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MassasLubrificantes. Resumo Definição Definição Composição de uma massa lubrificante Composição de uma massa lubrificante Óleo base: tipo, viscosidade,

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1 MassasLubrificantes

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

3 Massas Lubrificantes Representam cerca de 3% do consumo total de lubrificantes Representam cerca de 3% do consumo total de lubrificantes São usadas em todos os ramos da indústria: siderurgia, cimento, papel, minas, etc… 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 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 semi- sólido obtido por dispersão de um agente espessante num líquido lubrificante Uma massa lubrificante é um produto intermédio entre um sólido e um semi- sólido 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 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 As forças mecânicas exercidas na esponja libertam o óleo nela contida

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

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 Fluidos Escapam do local de aplicação Escapam do local de aplicação –Troca de calor (arrefecimento) –Remoção de partículas –Remoção de resíduos Classificação Classificação Massas Semi-fluida/semi- sólida 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 o gotegamento ou salpicos de óleo. Diminuir a frequência da lubrificação. Diminuir a frequência da lubrificação. Impedir a entrada de contaminantes. Impedir a entrada de contaminantes. Operações intermitentes. Operações intermitentes. Diminuir o atrito localizado com lubrificantes sólidos. Diminuir o atrito localizado com lubrificantes sólidos. Sob condições extremas de operação: Sob condições extremas de operação: –Elevadas temperaturas –Elevadas pressões –Cargas de choque –Baixa velocidade / elevadas pressões Máquinas com bastante desgaste. Máquinas com bastante desgaste. Quando a redução do ruído é muito importante. Quando a redução do ruído é muito importante.

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

11 Óleo Base Grau de Viscosidade ISOViscosidade (cSt) a 40° C VG 32,9 - 3,5 VG 54,1 - 5,1 VG 76,1 - 7,5 VG 109,0 -11,0 VG 1513,5 -16,5 VG 2219,8 -24,2 VG 3228,3 -35,2 VG 4641,4 - 50,6 VG 6861,2 - 74,8 VG VG VG VG VG VG VG VG Variações de 10%

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

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

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

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

16 Penetração (ASTM D217 / IP 50)

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

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

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

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

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

22 LítioCálcioSódioAluminio Temp. Fusão Ponto de gota Temp. Máx. aplicação Estabilidade mecânica Boa Má a excelente Má a boa Má a boa Resistência à água BoaExcelenteMáExcelente Adesividade BoaMáExcelente Natureza de Espessante

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

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

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

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

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

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

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

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 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 Após o desaparecimento da película de óleo, permanece uma camada protectora de aditivo sólido

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

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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. Respeitar a quantidade recomendada pelo fabricante dos rolamentos.

34 Intervalos de relubrificação (I) Teóricamente os intervalos de relubrificação terão de ter em conta : 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) dmN= dm(=diâmetro principal do rolamento em mm)* N(=rpm) Temperatura do rolamento (oC) Vida da massa em horas A influência da temperatura e da velocidade na vida útil de uma massa de lítio

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

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

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

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

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

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

42 Aplicação Rápida FluidoRígida Lenta Viscos o Macia Baixa Alta ViscosidadeConsistênciaLibertação de óleo Escolha de uma Massa

43 Numa aplicação rápida, devemos utilizar ? 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 numa aplicação com cargas elevadas ? E para uma aplicação sujeita a altas temperaturas ? E para uma aplicação sujeita a altas temperaturas ? Perguntas...

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

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


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