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TIPOS DE LUBRIFICANTES PDF Imprimir E-mail
Escrito por Administrator   
Ter, 26 de Abril de 2011 23:25

2- TIPOS DE LUBRIFICANTES

Substância as mais variadas são usadas como lubrificantes. De acordo com seu estado de agregação, os lubrificantes podem ser classificados em:

1 Gasosos
2 Líquidos
3 Pastosos
4 Sólidos

2.1 Lubrificantes Gasosos

Os lubrificantes gasosos são usados em casos especiais, em lugares onde não são possíveis as aplicações dos lubrificantes convencionais. Podemos citar alguns deles, como o ar, nitrogênio e os gases halogenados.


2.2 Lubrificantes Líquidos

Os líquidos são em geral preferidos como lubrificantes porque eles penetram entre partes móveis pela ação hidráulica, e além de manterem as superfícies separadas, atuam também como agentes removedores de calor.

1 Óleos minerais
2 Óleos graxos
3 Óleos compostos
4 Óleos sintéticos


2.2.1 Óleos Minerais

São produzidos de crus de composição muito variada, mas formados por grande número de hidrocarbonetos ( compostos de hidrogênio e carbono) pertencentes a três classes principais: parafinicos, naftênicos e aromáticos. Os crus passam por diferentes tratamentos, tais como destilação fracionada, remoção de asfalto, refinação de ácido e refinação por solvente.
A escolha seqüência dos tratamentos dependem tanto da natureza do cru, como dos produtos finais desejados.
Conforme o processo adotado, pode o lubrificante apresentar grande variação de características quanto à viscosidade, volatilidade, resistência à oxidação, etc...


2.2.2 óleos Graxos

Foram os primeiros lubrificantes a serem utilizados pelo homem com o desenvolvimento industrial e o aperfeiçoamento da maquinaria, houve a necessidade imperativa da substituição dos óleos graxos pelos óleos minerais.
A principal desvantagem dos óleos graxos está em sua pequena resistência a oxidação, rancificando-se facilmente e formando gomosidades.
Os óleos graxos conforme sua origem, podem ser classificados em:

Vegetais
Animais

Os óleos vegetais normalmente utilizados são: óleo de rícino, óleo de coco, óleo de oliva, óleo de semente de algodão.
Dos óleos de origem animal, podemos citar de baleia, óleo de foca, óleo de espermacete, óleo de peixe, óleo de mocotó, óleo de banha (banha de porco).


2.2.3 Óleos Compostos

São misturas de óleos graxos, com óleos minerais.Essas adições são de até 30% e tem por finalidade conferir ao lubrificante maior oleosidade e também facilidade de emulsão em presença de vapor d’água.

2.2.4 Óleos Sintéticos

Estes óleos estão em continuo desenvolvimento, utilizados apenas em casos específicos. Podemos citar os poli-glicóis, em silicones e os diésteres.

2.3 Lubrificantes Pastosos

Compreendem as graxas e as composições lubrificantes.

2.3.1 Graxas

As graxas lubrificantes são dispersões estáveis de sabões minerais. Observadas através de microscópio eletrônico, verifica-se que o óleo que compõe a graxa é retido por uma trama frouxa, tridimensional, de fibras de sabão que se assemelha aos pelos de uma escova. Estas fibras são formadas por cristais de sabão que por sua vez são constituídas por moléculas. A trama do sabão mantém-se coesa pela ação de forças de atração fraca as fibras, que empresta à graxa sua consistência ou “corpo” quando em repouso.
Na graxa submetida, essas forças são vencidas; o lubrificante perde sua consistência e flui. Quando maior a decomposição estrutural, maior a facilidade com que a graxa se desfaz. Quando a força que provocou a decomposição estrutural deixa de atuar, as fibras de sabão tendem a se agrupar novamente a trama original, restituindo à graxa a mesma consistência inicial.
Enquanto a viscosidade de um óleo em determinada temperatura independente da sua decomposição estrutural, a viscosidade da graxa decorre inteiramente desse fator. Comparando para uma dada temperatura às relações de viscosidade e da taxa de cisalhamento de um óleo e de uma graxa preparada com este mesmo óleo incorporado com um sabão, observa-se que a viscosidade da graxa se aproxima a do óleo que a compõe quando aquela é submetida a taxas de cisalhamento muito elevado. È importante que este fenômeno seja reversível ou praticamente reversível, isto é, que a graxa volte a sua viscosidade original elevada ao cessar a ação de decomposição.
Como por exemplo, prático da importância dessa variação de viscosidade, pode-se considerar o caso do mancal de rolamento lubrificado a graxa.
Nas pistas de rolamentos, onde as velocidades são elevadas e as folgas reduzidas, a graxa apresenta-se com baixa viscosidade, e conseqüentemente, o atrito, o calor gerado e o consumo de energia são menores.
A porção maior de graxa retida nos separadores, na blindagem etc., sofre menor modificação em sua estrutura, e, portanto apresenta-se com viscosidade elevada. Isso permite que a graxa permaneça ai como um lubrificante de reserva, atuando ainda como vedação mantendo afastadas as partículas estranhas.
Há inúmeros exemplos similares de mancais, excêntricos, etc., onde é dada preferência a graxa que pode ser mantida nesses pontos em condições de ser usada quando necessária.
Vantagens e desvantagens:

