Lubricantes para maquinaria de fabricación de cable y fibra óptica: trefilado, stranding y recubrimiento

La industria del cable: dos mundos en uno

La industria de fabricación de cables incluye dos sectores tecnológicamente muy distintos: el cable eléctrico (de baja, media y alta tensión, incluyendo cables de potencia submarinos) y el cable de fibra óptica para telecomunicaciones. Aunque en ambos casos el producto final es un "cable", los procesos de fabricación difieren completamente, y con ellos los requerimientos de lubricación de la maquinaria.

En el cable eléctrico, el conductor metálico (cobre o aluminio) se fabrica mediante trefilado —un proceso de deformación plástica a través de hileras— y el cableado de varios hilos (stranding). La maquinaria involucrada es robusta, con cajas de velocidades de gran tamaño y cargas elevadas. En el cable de fibra óptica, el proceso de fabricación de la fibra de vidrio es delicado en extremo: la fibra mide 125 micrómetros de diámetro y cualquier contaminación superficial —incluyendo vapores de lubricante— puede comprometer sus propiedades ópticas de forma irreversible.

1. Trefilado de cobre y aluminio: lubricante de proceso vs lubricante de maquinaria

El trefilado es el proceso de reducción de diámetro del alambre de cobre o aluminio mediante su paso a tracción a través de una serie de hileras (dies) de carburo de tungsteno o diamante policristalino. Es crucial distinguir desde el principio entre el lubricante de trefilado (que actúa en la zona de deformación plástica del metal) y el lubricante de la maquinaria de trefilado (que lubrica los rodamientos y engranajes de la propia máquina). Son productos completamente distintos con funciones y especificaciones diferentes.

1.1 El lubricante de trefilado: jabones, emulsiones y aceites sulfurados

El lubricante de trefilado está en contacto directo con el alambre y la hilera durante la deformación plástica. Su función es reducir la fricción en la zona de deformación, disipar el calor generado por la deformación plástica y el rozamiento, proteger la superficie del alambre y prolongar la vida de las hileras. Los tipos principales de lubricante de trefilado son:

• Jabones metálicos (en seco): estearato de sodio, calcio o zinc en polvo. Se utilizan en trefilado en seco de alambre de cobre fino. El jabón se deposita en polvo sobre el alambre antes de la hilera.
• Emulsiones aceite en agua: para trefilado húmedo de cobre, especialmente en máquinas multihilera de alta velocidad. La emulsión refrigera y lubrica simultáneamente.
• Aceites sulfurados o clorosulfurados: para trefilado de acero de alta resistencia (alambres de armado, cable de acero). El azufre o el cloro aportan EP adicional para las altísimas presiones en la zona de deformación del acero.

1.2 Lubricación de la maquinaria de trefilado

La maquinaria de trefilado —máquinas multihilera con 12-24 cabrestantes en cascada— tiene sus propias necesidades de lubricación completamente independientes del proceso de trefilado. Los puntos principales son:

Cajas de velocidades (gear boxes): Las máquinas de trefilado multihilera tienen cajas de velocidades para cada cabrestante, con relaciones de velocidad ajustadas para compensar la reducción de diámetro en cada pase y mantener la tensión correcta del alambre. Estas cajas de velocidades trabajan bajo carga moderada pero con velocidades variables. El aceite estándar es un aceite CLP EP de base mineral o PAO ISO VG 220-320. Dado que el aceite de las cajas de engranajes puede contaminar el lubricante de trefilado si existe una fuga, algunos fabricantes especifican aceites de base éster completamente miscibles con el lubricante de trefilado en emulsión, para simplificar la gestión de residuos.

Rodamientos de los cabrestantes (guindolas): Los cabrestantes o guindolas de la máquina de trefilado giran a velocidades que dependen del diámetro del alambre y de la velocidad de producción. En trefiladoras de alta velocidad para alambre fino de cobre (diámetros de 0,1-0,5 mm), los cabrestantes pueden girar a varias miles de rpm. El calor generado por la deformación plástica durante el trefilado eleva la temperatura del ambiente alrededor de la máquina, por lo que los rodamientos de los cabrestantes trabajan a temperaturas de 50-80°C.

