Massas Lubrificantes

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1 Massas Lubrificantes

2 Resumo Definição Composição de uma massa lubrificante Óleo base: tipo, viscosidade, influência Espessante: consistência, natureza, tipo, influência Aditivos: sólidos e solúveis Escolha de uma massa

3 Massas Lubrificantes Representam cerca de 3% do consumo total de lubrificantes São usadas em todos os ramos da indústria: siderurgia, cimento, papel, minas, etc Vasta gama de aplicações, tais como a lubrificação de chumaceiras, rolamentos e engrenagens

4 ? O que é um Lubrificante? Um lubrificante é uma substância capaz de reduzir o atrito, o calor e o desgaste quando colocada entre duas superficíes com movimento relativo entre si O que é uma massa lubrificante?

5 Definição Uma massa lubrificante é um produto intermédio entre um sólido e um semisólido obtido por dispersão de um agente espessante num líquido lubrificante A massa lubrificante não é mais do que uma esponja cujos poros estão cheios de óleo As forças mecânicas exercidas na esponja libertam o óleo nela contida

6 Composição óleo base (+ aditivos ) Fase sólida 10% espessante Fase líquida 90%

7 Qual é a principal diferença entre um óleo e uma massa? Os óleos são fluidos lubrificantes; a fluidez de um óleo é definida pela sua viscosidade As massas são lubrificantes consistentes; a consistência de uma massa é definida pela sua penetração

8 Lubrificação a óleo ou a massa? Óleos Fluidos Escapam do local de aplicação Troca de calor (arrefecimento) Remoção de partículas Remoção de resíduos Classificação Massas Semi-fluida/semisólida Ficam no local de aplicação Vedam Não arrefecem os componentes Não limpam os componentes Classificação Viscosidade (SAE; ISO VG) Consistência (NLGI)

9 Quando Lubrificar com massa... Diminuir o gotegamento ou salpicos de óleo. Diminuir a frequência da lubrificação. Impedir a entrada de contaminantes. Operações intermitentes. Diminuir o atrito localizado com lubrificantes sólidos. Sob condições extremas de operação: Elevadas temperaturas Elevadas pressões Cargas de choque Baixa velocidade / elevadas pressões Máquinas com bastante desgaste. Quando a redução do ruído é muito importante.

10 Óleo Base Base mineral: Parafinica Nafténica Base sintética: Polialfaolefina (PAO) Poliglicol Ester Silicone

11 Óleo Base Grau de Viscosidade ISO Viscosidade (cst) a 40 C VG 3 2,9-3,5 VG 5 4,1-5,1 VG 7 6,1-7,5 VG 10 9,0-11,0 VG 15 13,5-16,5 VG 22 19,8-24,2 VG 32 28,3-35,2 VG 46 41,4-50,6 VG 68 61,2-74,8 VG VG VG VG VG VG VG VG Variações de 10%

12 Óleo Base A viscosidade varia entre 22 e 1500 cst a 40 C Para os rolamentos, por exemplo : Velocidade Carga Viscosidade Viscosidade

13 Óleo Base Determina a gama de velocidades de funcionamento Determina a temperatura mínima de aplicação Determina a resistência à oxidação Determina a compatibilidade com as pinturas e os elastómeros

14 Características das massas e ensaios de performance Penetração Estabilidade mecânica Separação do óleo Ponto de gota Resistência à água Pressão de fluxo Performance anti-ferrugem (Emcor) Performance de extrema pressão (Timken / ensaio 4 esferas) Ensaios de rolamentos

15 Espessante Constituem a fase sólida e dispersa da massa. Formam uma rede tridimensional relativamente estável. Se a concentração......o grau NLGI

16 Penetração (ASTM D217 / IP 50)

17 Consistência Consistência Penetração a 25 C NLGI (em 1/10 de mm) O grau NLGI / / / / / / / h / / 115 h [ mm / 10 ]

18 Consistência Comportamento nos rolamentos (vibrações) Eficácia da massa, em termos de estanquecidade contra contaminações Meios de distribuição possíveis

19 Penetração e classificação NLGI Consistência NLGI Número Penetração trabalhada 0,1 mm a 25 ºC Fluidas - Cx.s de engrenagens e sistemas centralizados Sem-fluídas - Sistemas de lubrificação centralizada Consistentes - Lubrificação de rolamentos Muito rígidas raramente usadas

20 Ponto de Gota Temperatura à qual uma gota de óleo se separa do espessante

21 Natureza do Espessante Sabões metálicos Lítio Cálcio Sódio Aluminio Sabões metálicos complexos Lítio Cálcio Aluminio Sem sabão Argilas

22 Natureza de Espessante Lítio Cálcio Sódio Aluminio Temp. Fusão Ponto de gota Temp. Máx. aplicação Estabilidade mecânica Resistência à água Boa Má a excelente Má a boa Má a boa Boa Excelente Má Excelente Adesividade Boa Má Excelente Excelente

23 Sabões Metálicos Obtidos por neutralização de um ácido gordo, ou por saponificação. Ácido gordo + Base Sabão + Água As massas com sabão de lítio são as mais comuns : 70 % do mercado

24 Sabões Met. Complexos Um sabão complexo é formado a partir de dois ou mais ácidos. Permitem obter estruturas muito densas e estáveis. Utilizáveis com temperaturas elevadas 150 C com uma base mineral 200 C com uma base sintética (PAO)

25 Espessantes das massas ao microscópio Massa c/ sabão de cálcio Massa c/ sabão de sódio Massa c/ sabão de lítio

26 Espessantes Inorgânicos A ausência de sabão permite altas temperaturas de utilização (200 c), devido a uma elevada resistência à oxidação argilas, bentonites,...

