Fluidos Resistentes al Fuego: Clasificación ISO 6743-4
La norma ISO 6743-4 clasifica los fluidos hidráulicos según su comportamiento frente al fuego. En prensas de forja, donde el aceite puede contactar con piezas a 800-1.200°C, el fluido resistente al fuego es un requisito de seguridad, no una opción. Las regulaciones de seguros industriales y las normas de seguridad minera (p. ej., EN 14720-1) pueden exigir fluidos HF en determinadas aplicaciones.
| Clasificación ISO | Nombre | Base | Agua (%) | Ventajas | Limitaciones |
|---|---|---|---|---|---|
| HFAE | Emulsión aceite-en-agua | Aceite mineral emulsionado | > 80% | Muy bajo coste, buen enfriamiento | Mantenimiento microbiológico, viscosidad baja, corrosión posible |
| HFAS | Solución acuosa sintética | Aditivos en agua (sin aceite) | > 80% | Larga vida, no biológica | Viscosidad muy baja, limitaciones en ciertos sellos |
| HFB | Emulsión agua-en-aceite | Aceite mineral + agua emulsionada | 35-60% | Mejor lubricidad que HFA | Separación de emulsión si mal mantenida |
| HFC | Solución polialquilenglicol + agua | PAG + agua | 35-55% | Buena lubricidad y resistencia al fuego | No compatible con pintura epoxi, mayor coste |
| HFDR | Éster fosfórico puro | Triarilfosfato sintético | 0% | Excelente lubricidad, alta resistencia al fuego | Corrosivo para metales Zn/Cd, requiere sellos FKM, caro |
| HFDU | Éster sintético sin agua | Éster orgánico biodegradable | 0% | Alta lubricidad, biodegradable, compatible mineral | Menor resistencia al fuego que HFDR |
Selección por Tipo de Prensa de Forja
Prensa de forja en caliente (acero/aluminio a > 800°C)
Fluido: HFC o HFDR
Alta resistencia al fuego necesaria. HFC si el coste es prioritario y se puede gestionar el contenido de agua. HFDR para las aplicaciones de mayor exigencia y temperaturas más altas.
Prensa de forja en tibio (300-800°C)
Fluido: HFC o HFDU
La resistencia al fuego sigue siendo importante. HFDU combina lubricidad y resistencia al fuego sin contenido de agua, simplificando el mantenimiento.
Prensa de forja en frío (temperatura ambiente)
Fluido: HLP VG 46-68 o HVLP VG 46
Sin riesgo de incendio por temperatura de pieza. El fluido mineral convencional ofrece mejor lubricidad. Si la normativa de instalación exige HF, usar HFDU.
Prensa de estampación en caliente (hot stamping)
Fluido: HFDR o HFDU
Estampación de acero boron a 900-950°C para piezas de carrocería. Máxima resistencia al fuego. Compatible con sellados de alta temperatura.
Lubricantes de Proceso: Forja en Caliente
El lubricante de proceso en forja en caliente tiene tres funciones: reducir la fricción entre pieza y matriz, facilitar el desmoldeo y proteger térmicamente la matriz. Las temperaturas de contacto de 800-1.200°C eliminan cualquier posibilidad de lubricación por película líquida: solo los sólidos lubricantes y las películas vítreas funcionan en estas condiciones.
Forja en Frío y Conformado: Lubricantes de Alta Presión
En la forja en frío (temperatura ambiente) y el conformado de metales (embutición, troquelado, extrusión en frío), las presiones de contacto pueden superar los 2.000-3.000 MPa. En este régimen solo los lubricantes con aditivos reactivos que forman películas de reacción sobre el metal pueden mantener la lubricación.
