La pasta antiagarrotamiento no vuelve incierta la precarga

¿Es un lubricante o un abrasivo?

Es la pregunta más frecuente, y tiene una respuesta clara que la mayoría de las discusiones pasa por alto.

Una pasta antiagarrotamiento es un aceite o grasa portadora con lubricantes sólidos dispersos, además de espesantes e inhibidores de corrosión. Los sólidos varían según el producto: una formulación habitual enumera grafito, escamas de cobre, polvo de aluminio y óxido de zinc; una calidad de níquel declara un 20 % de escamas de níquel puro en un portador para alta temperatura; una pasta de molibdeno puede superar el 60 % de MoS₂. Los fabricantes llaman a estos sólidos lubricantes sólidos — forman una película de separación, reducen el efecto stick-slip y evitan la corrosión por frotamiento, el gripado y el agarrotamiento.

Qué hace con la cifra

Valores publicados, cada uno propio de un producto y de un ensayo:

Partiendo de esa referencia, el fabricante de la calidad de cobre y grafito afirma que se puede alcanzar la misma fuerza de apriete con hasta un 30 % menos de par. La cuenta cuadra: 0,13 ÷ 0,185 = 0,703, es decir, un 29,7 %.

Una trampa al leer esas fichas: el mismo producto declara también un coeficiente de 0,06 en el ensayo de cuatro bolas. Ese no es el factor de tuerca de un perno, y los dos no son intercambiables.

Por qué no existe un porcentaje universal

Es tentador quedarse con el «30 %» como regla. No lo es.

Los factores de tuerca publicados para pastas antiagarrotamiento ya abarcan aproximadamente 0,13–0,16, y la ficha técnica de la pasta de un gran fabricante indica aplicar los valores de par normales — y, por separado, prohíbe ese producto en tuercas y espárragos de rueda. Dos fabricantes, dos instrucciones distintas, ambas correctas para su propio producto.

Lo que la norma recomienda en su lugar es obtener la relación para el lubricante, el material, el tamaño, el recubrimiento y la temperatura reales — o dejar de inferir la precarga a partir del par y medirla, con una célula de carga, un perno instrumentado o la medición ultrasónica de la longitud.

La corrección que tuvimos que hacer

Habíamos planteado este artículo en torno a un compromiso limpio: la pasta antiagarrotamiento compra el desmontaje futuro a costa de la certeza presente. La segunda mitad es falsa.

ASME PCC-1 sostiene lo contrario: aplicar un lubricante especificado de forma constante hace que el factor de tuerca sea más constante, lo que mejora el reparto de la carga entre los pernos. La lubricación controlada da a la vez la facilidad de desmontaje y una dispersión más estrecha.

Así que la afirmación honesta es más acotada y más útil: la pasta antiagarrotamiento cambia y redefine la condición de fricción. Si la cifra de par no se calibró para ese producto y ese método de aplicación, la precarga que se suponía ya no se obtiene. La incertidumbre procede del desajuste, no de la pasta.

Es la misma conclusión que en una cifra de par presupone una condición de fricción, alcanzada desde el otro lado. La fricción no es el enemigo. La fricción no documentada sí lo es.

Dónde la especificación ordena usarla

Si la pasta antiagarrotamiento fuera simplemente peligrosa, ninguna especificación la exigiría. Algunas lo hacen, y los casos instructivos la acompañan de una cifra de par.

• La instrucción de mantenimiento de una válvula de un fabricante de racores manda recubrir abundantemente las roscas de la tuerca del prensaestopas con pasta antiagarrotamiento y apretar después según una tabla de la misma página — 55–60 ft·lb para un tamaño. La cifra de par y la pasta se emiten juntas.
• Una llamada a revisión de seguridad de vehículos exigía una capa fina de pasta antiagarrotamiento de níquel para alta temperatura en la cara de asiento entre disco y buje de vehículos concretos — y prohibía expresamente que llegara a las roscas de los espárragos.

Ese segundo caso es la ilustración más clara de esta página. Dos superficies separadas por unos pocos milímetros: una debe recibir el compuesto y la otra debe quedar limpia. Solo una de ellas está en la trayectoria de fricción del apriete.

La cara del disco, dicho con cuidado

La pregunta del disco de freno se plantea mucho y merece precisión.

La cara de asiento entre disco y buje no es una de las dos interfaces de fricción en rotación que fijan la relación entre par y precarga — esas son los flancos de la rosca y la superficie de apoyo bajo la tuerca o la cabeza. Por tanto, una película ahí no cambia la conversión del par como lo hace la lubricación de la rosca, siempre que se quede donde se aplicó.

Eso no equivale a decir que sea mecánicamente irrelevante. Sigue siendo una cara de unión apretada que transmite carga, y los fabricantes concretan qué puede ponerse en ella. La llamada a revisión anterior exigía que el compuesto estuviera libre de suciedad y óxido, porque la suciedad ahí puede causar un alabeo excesivo del disco — y otros fabricantes limitan el compuesto al orificio de centrado de la rueda y lo mantienen por completo fuera de la cara de montaje.

Por tanto, la respuesta no es sí ni no. Depende de la interfaz y del fabricante, y la pregunta útil es qué superficie nombra realmente la instrucción.

