Aditivos para Redução de Atrito em Lubrificantes Industriais e Automotivos
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- Sandra Medina Garrido
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1 Aditivos para Redução de Atrito em Lubrificantes Industriais e Automotivos
2 Conteúdo Agente de Lubricidade Polimérico para Óleos Integrais de Usinagem Agente de Lubricidade Não-Polimérico para Fluidos Hidráulicos e Óleos de Engrenagens Industriais Modificadores de Atrito para Óleos Automotivos
3 Croda Multinacional inglesa líder no fornecimento de especialidades químicas Sede Unidades fabris Escritório de vendas Europa Américas Ásia Restante do mundo
4 Croda Multinacional inglesa líder no fornecimento de especialidades químicas 33 países 17 unidades fabris 18 centros de Pesquisa & Desenvolvimento 46 escritórios de vendas Sede Unidades fabris Escritório de vendas Europa Américas Ásia Restante do mundo
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6 Óleos Integrais de Usinagem Óleos integrais são geralmente utilizados em operações de altas cargas, principalmente em regime de lubrificação limítrofe: Ø Corte Ø Furação Ø Retífica Ø Estampagem Ø Estiramento Com a diminuição de uso de óleos de Grupo I, formulações com óleos de Grupo II e III estão aumentando Ésteres, óleos vegetais e PAGs também estão sendo utilizados como base lubrificante
7 Perfad 8400 Ø Novo Aditivo de Lubricidade de Alta Performance (HPLA), de base polimérica, para óleos integrais de usinagem, podendo ser utilizado em diversos metais Ø Perfad 8400 supera a performance de ésteres convencionais usados como aditivos de lubricidade em óleos industriais de usinagem Ø Perfad 8400 pode elevar poder de lubricidade em fluidos a base de ésteres Ø Perfad 8400 proporciona excelentes propriedades de lubricidade quando utilizado sozinho e em combinação com aditivos EP/AW que contém enxofre e fósforo Ø Perfad 8400 é composto apenas de carbono, hidrogênio e oxigênio
8 Perfad 8400 Ø Proporciona redução de torque requerido no processo de usinagem, possibilitando maior eficiência energética Ø Reduz atrito, aumentando a vida útil do equipamento e melhorando a qualidade da peça acabada Ø Testes realizados com diferentes dosagens em fluidos integrais a base de óleo mineral GII e ésteres
9 Estrutura polimérica Aditivo Lubricidade Os polímeros ajudam a produzir filmes adsorvidos mais fortes por terem múltiplos pontos de contato com a superfície Superfície Metálica Molécula polimérica pode ser de vezes maior do que aditivos convencionais a base de ácido oleico
10 Testes de Lubricidade Micro-Tapping Torque Test 4-Ball Wear Test Reichert Wear Test Mini-Traction Machine (coeficiente de atrito)
11 Micro-Tapping (6mm) Aço (1018) Fluido Base Éster
12 Micro-Tapping (6mm) Alumínio 6061 Fluido Base Éster
13 4 Ball Wear Scar Baixo Desgaste e Sinergia entre Perfad 8400 e Éster Fosfórico 0,8000 0,7000 Wear Scar mm2 0,6000 0,5000 0,4000 Base Oil (ISO Base 22) Oil + 10% 100% Ester Ester (ISO 22) Base Oil + (ISO 0.5% 22) Phosphate Base Ester Oil (ISO + 8% 22) HPLA Base (ISO Base Oil 22) Oil + 16% + 7.5% HPLA HPLA (ISO + 22) 0.5% Phosphate Ester
14 Reichert Wear Baixo Desgaste e Sinergia entre Perfad 8400 e Éster Fosfórico 50,0 37,5 Wear Scar mm2 25,0 12,5-42% -60% 0 Base Oil (ISO 22) Base Oil + 10% Ester Base (ISO Oil 22) + 0.5% Phosphate Ester Base (ISO Oil 22) + 8% HPLA (ISO Base 22) Oil + 16% Base HPLA Oil + (ISO 7.5% 22) HPLA + 0.5% Phosphate Es
15 MTM - Coeficiente de Atrito a150 C 0,1000 0,0750 Coefficient of Friction 0,0500 0,0250 Base Oil Base Oil + 10% Ester Base Oil + 8% HPLA 0 0,0100 0,1000 1, ,0000 Entrainment Speed (m/s)
16 Conclusões Perfad 8400 Ø Perfad 8400 supera a performance de ésteres convencionais utilizados como agentes de lubricidade em óleos integrais de usinagem Ø Proporciona excelente proteção a desgaste e apresenta ação sinérgica com éster fosfórico Ø Forma filmes estáveis, especialmente em temperaturas mais altas, proporcionando redução significativa de atrito em fluidos integrais a base de óleo mineral Ø Perfad 8400 também é altamente eficaz em fluidos a base de éster
17 Fuidos Hidráulicos Ø Redução de atrito: diminuição na temperatura de trabalho do lubrificante, com menor queda de viscosidade e redução de desgaste Ø Óleo mineral Grupo II utilizado como base lubrificante e dois pacotes de aditivos avalidos Ø Testes com 1% do aditivo de lubricidade não-polimérico dosado ao óleo formulado Ø Coeficiente de atrito mensurado através de testes em MTM Ø Demulsibilidade avaliada em 1:1 durante 30 minutos através da ASTM D
