Aditivos lubricantes sólidos

Aditivos lubricantes WS₂ para aplicaciones de extrema presión

Aditivos lubricantes sólidos de disulfuro de tungsteno (WS₂) para formulaciones de grasa, aceite y recubrimientos. Dispersiones submicrónicas diseñadas para rendimiento EP, AW y AF.

  • COF 0,03 — uno de los coeficientes de fricción más bajos entre lubricantes sólidos
  • Capacidad de carga de hasta 300.000 PSI
  • Estabilidad térmica: −270°C a 650°C en aire

¿Qué es el disulfuro de tungsteno (WS₂)?

El disulfuro de tungsteno (WS₂, CAS 12138-09-9) es un compuesto inorgánico con una estructura cristalina laminar hexagonal, donde los átomos de tungsteno quedan intercalados entre dos capas de azufre. Las fuerzas de Van der Waals entre planos permiten que las capas se deslicen con mínima resistencia, generando un coeficiente de fricción en seco de aproximadamente 0,03 bajo contacto deslizante.

Bajo estrés tribológico, las partículas de WS₂ se depositan sobre las superficies metálicas y forman una tribopelícula coherente que proporciona protección sostenida frente a extrema presión y desgaste, incluso cuando la película lubricante principal se desplaza. Esta tribopelícula permanece estable en un amplio rango de temperaturas, lo que convierte al WS₂ en una solución eficaz cuando los aditivos convencionales no son suficientes.

Powderful Solutions suministra WS₂ en dos formatos técnicos:

Solidex W004 — polvo seco

Polvo WS₂ ultrapuro, D50 = 0,4 μm y 99,9% de pureza. Diseñado para mezcla directa en grasas, recubrimientos y compuestos poliméricos.

Lubricore W850 — pre-dispersado

50% de WS₂ en PAO-6. Submicrónico, estabilizado y modificado en superficie. Aditivo listo para incorporar en aceites de engranajes y aceites de motor.

Por qué el WS₂ importa en formulación lubricante

Reducción de fricción

COF tan bajo como 0,03 en deslizamiento en seco. En sistemas lubricados, puede reducir la fricción de frontera entre un 30% y un 60% frente al lubricante base.

Reducción del desgaste

Reducción de la huella de desgaste en ensayo 4-Ball del 40% al 65% a tasas de tratamiento equivalentes frente a aceites base sin carga (ASTM D4172).

Extrema presión

Punto de soldadura superior a 300.000 PSI. Rendimiento EP consistente en concentraciones del 1% al 3% en peso en grasa (ASTM D2783).

Estabilidad térmica

Estable desde −270°C hasta 650°C en aire y hasta 1.100°C en vacío. Sin descomposición a temperaturas industriales normales.

Resistencia a la humedad

Superior al MoS₂ en ambientes húmedos. No se oxida hacia especies corrosivas bajo condiciones atmosféricas habituales.

Compatibilidad con vacío

Mantiene la lubricación en vacío, lo que resulta crítico para mecanismos aeroespaciales, componentes satelitales y equipos de procesos en vacío.

WS₂ frente a otras alternativas

Propiedad WS₂ MoS₂ PTFE Grafito
COF en seco 0,03 0,05–0,10 0,04–0,10 0,10–0,20
Temp. máx. en aire 650°C 350°C 260°C 450°C
Carga PSI 300.000+ 250.000 30.000 80.000
Libre de PFAS
Humedad Excelente Deficiente Excelente Requiere humedad
El WS₂ puede superar al PTFE sin utilizar PFAS. A medida que se endurecen las regulaciones sobre PFAS en la UE y EE. UU., el WS₂ ofrece un rendimiento equivalente o superior en una formulación completamente libre de flúor.

Productos WS₂ de Powderful Solutions

Solidex W004 — polvo seco de WS₂
CAS 12138-09-9 | D50 = 0,4 μm | 99,9% pureza
Pureza: 99,9% D50: 0,4 μm Formato: polvo seco Envases: 1–25 kg

Polvo WS₂ submicrónico ultrapuro para mezcla directa en bases de grasa, recubrimientos de película seca, compuestos poliméricos y recubrimientos tribológicos.

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Lubricore W850 — WS₂ en PAO-6
CAS 12138-09-9 | 50% WS₂ en PAO-6 | Submicrónico y estabilizado
Activo: 50% WS₂ Vehículo: PAO-6 Partícula: submicrónica Envases: 1–200 L

Concentrado WS₂ pre-dispersado y modificado en superficie. Listo para mezclar en aceites de motor, aceites de engranajes y fluidos hidráulicos. Ayuda a evitar aglomeración y obstrucción de filtros.