• Para cabrestantes de alta velocidad con alambre fino: grasa de politetraurea NLGI 2 con aceite base de baja viscosidad (VG 46-68), por su excelente comportamiento a alta velocidad y resistencia a la temperatura moderada.
• Para cabrestantes de baja velocidad con alambre grueso (máquinas de trefilado grueso para cables de energía): grasa de litio-complejo NLGI 2 con EP.

2. Stranding y cabling: máquinas de cableado de alta velocidad

El stranding es el proceso de trenzar o cablear múltiples hilos de conductor para formar el conductor compuesto de un cable eléctrico (por ejemplo, un conductor de 35 mm² formado por 7 hilos de 2,5 mm²). Las máquinas de stranding o cabling son equipos de alta complejidad mecánica, con sistemas de rotación planetaria donde bobinas de alambre giran mientras son alimentadas al punto de cableado.

2.1 Cajas de velocidades planetarias de alta precisión

Las máquinas de stranding tipo tubular (tubular strander) tienen el mecanismo de rotación de los portabobinas dentro de un tubo giratorio, con una caja de engranajes planetaria de alta precisión que sincroniza la velocidad de rotación del tubo con el avance lineal del cable en formación. La precisión de la relación de transmisión es fundamental para conseguir el paso de cablea correcto.

Los requerimientos del aceite para estas cajas de engranajes planetarias son:

• Alta calidad EP y antidesgaste para proteger los engranajes planetarios de pequeño módulo y alta carga específica.
• VI elevado (aceite PAO CLP ISO VG 220-320) para mantener una viscosidad estable que no afecte a la sincronización de velocidades en función de la temperatura.
• Muy baja tendencia a la espumación: las cajas planetarias de alta velocidad generan mucha agitación del aceite, y la espuma reduce la capacidad lubricante.
• Compatibilidad con juntas de NBR y FKM estándar.

2.2 Rodamientos de los portabobinas giratorios

Los portabobinas de alambre en una máquina de stranding tubular giran a velocidades de hasta 3.500 rpm sobre rodamientos de bolas o de rodillos cilíndricos. Las cargas en estos rodamientos son bajas a moderadas (el peso de la bobina de alambre más las fuerzas de inercia durante la rotación), pero la velocidad es alta. Los requisitos:

• Grasa de politetraurea NLGI 2 con aceite base de baja viscosidad (ISO VG 46-68): la primera elección por la combinación de alta velocidad, temperatura moderada (50-80°C) y larga vida de la grasa.
• Relleno de grasa al 30-40% del espacio libre del rodamiento: el exceso de grasa a alta velocidad genera calor por cizallamiento, lo que puede fundir la grasa y causar fallo prematuro.
• En máquinas de stranding donde el acceso para reengrase es difícil (portabobinas dentro del tubo giratorio), se prefieren rodamientos sellados (2RS) rellenados de fábrica con vida de grasa de 20.000-50.000 horas, considerados de vida limitada y sustituidos en cada revisión programada.

3. Armado de cable (armouring): bobinas de alambre a alta velocidad

El armado o armouring es el proceso de añadir una capa de protección mecánica al cable mediante el trenzado helicoidal de alambres de acero galvanizado alrededor del núcleo del cable. Se aplica en cables de energía de media y alta tensión, cables submarinos, cables industriales de alta resistencia mecánica y cables de control. La máquina de armado (armouring machine o armour serving machine) es similar en concepto a la strander, pero con bobinas de alambre de acero de gran diámetro (3-8 mm) y cargas mucho mayores.

3.1 Rodamientos de portabobinas en máquinas de armado

Las bobinas de alambre de acero en una máquina de armado tienen un peso muy superior a las bobinas de alambre de cobre fino en una strander: una bobina de alambre de acero de 5 mm puede pesar 100-300 kg. Los rodamientos de los portabobinas de armado trabajan bajo cargas radiales importantes y velocidades menores que las stranders de alambre fino. Los requisitos de lubricación son:

• Grasa de litio-complejo NLGI 2 con EP: adecuada para las cargas más elevadas y velocidades moderadas de estas máquinas. La capacidad EP del litio-complejo es superior a la politetraurea pura en aplicaciones de alta carga con velocidades bajas-moderadas.
• Grasa de politetraurea NLGI 2 con EP: preferida cuando la velocidad de rotación es alta (bobinas de pequeño diámetro de alambre fino de acero, mayor rpm) o cuando la temperatura del rodamiento supera habitualmente 100°C.
• Sistemas de engrase automático centralizado con grasa pumpable NLGI 1-2 para las máquinas de gran tamaño donde el número de puntos de engrase es elevado y el acceso manual es difícil.