• As graxas apresentam melhores propriedades de retenção, por possuírem alta afinidade com as superfícies metálicas.
• Prefere-se a graxa quando é impraticável um suprimento continuo de óleo, pois ela por sua coesão pode ser armazenadas nos pontos de aplicação evitando-se assim, durante períodos de tempo relativamente longos, a necessidade de acrescentar novas quantidades de lubrificantes.
• Quando em presença de atmosfera poluídas ou úmidas, as graxas apresentam vantagens em relação aos óleos, pois agem como elementos de vedação.
• As graxas não dissipam o calor tão bem quanto o óleo, razão pela qual um mancal lubrificado a graxa tem temperatura normalmente superior ao de um mancal lubrificando a óleo.
As graxas apresentam-se sobre tudo em função do tipo de sabão empregado com determinada textura, que poderá ser fibrosa, untuosa, ou amanteigada. Alcançam sua estabilidade, fator importantíssimo a sua a sua conservação com a adição de agentes estabilizantes específicos, tais como glicerina, ácidos graxos, água, etc. Fabricam-se essas dispersões a se obter produtos semi-fluidos ou pastosos que podem ser aplicados como película lubrificantes nos pontos em que seria pouco prático ou quase impossível o emprego de óleo, uma vez que estes, em virtude de sua fluidez, não ficariam retidos.

Componentes das graxas lubrificantes

Os componentes essenciais de uma graxa são: O lubrificante e o agente espessante.

a. Lubrificante liquido - a.1 óleo mineral
a.2 óleo sintético

b. Agente dispersante – b.1 sabões metálicos
b.1.1 componentes metálicos
b.1.2 componentes graxos
b.2 tipo não sabão

Além desses dois componentes, a graxa pode conter:

c. Aditivos – c.1 inibidores de oxidação
c.2 inibidores de corrosão
c.3 agentes de oleosidade e untuosidade
c.4 lubrificantes sólidos
c.5 agentes de extrema pressão

a. Lubrificante líquido: A escolha do lubrificante líquido é função da aplicação que deverá ser dada à graxa.
b. Agente espessante: É o agente que por sua natureza e concentração irá conferir as graxas determinadas características como: consistência, ponto de gota, estrutura, comportamento em relação a água e as temperaturas. O agente mais usado é o sabão.

b.1 Sabões metálicos

b.1.1 Sabões metálicos – componentes metálicos

a. Graxas a base de sabão de cálcio: de aparência amanteigada, com grande resistência a água tem sua aplicação limitada pelo baixo ponto de gota que em geral lhes é característico.
Não devem ser trabalhadas superiores a 50ºC. Isto não exclui a existência de graxas de sabão de cálcio, que se caracterizam por elevado ponto de gota.

b. Graxas a base de sabão de sódio: de aparência fibrosa, não resistem a ação de água, mas toleram perfeitamente temperatura mais elevadas, entre 110ºC e ao contrário das graxas de cálcio.

c. Graxas a base de sabões de alumínio: as semelham-se às graxas de cálcio no que se refere a qualidade lubrificante e textura, embora mais transparentes e com aspecto mais brilhante. São mais estáveis do que as graxas de cálcio, apresentando vantagens evidentes quando em presença de água, tende ainda maior aderência metálica, a temperatura e á ação de ácidos diluídos.

