Lubrificantes

Lubrificantes

(Parte 1 de 3)

Elementos de Máquinas Lubrificantes e Lubrificação

CORNÉLIO PROCÓPIO 2008

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ CAMPUS CORNÉLIO PROCÓPIO TÉCNICO EM PRODUÇÃO MECÂNICA TURMA: P15

Lubrificantes3
Definição3
Tipos de lubrificantes3
No mercado, quais os tipos?4
Lubrificação10
Por que lubrificamos?10
Lubrificação de correntes10
Lubrificação de parafusos1

Lubrificantes

Para conservar a forma geométrica dos elementos de maquinas, isto é, para evitar o desgaste das superfícies de parceiros de contato, elementos de maquinas de contatos tribológicos devem ser eficientemente separados através de lubrificantes, quer dizer, deve-se evitar o contato metal-metal durante o movimento de rolagem ou deslizamento. Isso pode ser feito através de um filme compacto de graxa ou óleo com capacidade de suportar carga (lubrificação hidrodinâmica) ou através de um revestimento superficial (lubrificação com lubrificantes sólidos) nos componentes de maquinas com contatos tribológicos.

Devido a altas exigências referentes a comportamento em altas pressões, efeito anti- desgaste, proteção contra corrosão e estabilidade à oxidação, todos os óleos e graxas de alta performance contem uma serie de aditivos. Para a melhora do comportamento em altas pressões e do comportamento antidesgaste, são usados aditivos solúveis em óleo e de atuação química.

Aditivos de atuação química que se encontram em certa porcentagem em óleos e graxas, reagem quimicamente com o ferro do aço no contato tribológico, quando são geradas, durante o contato de atrito, temperaturas suficientemente altas para que isso ocorra. Em uma determinada temperatura, aditivos químicos reagem com a superfície metálica e formam uma camada corrosiva de grande aderência, resistente a altas cargas e muito resistente ao desgaste.

Atenção: Devido ao consumo dos aditivos químicos por reação, os lubrificantes empobrecem, com o tempo, no teor de aditivos.

Ao contrário dos produtos com meio viscoso e consistente como óleos ou graxas, existe a possibilidade da separação das superfícies através de lubrificantes secos. Para a lubrificação a seco é aplicado, antes da partida nos contatos de atrito, um AF-Coating ( Anti-Friction-Coating) sobre as superfícies de contato. Em geral estes vernizes são mais usados para movimentos lentos, intermitentes e altas cargas.

Definição

A maioria dos lubrificantes comercializada hoje ainda é a base de óleos minerais, devido ao seu baixo custo de aquisição, porém com a cresente demanda da exigência de preservar o meio ambiente os produtos biodegradaveis ganham cada vez mais importância. Também no ambiente de fábricas alimentícias, farmaceuticas e cosmeticas, os lubrificantes sintéticos, principalmente a base de PAO (PoliAlfaOleofina) ou óleos minerais brancos, são cada vez mais usados. Todos estes produtos enquadram-se nas exigências dos orgãos publicas sanitárias, tais como NSF, DIPOA, ect. e são formulados com aditivos e óleos basicos menos nocivos ao ser humano ou animal.

Tipos de lubrificantes

Para a lubrificação de qualquer elemento de maquina precisamos em primeiro lugar definir quais tipos de lubrificantes vamos aplicar.

Por exemplo um parafuso pode ser lubrificado com diversos produtos como por exemplo com óleo, graxa, pasta de montagem com lubrificantes sólidos ou com lubrificante seco ( verniz ). Para facilitar a escolha mais adequada precisamos sempre saber em primeiro lugar, qual vai ser o ambiente aonde este parafuso vai ser montado. Por exemplo se este parafuso é usado numa montagem de caldeira aonde temos altas temperaturas, um óleo mineral ou sintético jamais vai trazer resultados esperados devido as altas temperaturas do ambiente. Futuramente, na hora da desmontagem, na maioria dos casos, praticamente vai ser impossível de soltar o parafuso sem quebrar-lo. Neste caso o tipo de lubrificante mais adequado seria uma pasta de montagem com lubrificantes sólidos ou um verniz lubrificante. O óleo da pasta evapora com as temperaturas elevadas e o lubrificante seco garante um filme de separação dos flancos de roscas evitando assim a soldagem.

No mercado, quais os tipos?

De modo geral podemos escolher entre 4 tipos de lubrificantes:

- lubrificantes oleosos, liquidos e fluidos lubro-refrigerantes (emulsões) - lubrificantes graxosos

- lubrificante pastoso

- lubrificante seco (pó ou verniz)

Óleos lubrificantes

Eles possuem a vantagem de que, em áreas de aplicação com temperaturas críticas, por exemplo em motores de combustão, além da transmissão da força ainda retiram energia térmica desfavorável do ponto de atrito. A desvantagem consiste em que, aqui, devem ser dirigidos diretamente ao ponto de atrito, já que escorrem da cunha de lubrificação devido a seu comportamento fluido. Sem medidas adicionais, o ponto de atrito lubrificado com óleo rapidamente se movimenta a seco.

Existem óleos lubrificantes com base de fluidos minerais e com base de fluidos sintéticos. Os dois tipos são usados com ou sem aditivos químicos.

