Lubricantes para maquinaria de envase de vidrio: máquinas IS, moldeo y lehr
La fabricación de envases de vidrio (botellas, tarros, frascos) es uno de los procesos industriales más exigentes para la lubricación. Las máquinas IS (Individual Section) trabajan a 800–1.200 °C en el vidrio fundido, con mecanismos que se mueven a decenas de ciclos por minuto en atmósferas de humos y polvo de grafito. Cada punto de lubricación deficiente produce scrap y paradas de sección.
1. La máquina IS: anatomía de lubricación
La máquina IS es la tecnología universal para fabricación de envases de vidrio soplado. Cada sección es una unidad independiente con 8–12 mecanismos de movimiento lineal y rotativo que operan en sincronización precisa. Las temperaturas en el entorno de trabajo oscilan entre 200 °C (zona de mecanismos) y más de 1.000 °C (gob feeder y moldes de gob).
Mecanismos IS
150–250 °C
Aceite mineral o PAO alta T
Moldes preforma/final
500–700 °C (exterior)
Desmoldeante grafito
Conveyor caliente (dead plate)
400–600 °C
Grafito coloidal
Lehr (recocido)
50–600 °C (gradiente)
Según zona (ver tabla)
Guías y cadenas lehr
50–400 °C
PAO/Ca-sulfonato/grafito
Plungers y blanks
Contacto vidrio 1.100 °C
Lubricante interno plunger
2. Desmoldeantes de molde: grafito, aceites y sprays
Los moldes de la máquina IS (preforma y molde final) trabajan a temperaturas de superficie de 400–600 °C en contacto repetido con el vidrio a 1.100 °C. El desmoldeante evita que el vidrio se adhiera al molde de hierro fundido o acero, facilita la extracción de la pieza y reduce el desgaste de la cavidad del molde.
🔧 SWABBING AUTOMÁTICO vs MANUAL
El swabbing manual con grafito es el método tradicional pero genera emisiones de HAPs (hidrocarburos aromáticos policíclicos) y requiere parada de producción durante la aplicación. Los sistemas de swabbing automático sincronizan la aplicación de grafito en spray durante la apertura del molde, sin parar la producción. La inversión en automatización se amortiza en 6–18 meses por reducción de scrap y mejora de cadencia.
3. Lubricación de mecanismos IS: pushers, graspers y arm mechanisms
Los mecanismos de la máquina IS (pushers, invert, take-out, funnel, baffle) operan en cinemática de alta velocidad (decenas de ciclos/minuto) a temperaturas de carcasa de 150–250 °C. Necesitan aceites de alta temperatura con buena fluidez a la temperatura de trabajo y sin tendencia a carbonizar.
Especificación de aceite para mecanismos IS
- Viscosidad: ISO VG 100–150 como base. Los mecanismos de oscilación rápida pueden requerir VG 68 para garantizar fluidez a temperatura de trabajo
- Temperatura de flash point: >220 °C (Cleveland Open Cup) para evitar inflamación en entorno caliente del horno
- Resistencia a la oxidación: aceites PAO con aditivos antioxidantes de fenol esterificado o amina aromática; vida útil 2–4x superior al mineral estándar
- Sin residuos de carbón: aceite de baja formación de lacas y depósitos. Verificar con ensayo Noack (pérdida por volatilización) <12% a 250 °C
- Lubricación centralizada: sistemas single-line o multi-line sirven el aceite a todos los pivotes de la sección IS desde un depósito central calefactado
4. Conveyor caliente, dead plate y horno lehr: lubricación por zonas
Entre la salida del molde y la entrada al lehr (horno de recocido), el envase de vidrio pasa por el dead plate y el conveyor caliente a temperaturas superiores a 400 °C. El horno lehr reduce la temperatura del vidrio de 600 °C a temperatura ambiente en 30–60 minutos para aliviar tensiones internas.
⚠️ RESTRICCIÓN: Silicona y silicatos en la línea de vidrio
La contaminación con silicona en la línea de envases de vidrio produce defectos de superficie (velado, manchas) que son inaceptables en control de calidad. Nunca usar aceites o grasas de silicona en ninguna zona de la máquina IS, conveyor caliente o lehr. El grafito coloidal y los aceites PAO/PFPE son los únicos lubricantes adecuados en zonas con riesgo de contacto con el vidrio.
Preguntas frecuentes
¿Por qué se usa grafito coloidal como desmoldeante en máquinas IS de vidrio?
El grafito coloidal es el único lubricante que mantiene sus propiedades tribológicas a las temperaturas de los moldes IS (400-600°C). Forma una película continua entre el vidrio fundido y la cavidad del molde que previene la adherencia y facilita la extracción. No se oxida ni volatiliza en ese rango de temperatura. Alternativas como MoS₂ o silicona fallan o contaminan el vidrio.
¿Con qué frecuencia hay que limpiar los mecanismos IS?
En producción continua, los mecanismos IS deben inspeccionarse y lubrificarse cada 2-4 horas de producción en puntos críticos. Una limpieza profunda se realiza durante los cambios de molde programados, típicamente cada 5-10 días dependiendo de la cadencia y el producto. El análisis de aceite del sistema centralizado se realiza mensualmente.
¿Qué viscosidad de aceite usar en los mecanismos IS?
La viscosidad estándar para mecanismos IS es ISO VG 100-150. En mecanismos de movimiento rápido, se puede reducir a VG 68 para garantizar una distribución adecuada a la temperatura de trabajo (150-250°C). Siempre usar aceites de alta temperatura con base PAO o sintética: los aceites minerales estándar carbonizán en pocas semanas en ese rango térmico.
¿Se puede usar MoS₂ en el desmoldeante de moldes IS?
No es recomendable. El MoS₂ se oxida a MoO₃ a temperaturas superiores a 350°C. En los moldes IS, que operan a 400-600°C en su superficie, el MoO₃ resultante es abrasivo y puede dañar la cavidad del molde y generar defectos en el vidrio. El grafito coloidal es el desmoldeante estándar en la industria por su estabilidad térmica hasta 700°C.
¿Qué lubricante usar en las cadenas del lehr de recocido?
Depende de la zona: entrada lehr (>400°C): grafito coloidal en spray. Zona media (200-400°C): aceite cadena PAO alta temperatura. Zona enfriamiento (<200°C): aceite cadena PAO o grasa Ca-sulfonato. Zona fría de salida (<100°C): grasa NLGI 2 Li-complejo o Ca-sulfonato. Nunca usar silicona en ninguna zona del lehr.
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