease)
Grasa de calcio complejo o litio complejo NLGI 0-1. Formulada con aditivos EP extrema presión. Es la opción para cables de malacate de minería y grúas de gran tonelaje donde la carga de contacto en roldanas y tambor es muy elevada. Puede aplicarse en frío por spray o pistola de engrase de alta presión.
- Máxima protección EP bajo cargas de contacto elevadas
- Buena adherencia sin acumulación excesiva de suciedad
- Aplicación por spray — apta para cables en movimiento continuo
- DIN 3051 Tipo III
- Mayor coste que petrolato
- Requiere compatibilidad con espesante del lubricante de fabricación
- No apta para cables de ascensor (riesgo de goteo y manchado)
Temperatura de aplicación del petrolato
El petrolato debe calentarse a 60–80 °C para reducir su viscosidad y conseguir penetración efectiva entre los torones superficiales. Por encima de 90 °C se produce separación del aceite base y pérdida de la estructura de cera. El calentamiento debe hacerse en baño María o calentador eléctrico controlado — nunca con llama directa.
Clasificación DIN 3051: tipos I, II y III de lubricantes para cables
La norma alemana DIN 3051 es la referencia principal en Europa para la clasificación de lubricantes para cables de acero. Clasifica los compuestos en tres tipos según su consistencia y método de aplicación, e incluye métodos de ensayo para la profundidad de penetración en el cable.
| Tipo DIN 3051 | Consistencia | Producto representativo | Método de aplicación | Aplicación típica |
|---|---|---|---|---|
| Tipo I | Líquido — viscosidad baja a temperatura ambiente | Aceite nafténico penetrante VG 100–150 | Spray, goteo, inmersión en baño | Lubricación de fabricación; reengrase de cables en movimiento rápido |
| Tipo IIMás común | Semi-fluido — petrolato o cera microcristalina | Petrolato (petroleum jelly) con aditivos | Aplicación en caliente (60–80 °C), brocha, inyección a presión | Reengrase estándar de cables de elevación y tracción |
| Tipo III | Grasa blanda a firme (NLGI 0-1) | Grasa open-gear de calcio o litio complejo | Spray, inyección por pistola de presión, mopa | Cables de malacate de mina, grúas pesadas, offshore |
DIN 3051 incluye un método para medir la profundidad a la que el lubricante penetra en el cable tras la aplicación. Se secciona el cable a intervalos y se mide qué fracción de la sección transversal contiene lubricante. Un compuesto Tipo II que solo cubre la capa exterior de torones sin penetrar en el alma falla el ensayo de profundidad — aunque visualmente parezca bien lubricado.
EN 12385-4 (cables de acero para elevación general) hace referencia directa a DIN 3051 para la clasificación de lubricantes de reengrase. La norma exige que el operador utilice el tipo de compuesto especificado por el fabricante del cable. Cambiar de Tipo II a Tipo III sin autorización del fabricante puede invalidar la certificación del cable.
Protección anticorrosión: ASTM D1743, B117 y cables galvanizados
La corrosión es la principal causa de descarte prematuro de cables de acero en ambientes costeros, mineros subterráneos y offshore. Los ensayos normalizados permiten comparar la eficacia real de los compuestos de reengrase en condiciones aceleradas equivalentes al ambiente de servicio.
El compuesto se aplica sobre rodamientos de acero que se exponen a una cámara de humedad al 100% de HR durante 48 horas. Se evalúa visualmente la presencia de corrosión. Es el método principal para validar compuestos de petrolato para cables de elevación. Un petrolato formulado correctamente debe superar el ensayo sin rust visible en las superficies metálicas.
Exposición continua a niebla de NaCl al 5% durante 96 a 500 horas según el protocolo. Es el ensayo de referencia para cables de cableado de plataformas offshore y cables de grúas portuarias. Los compuestos de bitumen con alta hidrofobicidad suelen rendir mejor en B117 que los petrolatos estándar — aunque en cables dinámicos su mayor rigidez es una desventaja operativa.