Também existem lubrificantes com aditivação de lubrificantes sólidos para melhorar o comportamento de extrema pressão. De maior importância é o PTFE e o bissulfèto de molibdênio. Os óleos com grafite tem mais aplicação em produtos de forjaria a quente, porém devido a formação de fumaça existem hoje também produtos com grafite a base de água.

Fora dos aditivos usados é de suma importância de escolher a viscosidade certa para a aplicação.

Quando enfrentamos temperaturas muito baixas, recomenda-se o uso de óleos lubrificantes sintéticos ou fluidos de silicone. Da mesma forma para temperaturas altas.

Óleos minerais

São usados como lubrificantes com uma adequada viscosidade, originados de petróleos crus e beneficiados através de refinação. As propriedades e qualidades destes lubrificantes dependem da proveniencia e da viscosidade do petroleo cru. Quando falamos em óleos minerais temos de distinguir três tipos:

Óleo mineral de base parafínico

O nome Parafina, de origem Latin, indica, que estas ligas quimicas são relativamente estáveis e resistentes e não podem ser modificadas facilmente com influências quimicas. Sendo assim as parafinas tendem a não oxidar em temperaturas ambientes ou levemente elevadas. Nos lubrificantes eles são partes resistentes e preciosos, que não envelhecem ou somente oxidam de forma lenta. Contém em sua composição quimica hidrocarbonetos de parafina em maior proporção, demonstra uma densidade menor e é menos sensível a alteração de viscosidade/temperatura. A grande desvantagem é seu comportamento em temperaturas baixas: as parafinas tendem a sedimentar-se.

Óleo mineral de base naftênico

Enquanto os hidrocarbonetos parafinicos formam em sua estrutura molecular correntes, os naftêncios formam em sua maioria ciclos. Os naftenicos em geral são usados, quando necessitamos produzir lubrificantes para baixas temperaturas. Desvantagem dos naftênicos é sua incompatibilidade com materiais sintéticos e elastômeros.

Óleo mineral de base misto

Para atender as caracteristicas de lubrificantes conforme necessidade e campo de aplicação a maioria dos óleos minerais é misturada com base naftêncio ou parafínico em quantidades variados.

Óleos sintéticos

São, ao contrário dos óleos minerais, produzidos artificialmente. Eles possuem, na maioria das vezes, um bom comporamento de viscosidade-temperatura com pouca tendência de coqueificação em temperaturas elevadas, baixo ponto de solidificação em baixas temperaturas, alta resistência contra temperatura e influências quimicas. Quando falamos em óleos sintéticos temos de distinguir cinco tipos diferentes:

1. Hidrocarbonetos sintéticos

Entre os hidrocarbonetos sintéticos destacam-se hoje com maior importancia de um lado os polialfaoleofinas (PAO) e os óleos hidrocraqueados. Estes óleos são fabricados a partirde óleos minerais, porém levam um processo de sinteticação, o qual elimina os radicais livres e impurezas, deixando-os assim mais estavel a oxidação. Também consegue-se através desde processo um comportamento excelente em ralaçãoa viscosidade-temperatura. Estes hidrocarbonetos semi-sintéticos atingem IV (Inices de Viscosidade) até 150.

2. Poliolésteres

Para a fabricação de lubrificantes especiais, fluidos de freios, óleos hidraúlicos e fluidos de corte os poli-alquileno-glicois, miscivel ou nãomiscivel em água tem hoje cada vez mais importançia.

3. Diésteres

São ligações entre ácidos e alcoois através da perda de água. Certos grupos formam óleos de ester que são usados para a lubrificação e, também, fabricação de graxas lubrificantes.Os diésteres estão hoje aplicados em grande escala em todas as turbinas da aviação civil por resistir melhor a altas e baixas temperaturas e rotações elevadíssimas. Dos óleos sintéticos eles tem o maior consumo mundial.

4. Óleos de silicone

Os silicones destacam-se pela altíssima resistência contra temperaturas baixas,altas e envelhecimento, como também pelo seu comportamento favorável quanto ao índice de viscosidade.Para a produção de lubrificantes destacam-se os Fenil-polisiloxanes e Methilpolisiloxanes.Grande importância tem os Fluorsilicones na elaboração de lubrificantes resistentes a influência de produtos quimicos,tais como solventes, açidos etc.

5. Poliésteres Perfluorados

Óleos de fluor- e fluorclorocarbonos tem uma estabilidade extraordinária contra influência quimica. Eles são quimicamente inertes, pórem em temperaturas acima de 260°C eles tendem a craquear e liberar vapores toxicos.

Graxas

São lubrificantes com propriedades de redução de atrito e desgaste, com consistência graxosa, compostos de óleo, engrossadas através de espessantes. Os espessantes das massas são, na regra, sabões metálicos ou agentes espessantes orgânicos ou inorgânicos. A aplicação é feita, na maioria das vezes, em pontos de lubrificação que não podem ser alimentados com óleos lubrificantes ou não são aptos para a lubrificação com óleo.

Os principais objetivos são:

- redução de desgaste - redução de atrito

- proteção contra corrosão

(Parte 1 de 3)

Comentários