27 Espessantes Influencia a temperatura máxima de utilização Pode determinar a temperatura mínima de utilização Determina a resistência à lavagem pela água e compatibilidade Determina a resistência ao corte Influência a resistência à formação de ferrugem Pode influenciar as propriedades EP Influência o ruído de funcionamento (eletrodomésticos, etc)

28 Compatibilidade das massas Importante : NUNCA misturar massas com diferentes espessantes

29 Aditivos São produtos que permitem melhorar as qualidades básicas de uma massa lubrificante Os aditivos podem ser: Sólidos Líquidos

30 Aditivos Sólidos Grafite, Bissulfureto de Molibdénio, Mica, Talco Melhoram as características de fricção entre as superfícies metálicas, especialmente em situações de cargas elevadas e de choque Após o desaparecimento da película de óleo, permanece uma camada protectora de aditivo sólido

31 Aditivos Solúveis São da mesma natureza que os utilizados nos óleos lubrificantes. Anti-oxidantes Inibidores de corrosão Extrema-pressão Anti-desgaste Anti-ferrugem...

32 Lubrificação de rolamentos Em regra geral rolamentos com pequenos diâmetros e elevadas velocidade de rotação necessitam de massas lubrificantes NLGI e viscosidade dos óleos base baixa. Para rolamentos com diâmetros elevados baixas velocidades de rotação é preferível massas com viscosidade de óleo base mais elevada. É muito importante conhecer a temperatura ambiente e demais condições de funcionamento do rolamento, como seja a presença de água, poeiras e outros contaminantes e ainda as cargas específicas aplicadas. Devem ser seguidas as recomendações dos fabricantes dos rolamentos.

33 Quantidade de massa na 1ª lubrificação Encher totalmente o rolamento com massa nas zonas de contacto. Em rolamentos com elevada rotação, por exemplo em máquinas ferramentas, dever-se-á encher apenas 30 a 40% do espaço livre. Respeitar a quantidade recomendada pelo fabricante dos rolamentos.

34 Intervalos de relubrificação (I) Teóricamente os intervalos de relubrificação terão de ter em conta : Influência do meio ambiente Elevadas cargas Geometria do rolamento (consultar o fabricante)

35 Intervalos de relubrificação (II) Temperatura do rolamento (oc) Vida da massa em horas dmn= dm(=diâmetro principal do rolamento em mm)* N(=rpm) A influência da temperatura e da velocidade na vida útil de uma massa de lítio

36 Avarias nos rolamentos Rolamento inadequado para a aplicação. Montagem deficiente. Ambientes adversos. Cargas e vibrações anormais durante o funcionamento. Lubrificação deficiente.

37 Lubrificação deficiente Massa lubrificante não adequada Insuficiência de massa nas zonas de contacto Excesso de massa lubrificante Contaminações (impurezas)

38 Suas consequências... Massa lubrificante Inadequada Insuficiente Excesso Contaminada Aparência do rolamento quando desmontado Comport. anómalo durante funcion. Corrosão Desgaste Fissuras a altas temp. Escorregam. Fadiga Altas temperaturas Ruído Alteração da temp. de oper. Funcionam. irregular

39 Alguns cuidados a ter na lubrificação a massa Bombas de lubrificação próprias para cada tipo de massa. Embalagens sempre fechadas Antes de lubrificar, limpar bem com pano (sem fio), o copo de lubrificação. Seguir sempre as recomendações dos fabricantes relativamente à quantidade de massa a aplicar.

40 Limite de trabalho para as massas Argila e todas as massas complexas Argila e Li complexo Temperatura (oc) Lítio Cálcio Argila Lítio Li compl dmn= dm(=diâmetro principal do rolamento em mm)* N(=rpm)

41 Escolha de uma Massa Temperatura Ambiente Temperatura de serviço - 55 C 0 C 250 C 50 C 250 C Orgãos Velocidades Chumaceiras lisas Rolamentos Redutores Engrenagens abertas Cames, guias, cabos... Estanquecidade Parâmetros constituintes Lavagem pela água Óleo base Espessante Grau NLGI Protecção anti-ferrugem Distribuição Lubrificação centralizada Pequenos diametros Grandes diametros Comprimento linha Chumaceiras carter Manual Pulverização Carga aplicada Lenta Moderada Rápida Boa Média Medíocre Nenhuma Pouca Importante Elevada Moderada Fraca Fraca Moderada Elevada

42 Escolha de uma Massa Aplicação Viscosidade Consistência Libertação de óleo Rápida Fluido Rígida Alta Lenta Viscos o Macia Baixa

43 Perguntas... Numa aplicação rápida, devemos utilizar? 1. uma massa lubrificante com um óleo base muito viscoso ou 2. com um óleo base mais fino E numa aplicação com cargas elevadas? E para uma aplicação sujeita a altas temperaturas?

44 ? Em que situações se utilizam Aditivos Sólidos? Quais as 3 características mais importantes relacionadas com o espessante de uma massa lubrificante?

45 ? Em que situações se utilizam Aditivos Sólidos? Quais as 3 características mais importantes relacionadas com o espessante de uma massa lubrificante? Consistência Natureza do Espessante Ponto de Gota