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Dónde el WS₂ ofrece rendimiento probado

Grasas industriales

Entre 1% y 5% en peso en grasas NLGI 2–3 puede aumentar el punto de soldadura y reducir el desgaste en rodamientos sometidos a alta carga, seguidores de leva y conjuntos articulados.

Aceites de motor

Forma una tribopelícula sobre paredes de cilindros y lóbulos de árbol de levas. Reduce la fricción de frontera durante arranques en frío, cuando la lubricación hidrodinámica todavía es incompleta.

Aceites de engranajes

Crítico para engranajes hipoides y cónicos helicoidales. La tribopelícula de WS₂ resiste temperaturas flash extremas que pueden agotar los paquetes EP convencionales.

Equipos de minería

Pasadores, bujes, rodamientos de poleas y rodamientos de trituradoras se benefician de la dureza y el rendimiento EP del WS₂ bajo condiciones abrasivas y de alta carga.

Maquinaria pesada

Pasadores de articulación, pivotes de cucharón y equipos agrícolas trabajan bajo cargas oscilantes elevadas, donde las dispersiones WS₂ ayudan a reducir el desgaste por fretting.

Aeroespacial y defensa

Mantiene la lubricación en vacío, necesaria para mecanismos espaciales y sistemas de despliegue satelital donde MoS₂ y grafito pueden requerir condiciones atmosféricas específicas.

Preguntas frecuentes

¿Para qué se utiliza el WS₂ en formulaciones lubricantes?
El WS₂ funciona como aditivo lubricante sólido en formulaciones de grasa, aceite de motor, aceite de engranajes, fluido hidráulico y recubrimientos de película seca. Sus funciones principales son protección frente a extrema presión (EP), rendimiento antidesgaste (AW) y reducción de fricción (AF). Es eficaz en entornos de alta presión de contacto, temperatura elevada y vacío, donde los lubricantes líquidos por sí solos pueden ser insuficientes.
¿Es el WS₂ mejor que el MoS₂ para aditivos de grasa?
El WS₂ alcanza un COF más bajo (0,03 frente a 0,05–0,10), mayor estabilidad térmica (650°C frente a 350°C en aire) y mejor resistencia a la humedad. El MoS₂ puede oxidarse hacia MoO₃ ligeramente corrosivo en ambientes húmedos; el WS₂ no presenta el mismo comportamiento. Para aplicaciones aeroespaciales e industriales húmedas, el WS₂ suele ser preferible. El MoS₂ sigue siendo competitivo en aplicaciones sensibles al coste y con humedad controlada.
¿Qué tamaño de partícula de WS₂ es mejor para aditivos de aceite?
El tamaño submicrónico (D50 ≤ 0,5 μm) es necesario para aceites de motor, aceites de engranajes y fluidos hidráulicos, donde el espesor de película EHD suele estar entre 0,1 y 1,0 μm. Las partículas mayores que el espesor de película pueden provocar desgaste abrasivo en lugar de lubricación. Lubricore W850 utiliza WS₂ submicrónico modificado en superficie y optimizado para sistemas con vehículo oleoso.
¿Puede el WS₂ sustituir al PTFE en formulaciones lubricantes?
Sí. El WS₂ ofrece menor COF (0,03 frente a 0,04–0,10), una capacidad de carga significativamente superior —300.000 PSI frente a aproximadamente 30.000 PSI—, un rango de temperatura más amplio y cero contenido de flúor, por lo que es compatible con formulaciones libres de PFAS. Al hacer la transición, normalmente se requieren ajustes de dosificación; nuestro equipo técnico puede orientar la reformulación.
¿Cuál es la dosificación recomendada de WS₂ en grasa?
Normalmente entre 1% y 5% en peso. Para grasas EP generales (NLGI 2), una dosificación del 1% al 2% ya puede aumentar de forma medible el punto de soldadura y reducir la huella de desgaste. Para minería, articulaciones de cargadoras o rodamientos pesados, es habitual trabajar entre 3% y 5%. Por encima del 5%, las mejoras no suelen ser proporcionales. Se recomienda validar con ensayos ASTM D2266 y D2783 sobre la matriz de grasa específica.

¿Listo para incorporar WS₂ a tu formulación?

Nuestro equipo técnico trabaja directamente con formuladores de lubricantes para optimizar tamaño de partícula, concentración y sistema portador según cada aplicación.