3.2 Cable de potencia submarino: armado de gran escala

Los cables de potencia submarinos (para parques eólicos offshore, interconexiones eléctricas entre islas o entre países) requieren capas de armado con alambres de acero de gran diámetro (10-30 mm) y cables de armado de acero o de polipropileno de alta resistencia. Las máquinas de armado para cable submarino son instalaciones de gran escala con portabobinas de varios metros de diámetro. Los rodamientos de los portabobinas de estas máquinas trabajan bajo cargas enormes (bobinas de alambre que pueden pesar varias toneladas) a velocidades relativamente bajas. Los lubricantes usados son grasas de litio-complejo o calcio-sulfonato complejo NLGI 1-2 con alta capacidad de carga EP, aplicadas mediante sistemas centralizados de gran caudal.

4. Extrusoras de PVC/PE/XLPE para cubierta de cable

La cubierta exterior y el aislamiento de los cables eléctricos se aplican mediante extrusión: el conductor (o el núcleo ya armado) pasa a través de una extrusora donde se aplica una capa de polímero fundido (PVC para baja tensión, polietileno reticulado XLPE para media y alta tensión, LSZH para cables sin halógenos). El proceso es idéntico en concepto a la extrusión de film plástico descrita en el artículo sobre films de PE/PP, pero con algunas particularidades de las extrusoras de cable.

4.1 Cajas de engranajes de extrusoras de cable

Las extrusoras de cable son generalmente extrusoras de tornillo simple de 60-150 mm de diámetro. La carga axial en el tornillo es menor que en extrusoras de granulación o compounding, pero la producción es continua (24/7 en muchas líneas). El aceite estándar para las cajas de engranajes de extrusoras de cable es un aceite CLP PAO sintético ISO VG 220-320, por las mismas razones que en cualquier extrusora industrial: VI alto, intervalos de cambio largos, baja tendencia a la oxidación.

4.2 Rodamientos de empuje del tornillo en extrusoras de XLPE

Las extrusoras de XLPE (polietileno reticulado por peróxido) para cables de alta tensión operan a temperaturas de cilindro de 200-240°C (temperatura de activación del peróxido) con contrapresiones muy elevadas en el cabezal. Los rodamientos de empuje del tornillo en estas extrusoras trabajan bajo carga axial alta y temperatura elevada del entorno. Se recomienda grasa de politetraurea NLGI 2 con aceite base PAO o éster, con capacidad de operación hasta 180°C de temperatura del rodamiento.

Un aspecto crítico en la lubricación de extrusoras de XLPE es la compatibilidad del lubricante con los materiales del cable en proceso: el XLPE es un polímero no polar que no absorbe el lubricante, pero los vapores de lubricante en las zonas próximas al cabezal deben ser mínimos para evitar contaminación superficial del cable que podría afectar a las propiedades dieléctricas del aislamiento.

5. Torre de estiramiento (drawing tower) de fibra óptica

La fabricación de fibra óptica es un proceso de precisión extrema: una preforma de sílice dopada (de unos 50-150 mm de diámetro y 1-2 metros de longitud) se calienta en un horno a aproximadamente 2.100°C hasta que el vidrio se ablande y se pueda estirar verticalmente hacia abajo, formando una fibra de 125 micrómetros (±1 μm) de diámetro exterior. La torre de drawing puede tener 20-30 metros de altura y el proceso es continuo durante horas.