18 Pacote de Aditivos 1 + HPLA MTM a 100 C
19 Pacote de Aditivos 2 + HPLA MTM a 100 C
20 Teste de Demulsibilidade Ø Devido a possibilidade de incorporação de água durante o uso de fluidos hidráulicos, é importante que o lubrificante tenha boa performance em demulsibilidade Ø Fluido hidráulico emulsionado pode causar problemas de cavitação, comprometendo performance e causando altos desgastes Ø Teste realizado: proporção de 1:1 (água:óleo) misturados em agitador a 1500 rpm por 5 minutos
21 Fluido com 1% aditivo HPLA
22 Óleos de Engrenagens Industriais Ø Redução de atrito: menor desgaste e maior eficiência na transferência de energia Ø Fluido base composto por PAO/éster (ISO 320) + pacote de aditivo comercial utilizado como referência Ø Formulação de fluido base + pacote de aditivos foi testada com adição de 2% de aditivo HPLA não-polimérico Ø Coeficiente de atrito determinado utilizando MTM Ø Teste de demulsibilidade realizado em proporção 1:1 com água por 30 minutos através da ASTM D
23 IGO Resultados em MTM para HPLA Não-Polimérico HPLA não-polimérico proporcionou redução significativa de coeficiente de atrito comparado ao pacote de aditivos
24 Teste de Demulsibilidade de HPLA Não Polimérico HPLA 2 não permite que o óleo de engrenagem emulsione em água
25 Conclusões HPLA não-polimérico Ø O aditivo de lubricidade HPLA não-polimérico foi eficaz na redução de atrito em formulações de fluido hidráulico e de engrenagem a base de óleo mineral e PAO/éster Ø A estrutura do aditivo de lubricidade é determinante para se obter boas performances tanto em redução de atrito quanto em demulsibilidade em formulações a base de óleo mineral e PAO/éster Ø Aditivo de lubricidade HPLA não-polimérico 2 apresentou excelentes resultados de demulsibilidade tanto em formulação de fluido hidráulico quanto em óleo de engrenagem industrial Ø Aditivo de lubricidade HPLA não-polimérico 2 em processo de patente.
26 Modificadores de Atrito para Óleos Automotivos
27 Por que usar Modificadores de Atrito? Modificadores de atrito são utilizados para: Ø Proporcionar menos atrito durante os regimes de lubrificação limítrofe e mista. Ø O modificador de atrito correto pode proporcionar diversos benefícios: Ø Aumento de economia de combustível Ø Redução em emissões de gases Ø Maior durabilidade do óleo Ø Aumento na durabilidade dos componentes
28 Modificadores de Atrito Tecnologia Convencional Ø Divididos em 2 grupos: Ø Modificadores de Atrito Orgânicos Ø Amidas graxas Ø Ésteres Ø Modificadores de Atrito Inorgânicos Ø ZDDP (EP/AW) Ø Molibdênio e outros inorgânicos
29 Modificadores de Atrito Orgânicos Poliméricos Ø Perfad 3000 e Perfad 3050 possuem habilidade para reduzir o coeficiente de atrito de óleos de motor a níveis baixíssimos que não podem ser atingidos com modificadores orgânicos convencionais Ø Proporcionam a possibilidade de desenvolver óleos de motor que aumentam a economia de combustível e reduzem as emissões de gases Ø Perfad 3000 e Perfad 3050 também demonstram excelentes propriedades de formação de filme, contribuindo para redução de desgaste e aumentando a durabilidade do motor
30 Modificadores de Atrito Poliméricos - Demonstração Ø Composição de 90% PAO6 + 10% Priolube 3970 utilizada como fluido de referência Ø Perfad 3000 e Perfad 3050: dosagem de 0,5% ao fluido de referência para demonstração de redução do coeficiente de atrito através de MTM e formação de filme Ø Priolube 1407 foi utilizado como referência de modificador de atrito (éster)
31 Coeficiente de atrito a 100ºC Dosagem 0,5%
32 Coeficiente de atrito a150ºc Dosagem 0,5%
33 Natureza dos filmes viscosos adsorvidos
34 Perfad 3000 e Perfad 3050 formam filmes mais espessos do que lubrificantes convencionais 100ºC
35 Perfad 3000 e Perfad 3050 formam filmes mais espessos do que lubrificantes convencionais 140ºC
36 Conclusões Ø Perfad 3000 e Perfad 3050 são uma nova geração de modificadores de atrito que proporcionam excelentes propriedades de redução de atrito a óleos básicos e óleos de motor formulados Ø Perfad 3000 e Perfad 3050 podem ser utilizados para formular PCMO e HDDEO, porém é preciso atenção quanto à combinação com os demais aditivos para garantir total compatibilidade entre eles. Ø Perfad 3000 e Perfad 3050 oferecem potencial para reduzir atrito e contribuem também para aumento de economia de combustível e a reduzir emissões Ø Perfad 3000 e Perfad 3050 possuem excelentes propriedades de formação de filme com potencial para reduzir desgaste e aumentar durabilidade do
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