Qué hacer con esto

Se derivan tres cosas, y ninguna es un porcentaje:

1. Si una especificación nombra un compuesto, use ese, ahí, y use su par. La cifra y la pasta se emitieron como pareja.
2. Si no se especifica nada, aplicar pasta antiagarrotamiento significa que la cifra de par existente ya no corresponde a la precarga para la que se escribió. Obtenga la relación para su combinación o mida directamente la precarga.
3. La constancia vale tanto como el valor. Lo que subraya la norma es que aplicar un lubricante especificado siempre de la misma manera estrecha la dispersión — que suele ser lo que de verdad necesitaba una unión.

Cómo funciona la relación de fondo se explica en par y fuerza de apriete; por qué cambiar una superficie cambia la unión sin cambiar la cifra, en una cifra de par presupone una condición de fricción; y el agarrotamiento que la pasta existe para evitar, en por qué se gripa el acero inoxidable.

Un recubrimiento cambia el mismo término de fricción antes de aplicar ningún compuesto, y por eso la elección del acabado y el recubrimiento electrolítico y la tolerancia de rosca forman parte de la misma decisión que esta.

Hay una pregunta previa sobre lo que había en el elemento de fijación antes de aplicar nada. La norma de requisitos generales establece «limpio y ligeramente aceitado» como estado de entrega por defecto, y después no dice absolutamente nada sobre cuánto.

Este artículo trata el paso 5: acabado. El orden completo es sustrato, rosca, cabeza, accionamiento, acabado y documentación. El artículo inglés Specifying a screw explica por qué alterarlo genera retrabajo.

Preguntas frecuentes

¿La pasta antiagarrotamiento es un lubricante o un abrasivo?

Un lubricante. Es un aceite o grasa portadora con lubricantes sólidos dispersos — grafito, cobre, aluminio, níquel o disulfuro de molibdeno según la calidad —, además de espesantes e inhibidores de corrosión. Los fabricantes describen que esos sólidos forman una película de separación que reduce el stick-slip y evita la corrosión por frotamiento, el gripado y el agarrotamiento. La palabra abrasivo aparece en ASME PCC-1 referida a otra cosa: óxido, escamas de pintura y arena, que son contaminación y no sólidos formulados.

¿Cuánto debo reducir el par al usar pasta antiagarrotamiento?

No hay una cifra universal. Un producto de cobre y grafito publica un factor de tuerca de 0,13 frente a una referencia de acero al carbono sin lubricar de 0,185 e indica hasta un 30 % menos de par para la misma fuerza de apriete. Los factores de tuerca publicados para distintos productos abarcan aproximadamente de 0,13 a 0,16, y otro gran fabricante indica aplicar los valores de par normales con su producto, aunque lo prohíbe en las tuercas de rueda. Siga la instrucción del producto que realmente tiene.

¿La pasta antiagarrotamiento hace impredecible la precarga?

No por sí misma. ASME PCC-1 señala que aplicar un lubricante especificado de forma constante hace más constante el factor de tuerca, lo que mejora el reparto de la carga entre los pernos. La incertidumbre procede de un desajuste: si la cifra de par no se calibró para ese producto y ese método de aplicación, la precarga que se suponía ya no se obtiene. El problema no es la fricción, sino la fricción no documentada.

¿Hay que poner pasta antiagarrotamiento en la parte trasera de un disco de freno?

Depende del vehículo y de la superficie que se nombre. Una llamada a revisión de seguridad exigía una capa fina de pasta de níquel para alta temperatura en la cara de asiento entre disco y buje de vehículos concretos y la prohibía expresamente en las roscas de los espárragos. Otros fabricantes la limitan al orificio de centrado de la rueda y la mantienen fuera de la cara de montaje. La cara del disco no es una de las interfaces de fricción en rotación que fijan la relación entre par y precarga, pero sigue siendo una cara de unión apretada, y la suciedad ahí puede causar un alabeo excesivo.

¿Por qué varían tanto los factores de tuerca publicados?

Porque el factor de tuerca es una propiedad del conjunto de condiciones de montaje y no del compuesto. ASME PCC-1 recoge un único lubricante cuyo factor de tuerca pasó de 0,155 a 0,105 en un intervalo de ensayo de 0 a 40 grados Celsius, una variación del 50 % solo por la temperatura, con la misma pasta y las mismas piezas. Por eso la norma recomienda obtener la relación para el propio lubricante, material, tamaño, recubrimiento y temperatura, o medir directamente la precarga.

Referencias

• ASME PCC-1 — Pressure Boundary Bolted Flange Joint Assembly: contaminación abrasiva, constancia del lubricante y apéndice K sobre la obtención de la relación entre par y precarga
• Fichas técnicas de fabricantes de pastas antiagarrotamiento (factores de tuerca, composición, instrucciones de aplicación y prohibiciones)
• Llamada a revisión de seguridad de vehículos que exigía pasta antiagarrotamiento de níquel en la cara de asiento entre disco y buje y la prohibía en las roscas de los espárragos
• Instrucción de mantenimiento de válvulas de un fabricante de racores que asocia la pasta antiagarrotamiento a una tabla de pares
• «Is Anti-Seize a lubricant, abrasive, or both?» y preguntas relacionadas, Mechanics Stack Exchange

Esta página explica una relación y cita instrucciones publicadas como ejemplos. Para cualquier unión real, el documento que rige es la especificación del fabricante del equipo o del vehículo.