5.1 El cabrestante (capstan) de la torre: rodamientos de alta velocidad y muy baja carga

El cabrestante o capstan de la torre de drawing es el elemento que "tira" de la fibra recién formada, controlando su diámetro final mediante la velocidad de tiro. La fibra de sílice tiene una sección transversal de apenas 12.300 μm² y una tensión de tiro de apenas 50-200 gramos (5-20 g por módulo elástico). Los rodamientos del capstan trabajan bajo carga radial y axial prácticamente nula, pero a velocidades de rotación que pueden ser altas dependiendo de la velocidad de drawing (hasta 2.000-3.000 m/min en torres modernas de alta productividad).

Las restricciones de lubricación en el área del capstan son extremas:

• Cero vapores de lubricante: la fibra de sílice recién estirada es extremadamente sensible a la contaminación superficial. Cualquier vapor de lubricante que condense sobre la fibra antes de la aplicación del recubrimiento primario puede causar microgrietas en la superficie del vidrio, incrementando las pérdidas ópticas (atenuación) y reduciendo la resistencia mecánica de la fibra.
• Grasa PFPE (perfluoropoliéter) con espesante PTFE: es la única grasa técnicamente aceptable para los rodamientos del capstan de la torre de drawing. La grasa PFPE tiene una presión de vapor prácticamente nula a cualquier temperatura de proceso, es químicamente inerte (no reacciona con el SiO2 de la fibra ni con los materiales del recubrimiento), y no genera vapores orgánicos que puedan condensar sobre la fibra. Los fabricantes de torres de drawing (Helimax, OFS, Sterlite) especifican grasa PFPE en todos los rodamientos de la zona de la fibra libre (entre el horno y el primer die de recubrimiento).
• Cantidad de grasa mínima viable: el relleno de rodamientos a alta velocidad con grasa PFPE sigue la misma regla del 30-40% de espacio libre del rodamiento, aunque dado el coste extraordinario del PFPE (10-50 veces el coste de la grasa de litio-complejo), se utiliza exactamente la cantidad calculada.

5.2 Rodillos de guía de la zona de fibra libre

Los rodillos de guía que dirigen la fibra desde el horno de drawing hasta el primer die de recubrimiento UV están igualmente en la zona crítica de contaminación. Los rodillos son generalmente de diámetros de 20-60 mm y materiales de alta dureza y baja rugosidad (cerámica de alúmina o circonia, o acero inoxidable de alta dureza). Sus rodamientos son de pequeño diámetro, tipo miniatura (series 6800, 6900), y deben lubricarse exclusivamente con grasa PFPE para cumplir los mismos requisitos de no-contaminación de la fibra.

6. Recubrimiento UV, coloración y ribbonización de la fibra óptica

Inmediatamente después del estirado, la fibra de sílice desnuda es extremadamente frágil (cualquier defecto superficial actúa como punto de inicio de grieta). El primer paso tras el capstan es la aplicación de dos capas de recubrimiento UV (inner coating y outer coating) que protegen mecánicamente la fibra y le dan sus propiedades de manejabilidad. Posteriormente, en un proceso separado (o en línea en torres modernas), la fibra se colorea y puede ser ribbonizada (integrada en cintas de fibra).

6.1 Rodillos de guía en la sección de recubrimiento UV

En la sección de recubrimiento UV de la torre (donde la fibra ya tiene el recubrimiento primario aplicado pero este aún está en proceso de curado), los rodillos de guía trabajan a alta velocidad con cargas prácticamente nulas. El riesgo de contaminación del recubrimiento UV por lubricante no es tan crítico como en la zona de fibra desnuda, pero sigue siendo una preocupación: el lubricante puede afectar al proceso de curado UV si contamina la superficie del recubrimiento antes o durante el paso por las lámparas UV.

En esta sección, la mayoría de los fabricantes de torres continúan especificando grasa PFPE para los rodamientos de los rodillos de guía, tanto por el riesgo residual de contaminación como por la coherencia del plan de lubricación (usar un solo tipo de grasa en toda la zona de fibra simplifica la gestión y evita errores de aplicación).

6.2 Coloración: rodillos de tracción de baja carga

Las máquinas de coloración de fibra óptica aplican una capa de tinta UV de color sobre el recubrimiento de la fibra para la identificación de cada fibra individual en un cable multifibra. Los rodillos de tracción y guía de las coloradoras son de pequeño diámetro y baja carga, operando a velocidades de drawing similares a la torre (hasta 2.000 m/min). Los rodamientos son de tipo miniatura o extra-pequeños.