El zinc del recubrimiento galvánico es atacado por aditivos EP de azufre activo (tiofosfonatos, monosulfuros) y por compuestos de pH ácido. El lubricante debe ser verificado con lámina de cobre ASTM D130 (clasificación 1a) y con ensayo de pH sobre extracto acuoso (pH 6–8 acceptable). Un petrolato EP formulado para cables no galvanizados puede inutilizar el recubrimiento galvánico en semanas.
Cables de acero inoxidable: diferente, pero no exento
Los cables de acero inoxidable (AISI 316 en ambientes marinos) no requieren protección galvánica, pero sí lubricación frente al desgaste por fretting alambre-alambre. El compuesto debe ser compatible con acero inoxidable (sin halogenuros: el cloruro ataca el pasivado). Un petrolato libre de halogenuros y sin azufre activo es la elección habitual.
Métodos de aplicación: cuatro técnicas para cuatro situaciones
El método de aplicación no es secundario: un compuesto excelente aplicado incorrectamente solo protege la superficie visible mientras el interior continúa deteriorándose. Cada método tiene un rango de viscosidades y tipos de cable en los que es eficaz.
Goteo y spray (Drip / Spray)
El lubricante líquido se aplica sobre el cable en movimiento por gravedad (goteo) o pulverización. La vibración y el movimiento del cable facilitan la distribución por capilaridad. Método estándar para cables de grúas de pórtico y cables de arrastre que no pueden detenerse para el mantenimiento.
Baño de inmersión (Dip bath)
El cable completo se sumerge en un baño del compuesto calentado a temperatura de aplicación. Máxima cobertura y penetración. Se usa principalmente en la fabricación del cable o en tratamientos de reenvasado de cables nuevos antes de la instalación. Requiere instalación fija.
Inyección a presión (Pressure injection)
Una abrazadera especial sella alrededor del cable y fuerza el compuesto caliente al interior bajo presión. Es el único método que permite forzar petrolato o grasa open-gear hacia el núcleo del cable en cables de gran diámetro (más de 25 mm). Utilizado en mantenimiento de cables de malacate de mina y plataformas offshore.
Brocha y mopa (Brush / Mop)
Aplicación manual con brocha de cerdas duras o mopa de lana. El compuesto se calienta para reducir su viscosidad y se aplica por secciones. Método habitual para cables de suspensión de puentes y cables de antenas o estructuras de torres de comunicación. Control visual sencillo de la cobertura.
Aplicaciones especiales: cinco entornos con requisitos propios
Los cables de acero operan en entornos radicalmente distintos. Lo que es correcto para un cable de malacate de mina puede ser inapropiado para un cable de ascensor o un cable de amarre offshore. Los siguientes cinco casos ilustran la diversidad de requisitos que un lubricante debe cubrir.
Malacates de minería — enrollado multicapa
En los malacates de mina de cámara cilíndrica, el cable se enrolla en múltiples capas sobre el tambor. Las capas inferiores soportan la presión de las superiores. El compuesto no puede acumular polvo ni escombros de la mina: si lo hace, actúa como pasta abrasiva entre capas.
Petrolato de baja adhesión (DIN 3051 Tipo II) formulado sin componentes tacky. Bajo contenido en resinas para minimizar la retención de partículas. Aplicación por inyección a presión en los puntos de mantenimiento programado. Verificación de penetración mediante sección del cable en cada revisión anual.
Cables de amarre offshore — biodegradabilidad obligatoria
El VGP 2013 (Vessel General Permit de la EPA) exige lubricantes ambientalmente aceptables (EAL) en aplicaciones marinas con riesgo de descarga al mar. OSPAR (Convenio para la protección del Atlántico Noreste) exige biodegradabilidad HEES para cables de amarre de plataformas en aguas europeas.
HEES (Hydraulic Environmental Ester Synthetic) de base éster vegetal o sintético. Biodegradabilidad OECD 301B superior al 60% en 28 días. Sin metales pesados. Baja ecotoxicidad LC50. El compuesto para cables offshore es generalmente un petrolato formulado con cera vegetal o base éster en lugar de petróleo mineral convencional.
Cables de ascensor — sin goteo, sin manchado
Los cables de ascensor operan dentro de un hueco de uso compartido con personas. El compuesto no puede gotear o transferirse a las guías. Los estándares europeos EN 81-20 y EN 81-50 establecen que los cables deben estar lubricados pero sin exceso de grasa libre.