| Proceso | Presión de contacto | Lubricante recomendado | Consideraciones de material |
|---|---|---|---|
| Embutición profunda acero | 500-1.500 MPa | Aceite de embutición con EP (azufre+cloro) o éster con jabón de zinc | El zinc fosfatado de la chapa facilita la lubricación. Sin EP agresivo en acero inox. |
| Embutición acero inoxidable | 800-2.000 MPa | Aceite mineral clorado VG 22-46 o éster con extrema presión | El acero inox tiende al gripado. Aditivos de cloro activos. No usar azufre activo. |
| Extrusión en frío de aluminio | 1.000-2.500 MPa | Aceite de embutición sin cloro (aluminio + Cl → corrosión) | El aluminio fosfatado/stearated mejora la lubricación. Éster o aceite mineral puro + jabón. |
| Forjado de aluminio en frío | 300-800 MPa | Aceite mineral VG 46-68 EP o éster con bajo contenido EP | Aluminio sensible al calor: refrigeración abundante. Sin azufre activo. |
| Troquelado y punzonado | Alta velocidad, presión puntual | Aceite de troquelado VG 15-32 (fluido), bajo viscosidad | Velocidad alta: el aceite debe penetrar rápidamente y no acumular entre golpes. |
| Laminado en frío de fleje | Alta presión, velocidad alta | Emulsión de aceite de laminación (5-10% aceite en agua) | Control de temperatura de emulsión (30-45°C), pH 7-8.5, biocida. |
Compatibilidad de Juntas en Fluidos HF
El cambio de aceite mineral HLP a fluido resistente al fuego requiere verificar la compatibilidad de todos los materiales del sistema hidráulico. Los fluidos HF tienen composiciones muy diferentes al mineral y afectan de forma distinta a los elastómeros y pinturas.
| Material de junta / sello | HFA / HFB | HFC (PAG+agua) | HFDR (Fosfórico) | HFDU (Éster) |
|---|---|---|---|---|
| NBR (nitrilo) | ✓ Compatible | ✓ Compatible | ✗ Hincha severamente | ✓ Compatible |
| FKM (Viton) | ✓ Compatible | ✓ Compatible | ✓ Recomendado | ✓ Compatible |
| EPDM | ✓ Compatible | ✓ Compatible | ✗ Incompatible | ✗ Hincha |
| Poliuretano (PU) | ⚠ Verificar | ⚠ Verificar | ✗ Incompatible | ⚠ Verificar |
| PTFE | ✓ Compatible | ✓ Compatible | ✓ Compatible | ✓ Compatible |
| Neopreno (CR) | ✓ Compatible | ✓ Compatible | ✗ Incompatible | ✓ Compatible |
| Pintura epoxi interior | ✓ Compatible | ✗ Puede ataque | ✗ Puede ataque | ⚠ Verificar |
| Acero carbono sin revestir | ⚠ Corrosión sin inhibidor | ✓ Con inhibidor | ✓ Pasiva superficies | ✓ Con inhibidor antiherrumbre |
| Zinc/cadmio (galvanizado) | ✓ Compatible | ✓ Compatible | ✗ Corrosivo | ✓ Compatible |
Protocolo de conversión de HLP a fluido HF:
- Inventariar todos los materiales de sellado y pinturas del circuito hidráulico
- Verificar compatibilidad con el proveedor del fluido HF seleccionado
- Drenar y limpiar el sistema con un flush del fluido nuevo (no usar el mineral de flush)
- Sustituir juntas incompatibles (NBR por FKM en el caso de HFDR)
- Cargar el fluido nuevo y verificar presión de vapor de agua (crítico en HFC) a temperatura de operación
- Análisis del fluido HF tras 200 horas: verificar contaminación residual de mineral, pH y contenido de agua
Mantenimiento del Fluido Hidráulico en Prensas de Forja
Control de agua en HFC
El HFC tiene 35-55% de agua. La evaporación durante la operación concentra el PAG y cambia las propiedades. Medir concentración semanalmente con refractómetro. Corregir con agua destilada o PAG según la concentración.
Control de pH en fluidos acuosos
HFA, HFB y HFC deben mantener pH 8-9.5 para inhibir la corrosión. Medir semanalmente. Si cae por debajo de 8, añadir inhibidor alcalino. pH por debajo de 7 → drenaje inmediato.
Contaminación microbiológica (HFA/HFB/HFC)
Los fluidos acuosos son propensos al ataque bacteriano y fúngico. Síntoma: olor nauseabundo, color oscuro, slime. Prevención: biocida periódico, temperatura {'>'}20°C del depósito, evitar luz y nutrientes.
Filtración de HFDR
El fosfato de triarilo HFDR hidroliza con agua de condensación, generando ácidos fosfóricos que atacan metales y degradan el fluido. Control de TAN mensual. Filtros de adsorción (arcilla activa) para eliminar ácidos.
Fluidos HF y Lubricantes de Forja
FILLCORE suministra fluidos HFC y HFDU para prensas hidráulicas de forja, grafito coloidal acuoso y lubricantes de conformado en frío. Envasado desde 5L hasta IBC 1.000L. Asesoramiento técnico en la conversión de HLP a fluido resistente al fuego.