El requisito de no contaminación es menos crítico en las coloradoras que en la torre (la fibra ya tiene su recubrimiento protector), pero la tinta UV puede ser sensible a los lubricantes: algunos aceites o grasas pueden inhibir el proceso de fotopolimerización de las tintas UV si entran en contacto con la fibra antes del curado. Por esta razón, muchos fabricantes de equipos de coloración (como los de Nextrom, Rosendahl) siguen recomendando grasa PFPE en los rodamientos más próximos a la fibra.

6.3 Ribbonización: tensiones muy bajas y precisión dimensional

La ribbonización consiste en alinear varias fibras (12, 24 o más) en una cinta plana mediante la aplicación de una matriz de resina UV. Las máquinas de ribbonización trabajan con tensiones de fibra extremadamente bajas (1-5 gramos) y velocidades de hasta 1.000-1.500 m/min. Los rodamientos de los rodillos de tracción y guía son de tipo ultra-miniatura, con diámetros exteriores de 10-25 mm, y los requisitos de lubricación son similares a los de la coloradora: grasa PFPE de baja cantidad para evitar cualquier contaminación de la resina o de la fibra.

Tabla 1: Equipos de producción de cable — lubricante, temperatura e intervalo

Tabla 2: Comparativa PFPE vs PAO vs grasa de litio para rodamientos de alta velocidad en fibra óptica

7. Restricciones de lubricación en la zona de la torre de drawing

La zona de la torre de drawing de fibra óptica —desde el horno hasta el primer die de recubrimiento UV— es la zona más restrictiva en cuanto a lubricación de toda la industria manufacturera. El siguiente listado recoge las restricciones prácticas aplicadas por los fabricantes de equipos y por los propios fabricantes de fibra:

Preguntas frecuentes sobre lubricación en fabricación de cable y fibra óptica

8. Mantenimiento predictivo y gestión de lubricantes en la industria del cable

Las plantas de fabricación de cable operan generalmente en régimen continuo (3 turnos, 5-7 días/semana) con equipos de alto valor de reposición. Una parada no planificada en una trefiladora de cobre fino o en una strander de alta velocidad puede representar pérdidas de producción de varios miles de euros por hora, además del coste de reparación. El mantenimiento predictivo basado en el estado real del lubricante y en la monitorización de vibraciones es, por tanto, especialmente rentable en este sector.

8.1 Análisis de aceite en cajas de velocidades de trefiladoras y stranders

El análisis periódico del aceite de las cajas de velocidades de trefiladoras y stranders (cada 1.000-2.000 horas) proporciona información valiosa sobre el estado del lubricante y de la maquinaria:

• Partículas de desgaste de cobre (Cu): en trefiladoras de cobre, la presencia de cobre en el aceite de la caja puede indicar desgaste de casquillos de bronce o contaminación cruzada desde el lubricante de trefilado. El cobre puede actuar como catalizador de oxidación del aceite, acelerando su degradación.
• Hierro (Fe) y cromo (Cr): desgaste de los engranajes de acero. Un incremento sostenido indica pérdida de la película lubricante o contaminación abrasiva.
• Contenido en agua: la trefilación de cobre con emulsión refrigerante crea un entorno donde las fugas pueden contaminar el aceite de la caja. Límite recomendado: 0,05% de agua en aceite de engranajes.
• Viscosidad y TAN: parámetros básicos de degradación del aceite, monitorizados en cada análisis.

8.2 Monitorización de vibraciones en portabobinas de stranders

Los rodamientos de los portabobinas de las máquinas de stranding tubular giran a velocidades elevadas y tienen acceso difícil para inspección manual. La monitorización continua de vibraciones mediante sensores instalados en puntos accesibles del tubo exterior de la máquina, con análisis de la firma espectral para detectar las frecuencias características de fallo de rodamiento (BPFI, BPFO, BSF), permite detectar deterioros semanas antes del fallo catastrófico.

Los sistemas de monitorización continua de condición (CMS) inalámbricos son especialmente adecuados para stranders, ya que permiten colocar sensores en partes giratorias del equipo con transmisión de datos por telemetría, sin necesidad de contactos deslizantes ni cables en zonas de alta velocidad. Fabricantes como SKF (IMx), Schaeffler (OPTIME) o Sensata ofrecen soluciones específicamente diseñadas para máquinas de cableado.