Petrolato de alta consistencia (límite superior de la gama Tipo II), sin aditivos que reduzcan el punto de goteo. Aplicación controlada: solo la cantidad necesaria, sin excesos. Algunos fabricantes de ascensor especifican compuestos propietarios con prueba de ausencia de goteo a 40 °C en test de inclinación 45°.
Cables de suspensión de puentes — vida útil centenaria
Los cables de los grandes puentes colgantes (Millau, Oresund, Humber) están diseñados para durabilidades de 100 años sin sustitución del cable principal. Esto requiere protección activa permanente: revestimiento exterior de poliuretano + petrolato interior aplicado durante la fabricación del cable paralelo (PWS).
Los cables PWS (Parallel Wire Strand) se inyectan con petrolato durante la compactación y el exterior se recubre con cinta de poliuretano hermética. En cables de torón convencional para tirantes (stay cables), el bitumen se aplica sobre la hélice exterior y el interior se sella con inyección de lechada de cemento o cera petrolato.
Cables de pórtico y grúas — rango térmico amplio
Los cables de grúas de puerto o a cielo abierto pueden operar entre –40 °C en invierno en climas continentales y +60 °C en verano en zonas desérticas. El compuesto debe mantener su consistencia y cobertura en todo este rango sin endurecerse y agrietarse en frío ni fluir y drenar en calor.
Open gear grease Tipo III de litio complejo NLGI 0 con punto de pour inferior a –35 °C y punto de goteo superior a 200 °C. Aplicación por spray en frío o por inyección calentada a +30/40 °C para facilitar la penetración. Control de viscosidad del aceite base mediante VI elevado (PAO o éster sintético como base parcial).
Criterios de descarte: cuándo el lubricante ya no puede salvar el cable
El reengrase puede prolongar la vida del cable, pero no puede revertir el daño estructural ya producido. EN 12385-4 y las normativas de seguridad en elevación (FEM 1.001 para grúas, EN 13411 para terminales) establecen criterios de descarte cuantitativos que el lubricante no modifica.
Óxido superficial extenso indica que la lubricación interior ha sido comprometida. Si la corrosión ha penetrado más allá de los torones externos, el cable debe descartarse independientemente del estado del resto.
EN 12385-4 especifica el número máximo de alambres rotos por longitud de cable (número variable según construcción y grupo de clasificación ISO). Un cable con lubricación correcta tiene menor tasa de rotura por fatiga flexional.
La pérdida de sección transversal indica desgaste interno severo o corrosión del alma. Se mide con calibre de cable en dos planos perpendiculares. Una reducción del 3% suele ser el umbral de descarte según FEM 1.001.
EN 12385-4 sección 6.4 establece que la ausencia de lubricación visible en la superficie exterior del cable es en sí misma un criterio de intervención: el cable debe reengrasarse o retirarse del servicio para inspección.
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Base nafténica con agentes humectantes. Bajo punto de pour (−30 °C). Sin azufre activo. Para lubricación de fabricación y spray de cables en movimiento.
Cera microcristalina + aceite mineral. Temperatura de aplicación 60–80 °C. Compatible con cables galvanizados. Referencia para elevación general, grúas y cables de ascensor.
Alta hidrofobicidad. Para cables estáticos y tirantes de puentes. Máxima resistencia al agua en aplicaciones de infraestructura civil con baja dinámica de flexión.
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Conclusión: lubricación de cable como decisión de diseño, no de mantenimiento
La lubricación de cables de acero tiene una característica que la diferencia de casi cualquier otra aplicación industrial: el 80% del lubricante se aplica una sola vez, durante la fabricación, y no puede reponerse. Esto convierte la selección del aceite nafténico penetrante en una decisión de diseño con consecuencias que duran toda la vida útil del cable.
El reengrase en servicio —con petrolato, bitumen o grasa open-gear según la aplicación— no puede compensar un lubricante de fabricación deficiente ni un alma seca desde el principio. Su función es mantener la protección exterior y retrasar la corrosión superficial, no sustituir lo que debería estar en el interior del cable.