Massas Lubrificantes Resumo l Definio l Composio de

Massas Lubrificantes

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

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

? 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?

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

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

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

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

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

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

Óleo Base Grau de Viscosidade ISO Viscosidade (c. St) a 40° C VG 3 VG 5 VG 7 VG 10 VG 15 VG 22 VG 32 VG 46 VG 68 VG 100 VG 150 VG 220 VG 320 VG 460 VG 680 VG 1000 VG 1500 2, 9 - 3, 5 4, 1 - 5, 1 6, 1 - 7, 5 9, 0 -11, 0 13, 5 -16, 5 19, 8 -24, 2 28, 3 -35, 2 41, 4 - 50, 6 61, 2 - 74, 8 90 - 110 135 165 198 - 242 288 - 352 414 - 506 612 - 748 900 -1100 1350 -1650 Variações de 10%

Óleo Base A viscosidade varia entre 22 e 1500 c. St a 40 °C Para os rolamentos, por exemplo : Carga Velocidade Viscosidade

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

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

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

Penetração (ASTM D 217 / IP 50)

Consistência NLGI Penetração a 25 °C (em 1/10 de mm) 000 445 / 475 00 400 / 430 0 355 / 385 1 310 / 340 2 265 / 295 3 220 / 250 4 175 / 205 5 130 / 160 6 85 / 115 O grau NLGI 000 00 0 1 2 3. . . 6 h h [ mm / 10 ]

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

Penetração e classificação NLGI Consistência NLGI Número 000 00 0 1 2 3 4 5 6 Penetração trabalhada 0, 1 mm a 25 ºC 445. . . 475 400. . . 430 355. . . 385 310. . . 340 265. . . 295 220. . . 250 175. . . 205 130. . . 160 85. . . 115 Fluidas - Cx. s de engrenagens e sistemas centralizados Sem-fluídas - Sistemas de lubrificação centralizada Consistentes - Lubrificação de rolamentos Muito rígidas raramente usadas

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

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

Natureza de Espessante Lítio Cálcio Sódio Aluminio Temp. Fusão Ponto de gota 180 - 260 90 - 110 150 - 200 110 - 120 Temp. Máx. aplicação 140 -180 70 120 60 Estabilidade mecânica Boa Má a excelente Má a boa Resistência à água Boa Excelente Má Excelente Adesividade Boa Má Excelente

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

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)

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

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

Compatibilidade das massas Importante : NUNCA misturar massas com diferentes espessantes

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

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

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

Lubrificação de rolamentos l Em regra geral rolamentos com pequenos diâmetros e elevadas velocidade de rotação necessitam de massas lubrificantes NLGI 2. . . 3 e viscosidade dos óleos base baixa. l Para rolamentos com diâmetros elevados baixas velocidades de rotação é preferível massas com viscosidade de óleo base mais elevada. l 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. l Devem ser seguidas as recomendações dos fabricantes dos rolamentos.

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

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

Intervalos de relubrificação (II) Temperatura do rolamento (o. C) Vida da massa em horas 500 1000 2000 5000 8000 A influência da temperatura e da velocidade na vida útil de uma massa de lítio 10000 15000 20000 dm. N= dm(=diâmetro principal do rolamento em mm)* N(=rpm)

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

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

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

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

Limite de trabalho para as massas 150 Argila e todas as massas complexas 130 Argila e Li complexo Temperatura (o. C) 110 Lítio 90 70 50 Argila Lítio Li compl. Cálcio 30 10 0 200000 400000 600000 800000 dm. N= dm(=diâmetro principal do rolamento em mm)* N(=rpm) 1000000

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

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

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 ?

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

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