8.3 Control de calidad del lubricante PFPE en torres de fibra óptica

En las torres de drawing de fibra óptica, el lubricante PFPE es un producto de altísimo coste que debe gestionarse con especial cuidado. Las prácticas recomendadas incluyen:

• Almacenamiento en recipientes herméticos originales, alejados de fuentes de calor y de lubricantes convencionales para evitar cualquier contaminación cruzada.
• Uso de herramientas de engrase dedicadas exclusivamente para PFPE: no compartir llaves de engrase, jeringas o equipos con lubricantes convencionales.
• Registro de número de lote del PFPE utilizado en cada rodamiento, con fecha de aplicación y zona de la torre, para trazabilidad en caso de reclamación de calidad de fibra.
• Verificación visual y de olor antes de aplicar: la grasa PFPE es blanca, inodora y homogénea. Cualquier decoloración, separación de fases u olor extraño indica contaminación y la grasa debe descartarse.

Cable submarino de alta tensión: lubricación a gran escala

Los cables de potencia submarinos para parques eólicos offshore e interconexiones eléctricas (HVAC y HVDC) son los productos más complejos y de mayor valor unitario de la industria del cable. Un cable submarino de 500 kV HVDC puede tener un diámetro de 15-20 cm y pesar más de 50 kg/metro; un tendido de 500 km supone decenas de miles de toneladas de cable. La fabricación de estos cables requiere maquinaria de armado y cableado de dimensiones extraordinarias, con implicaciones de lubricación únicas.

Máquinas de armado para cable submarino HVDC

Las máquinas de armado para cable submarino utilizan bobinas de alambres de acero galvanizado de 8-20 mm de diámetro que pueden pesar 2-5 toneladas cada una. En una máquina de armado con 40-80 portabobinas, la carga total sobre los rodamientos de los portabobinas puede superar las 200 toneladas. Los rodamientos utilizados son de gran tamaño (diámetros exteriores de 200-600 mm) y tipo de rodillo esférico de doble corona (oscilante) para absorber las desalineaciones inevitables en máquinas de tan grandes dimensiones.

La lubricación de estos rodamientos de gran diámetro requiere grasas de alta viscosidad base (ISO VG 150-220 en el aceite base), con alta capacidad EP y resistencia al lavado por agua (la maquinaria opera en entornos industriales con lavados frecuentes y humedad elevada). La grasa de calcio-sulfonato complejo NLGI 1-2 es una selección habitual por su combinación de alta carga EP intrínseca, resistencia al agua y adherencia en superficies de gran tamaño.

Sistemas de lubricación centralizada a gran escala

Una máquina de armado para cable submarino con 60 portabobinas tiene más de 120 rodamientos a lubricar regularmente. El engrase manual de todos ellos en los intervalos recomendados es prácticamente inviable en términos de tiempo y seguridad (algunos rodamientos están en posiciones elevadas de difícil acceso con la máquina parada). Los sistemas de engrase automático centralizado de alta capacidad —con bombas de membrana o de rodillo para grasa NLGI 1-2 y distribución por tuberías de acero de alta presión— son la solución estándar en estas instalaciones. El sistema puede programarse para engrasar cada portabobinas en un ciclo rotativo durante la marcha, sin necesidad de parar la máquina.

Normativa y especificaciones de fibra óptica con impacto en la lubricación

Las especificaciones técnicas de la fibra óptica monomodo (ITU-T G.652 y G.654) y multimodo (IEC 60793) establecen límites muy estrechos para la atenuación óptica (0,18-0,35 dB/km para fibras monomodo a 1310-1550 nm) y para la resistencia mecánica (tensión de prueba de 100 kpsi, equivalente a ~690 MPa). Cualquier defecto superficial de la fibra —incluyendo la contaminación por lubricante— puede provocar que la fibra no supere el proof-test y deba desecharse.