d. Graxas a base de sabão de lítio: de aparência amanteigada, grande estabilidade a ação da água e ácidos diluídos, alto ponto de gota, são graxas denominadas de “aplicações múltiplas” substituindo com algumas vantagens as graxas de cálcio, sódio e alumínio.

b.1.2. Sabões metálicos – componentes graxos. O ácido graxo ou gordura, usado para proteger o sabão em associação com determinado componentes metálicos, tem grande influência no formato e dimensões da fibra do sabão, influindo por conseguinte nas propriedades da graxa. Exemplificando: uma gordura pode formar uma graxa de sódio fibrosa, enquanto que outra poderá originar um produto final de aparência amanteigado; por outro lado, uma graxa de sódio preparada por determinada gordura pode absorver grande quantidade de água sem perder a consistência enquanto que outra graxa de sódio fabricada com gordura diferente se liquefará ao absorver somente uma fração do seu peso em água. O ácido graxo pode ter também grande influência sobre a resistência a oxidação da graxa. A seleção da gordura resultará do cotejo entre seu preço e quantidade exigida para a graxa.

b.2. Tipo não sabão: São graxas obtidas com agentes espessantes não sabão, sendo nesse caso de grande utilização determinadas argilas, como a bentonita.
A maior vantagem destas graxas reside em não apresentarem gota. As graxas a base de sabão fundem-se simultaneamente com fibras do sabão, devido ao colapso da trama do sabão.
Como os agentes espessantes não saponificáveis tem ponto de fusão extremamente elevado, a trama do espessante resiste. Implica, obrigatoriamente, em que essa determinada graxa poderá ser utilizada em qualquer temperatura.

c. Aditivos: São agentes químicos que adicionados ás graxas, aumentam sua eficiência, reforçando-lhes ou mesmo conferindo-lhes características necessárias ás exigências de certas máquinas modernas.

c.1. Inibidores de oxidação: A oxidação da graxa decorre da quantidade do óleo e da gordura, bem como da temperatura da operação. Os inibidores são muito utilizados em graxas para mancais de rolamentos, já que quase sempre permanecem em serviço por longos períodos e muitas vezes sujeitos a temperaturas elevadas.

c.2. Inibidores de corrosão: Estes compostos são eficientes contra ferrugem, pois a água dificilmente consegue remove-lo das superfície metálicas.

c.3. Agentes de oleosidade e untuosidade: Melhoram as qualidades da graxa. Usam-se óleos graxos.

c.4. Lubrificantes sólidos: São usados para aumentar a capacidade da graxa de suportar cargas e agem sobre as superfícies metálicas, mesmo que a graxa seja eliminada. São usados grafite e bissulfeto de molibdênio, mica e amianto pulverizado.

c.5. Agentes de extrema pressão: São agentes químicos adicionados aos lubrificantes para impedir a ação destrutiva “metal contra metal” quando ocorre o rompimento da película lubrificante.

Os aditivos EP são compostos contendo fósforo, enxofre ou cloro na forma ativa que reagem quimicamente com a superfície do metal, formando compostos (em geral cloretos, fosfetos e sulfetos) de baixa taxa de cisalhamento, os quais se comportam como eficientes lubrificantes sólidos. Os aditivos EP somente agem quando há condições conhecidas como de “extrema pressão”, isto é, grandes pressões entre as superfícies em movimento relativo com rompimento da película lubrificante e desenvolvimento de calor suficiente para provocar a reação química.

2.3.2. Composição Lubrificantes

a. Composições betuminosas: São composições que apresentam grande adesividade e elevada viscosidade muito utilizada na lubrificação de grandes engrenagens expostas, cabos de aço etc. Em razão de sua alta viscosidade, necessitam ser aquecidas quando de sua utilização.
Podem também se apresentar diluídas em solventes, para facilidade de aplicação.

b. Pastas especiais para estampagem: Essas pastas são em geral fabricadas com sabões e gorduras, contendo ou não material sólido, como óxido de certos metais. São utilizadas puras ou dispersas em água ou óleo mineral.

Última atualização em Ter, 26 de Abril de 2011 23:27