Las normas IEC 60793-1-30 y IEC 60793-1-33 especifican los métodos de ensayo para la resistencia mecánica de la fibra (proof testing y fatigue testing). Una fibra contaminada superficialmente por lubricante puede pasar el proof-test inicial pero fallar prematuramente en el tendido o durante la vida útil por fatigue accelerado en los puntos de defecto superficial. Por esta razón, los fabricantes de fibra de mayor calidad (Corning, Prysmian/Draka, OFS, Furukawa) tienen protocolos de lubricación de la torre de drawing que van más allá de las especificaciones estándar de los equipos: definen el tipo de PFPE aprobado, el proveedor homologado y el proceso de aplicación y documentación.

Calificación de lubricantes para la zona de fibra óptica

La calificación de un nuevo lubricante PFPE para uso en la zona de la torre de drawing requiere, en los fabricantes de fibra más exigentes, un proceso de validación que incluye:

• Análisis de composición del PFPE (espectroscopía FTIR, CG-MS) para verificar la ausencia de contaminantes volátiles o de compuestos de baja masa molecular que podrían vaporizarse a la temperatura de la zona.
• Test de presión de vapor a 100°C y 200°C para confirmar la volatilidad prácticamente nula.
• Ensayos de atenuación óptica en fibra producida con el nuevo lubricante aplicado en condiciones controladas, comparando con fibra de referencia.
• Test de adhesión del recubrimiento UV (OTDR y test de stripping) para confirmar que el lubricante no interfiere con el proceso de curado.
• Periodo de seguimiento en producción de 6-12 meses antes de la aprobación definitiva.

Guía de selección rápida: lubricante según el proceso y el tipo de cable

La selección del lubricante correcto en la industria del cable depende fundamentalmente del tipo de proceso, el nivel de velocidad y la proximidad al producto (restricciones de contaminación). La siguiente tabla sintetiza las recomendaciones por tipo de proceso y aplicación específica.

La columna "Restricción producto" indica el nivel de riesgo de contaminación del producto por el lubricante de maquinaria. En nivel "Máxima", solo se acepta PFPE.

9. Sostenibilidad y gestión de residuos de lubricantes en la industria del cable

La industria del cable, especialmente la producción de fibra óptica, es una industria de alta tecnología con un perfil de sostenibilidad cada vez más relevante. La gestión eficiente de los lubricantes —minimizando el consumo, extendiendo los intervalos de cambio y gestionando correctamente los residuos— contribuye tanto a la reducción de costes como a los objetivos de sostenibilidad ambiental de las empresas del sector.

9.1 Impacto ambiental del PFPE

Los lubricantes PFPE son compuestos perfluorados de cadena larga (PFAS, per- and polyfluoroalkyl substances). Aunque son inertes en condiciones normales de uso y no presentan toxicidad aguda, los PFAS de cadena larga son objeto de regulación creciente en la Unión Europea (Reglamento REACH, propuestas de restricción de universalidad de PFAS). Las empresas que utilizan PFPE en sus procesos deben:

• Gestionar los residuos de PFPE como residuos peligrosos especiales, con recogida por gestores autorizados para tratamiento específico (no incineración estándar).
• Seguir la evolución regulatoria en Europa sobre PFAS y evaluar alternativas técnicas cuando estén disponibles.
• Minimizar la cantidad de PFPE utilizada mediante la aplicación de la dosis exacta calculada para cada rodamiento, evitando el relleno excesivo que genera residuos de purga innecesarios.

9.2 Lubricantes de base renovable para maquinaria de cable (zonas no críticas)

En las zonas de la planta de cable donde no hay restricciones de contaminación de producto (cajas de velocidades de trefiladoras, lubricación de cadenas de conveyors, sistemas hidráulicos de baja temperatura), los lubricantes de base renovable (ésteres de origen vegetal, poliol-ésteres bio-based) son una alternativa viable que combina buenas prestaciones técnicas con huella de carbono reducida y biodegradabilidad mejorada. La norma ISO 6743-6 y los sistemas de certificación como VDMA 24568 (Environmentally Acceptable Lubricants) proporcionan el marco de referencia para la selección de lubricantes de bajo impacto ambiental en estos puntos.

Casos especiales: lubricación en máquinas de cable de datos y cable especial

Además del cable de potencia y la fibra óptica de telecomunicaciones, la industria del cable produce una amplia variedad de productos especiales con sus propios requerimientos de fabricación y lubricación: cable de datos (Cat. 6, Cat. 7, Cat. 8), cable coaxial, cable de señal (para automoción, aeronáutica, ferroviario) y cable de alta frecuencia. Cada uno de estos productos requiere maquinaria especializada con perfiles de lubricación específicos.

Cable de datos (par trenzado, Cat. 6 y superiores)

El cable de par trenzado para redes de datos se fabrica en máquinas de par trenzado (pair twisters) de alta precisión que deben controlar exactamente el paso de trenzado de cada par, ya que el paso de trenzado determina las propiedades de diafonía (crosstalk) del cable. Las cajas de engranajes de estas máquinas de alta precisión son similares a los timing gears de los flexo-printers: requieren aceite sintético PAO de viscosidad controlada con VI alto, para garantizar que la relación de transmisión (y por tanto el paso de trenzado) sea constante e independiente de la temperatura de operación. Las máquinas de par trenzado de alta velocidad (hasta 6.000 ppm) tienen rodamientos de alta velocidad que se lubrican con grasa de politetraurea NLGI 2 de la misma manera que cualquier aplicación de alta velocidad industrial.

Cable coaxial: extrusoras de precisión dimensional

El cable coaxial requiere tolerancias dimensionales extremadamente estrechas en el diámetro del conductor central (concentricidad del conductor en el dieléctrico), ya que la impedancia característica del cable (50 u 75 ohm) depende directamente de la relación de diámetros conductor/dieléctrico. Las extrusoras de cable coaxial son equipos de precisión especial donde la estabilidad del proceso es crítica. El lubricante de la caja de engranajes debe tener mínimas variaciones de viscosidad durante el proceso (nuevamente, aceite PAO con VI alto) para asegurar una velocidad de extrusión estable y, por tanto, un diámetro de dieléctrico uniforme.

Cable aeronáutico y de defensa: trazabilidad del lubricante

Los cables para aplicaciones aeronáuticas (conforme a normas MIL-W-22759, EN 3475 u otras) y de defensa están sujetos a procesos de homologación y trazabilidad estrictos. Los fabricantes de este tipo de cable deben documentar todos los materiales utilizados en el proceso de fabricación, incluyendo los lubricantes de maquinaria, como parte del dossier de homologación. El uso de lubricantes con certificación y ficha técnica completa (composición declarada, número de registro REACH, fichas de seguridad actualizadas) es un requisito para los proveedores de este segmento, lo que favorece el uso de lubricantes sintéticos de marcas reconocidas frente a productos genéricos de origen incierto.

Conclusión: del cobre trefilado a la fibra de sílice — distintos mundos, una misma disciplina

La fabricación de cable eléctrico y fibra óptica comprende un espectro de aplicaciones de lubricación enormemente diverso. En un extremo, las cajas de engranajes de las trefiladoras de cobre y los portabobinas de las máquinas de armado de cable submarino requieren aceites EP de alta carga y grasas con elevada capacidad antidesgaste, en un entorno donde la robustez mecánica es el parámetro crítico. En el otro extremo, los rodamientos de las torres de drawing de fibra óptica requieren el lubricante más limpio y menos volátil de toda la industria manufacturera —la grasa PFPE— en cantidades mínimas medidas con precisión, en un entorno donde la contaminación de unos pocos microgramos por metro de fibra puede arruinar kilómetros de producción.

Entre estos dos extremos, las máquinas de stranding, cabling y extrusión de cubierta requieren soluciones intermedias bien conocidas por la industria: aceites PAO CLP para cajas de velocidades de alta precisión, grasas de politetraurea para portabobinas de alta velocidad y sistemas de engrase automático para equipos de difícil acceso. La clave del éxito está en identificar correctamente el tipo de equipo, las condiciones de operación y —en el caso de la fibra óptica— las restricciones de contaminación específicas de cada zona del proceso.

Un programa de lubricación bien documentado, con especificaciones claras por punto de engrase, intervalos definidos y criterios de cambio basados en análisis y monitorización de condición, es la base de una producción de cable fiable, eficiente y de alta calidad.