LUBRIFICAÇÃO

e

LUBRIFICANTES

1- LUBRIFICAÇÃO

É APLICAÇÃO DE UMA SUBSTÂNCIA OU MISTURA

(LUBRIFICANTE) ENTRE DUAS SUPERFÍCIES EM

MOVIMENTO RELATIVO, FORMANDO UMA PELÍCULA

QUE EVITA O CONTATO DIRETO ENTRE ELAS.

FUNÇÃO: - DIMINUIR O ATRITO;

- REDUZINDO O DESGASTE DE PEÇAS ;E

- AUMENTANDO A VIDA ÚTIL DOS EQUIPAMENTOS.

FUNÇÕES SECUNDÁRIAS:

- Antidesgaste;

- Anticorrosão

- Antiferrugem

- Antioxidante

- Detergente

- Dispersante

- Estabilidade de Emulsão

- Refrigeração

- Extrema Pressão

- Adesividade

1- LUBRIFICAÇÃO

- Lubrificação perfeita: Tipo adequado;

Qualidade certa;

Quantidade exata; e

Aplicado no local correto.

- Observação:

A qualidade de um lubrificante é comprovada somente após a aplicação

e avaliação de seu desempenho em serviço.

1- LUBRIFICAÇÃO

1- Origem dos lubrificantes 1.1 Origem do petróleo

1.1.1 Composição química do petróleo

1- Origem dos lubrificantes

1.2 Sintético

1.2.1 Característica

São obtidos por processos por transformações nas

industriais PETROQUÍMICA.

Apresentam melhores propriedades que as de base mineral.

1- Origem dos lubrificantes

1.3 Vegetais

1.3.1 Característica

São extraídos de grãos, frutos e sementes.

1. 4.1 Animais

1.4.1 Característica

São extraídos de tecidos e órgãos de animais. Junto com

os de base vegetais formam o grupo das bases graxas.

São de uso restrito a lubrificantes biodegradáveis e em

pacotes de aditivos.

2 Óleos básicos

2.1 Descrição

Refinarias possuem unidades especiais para tratamento e

processamento destes subprodutos que depois de tratados

serão denominados “óleos básicos”.

Os óleos básicos são a matéria-prima principal para a

produção dos diversos tipos de lubrificantes.

Os básicos obtidos do petróleo são classificados conforme

abaixo:

- PARAFÍNICAS;

- NAFTÊNICAS; e

- AROMÁTICAS.

2.2 Processo de produção de óleos básicos

2.3 Propriedades dos grupos de básicos

Para permitir que os diferentes grupos de básicos possam ser

comparáveis comercialmente e substituíveis no processo de

produção de lubrificantes, os óleos básicos foram classificados

em grupos que levam em consideração as propriedades abaixo:

• Índice de viscosidade (I.V.)

• Percentual de saturados

• Teor de enxofre

Os básicos de melhor qualidade também possuem melhores

características de:

- Ponto de fluidez;

- Resistência à oxidação; e

- Volatilidade.

2.4- Grupos de básicos

Óleo

Lubrificante

Óleos Básicos Aditivos = +

3- Formulação dos Lubrificantes

3.1 Aditivos

-Os aditivos são compostos químicos que melhoram ou atribuem propriedades aos óleos básicos que serão usados na fabricação de lubrificantes e graxas.

-Esses aditivos químicos têm diferentes funções e normalmente pertencem a uma das categorias descritas abaixo:

Estes aditivos formam um filme protetor nas superfícies metálicas, evitando o rompimento da película lubrificante, quando o óleo é submetido a cargas elevadas. Ex: dialquilditiofosfato de zinco, titanato de ferro

A formação deste filme ocorre a temperaturas pontuais de até 300°C.

3.1.1 Antidesgaste

3.1 Aditivos

3.1.3 Antiespumantes

-Têm a propriedade de fazer com que esta espuma formada na circulação normal do óleo se desfaça o mais rápido possível. Ex:

siliconas, polímeros, sintéticos

3.1.4 Antioxidantes

Têm a propriedade de aumentar a resistência à oxidação do óleo.

Retardam a reação com o oxigênio presente no ar, evitando a

formação de ácidos e borras e, conseqüentemente, prolongando a

vida útil do óleo. Ex: ditiofosfatos, fenóis, aminas

3.1.2 Anticorrosivos

- Estes aditivos protegem as superfícies metálicas lubrificadas do

ataque químico pela água ou outros contaminantes. Ex:

ditiofosfatos de zinco e bário, sulfonatos

3.1 Aditivos

3.1.5 Detergentes

Têm a propriedade de manter limpas as partes do motor. Também

têm basicidade para neutralizar os ácidos formados durante a

combustão. Ex: sulfonatos, fosfonatos, fenolatos

3.1.6 Dispersantes

-Têm a propriedade de impedir a formação de depósitos de produtos de combustão (fuligem) e oxidação (borra) nas superfícies metálicas de um motor, mantendo estes produtos indesejáveis em suspensão de modo que sejam facilmente retidos nos filtros ou removidos quando da troca do óleo. Ex: sulfonatos, fosfonatos, fenolatos

3.1 Aditivos

3.1.7 Extrema Pressão

Estes aditivos reagem com o metal das superfícies sob pressão

superficial muito elevada, formando um composto químico que reduz o

atrito entre as peças. Ex: enxofre, fósforo, cloro e chumbo.

Minimizam o contato direto entre as partes, evitando o rompimento da

película lubrificante, quando o óleo é submetido a cargas elevadas.

Esta reação se dá a temperaturas pontuais elevadas (cerca de

500°C).

Estes aditivos são comumente utilizados em lubrificantes de

engrenagens automotivas e industriais e também em graxas.

Existem dois ensaios principais para avaliar a capacidade de um

óleo lubrificante de suportar cargas elevadas em serviço.

A capacidade EP de um óleo depende quase que integralmente dos

aditivos de Extrema Pressão adicionados ao produto

3.7.1 Four Ball

3.7.2 Timken

Viscosidade - SAE – Society of Automotive Engineers

- ISO – International Organization for Standardization

Nível de Qualidade / Desempenho - API – American Petroleum Institute

- ACEA – Association des Constructeurs Européens d’Automobiles

- Classificações de Montadoras.

4- Classificação dos Lubrificantes

4.2 - Propriedades dos óleos lubrificantes

4.2.1 Viscosidade

A viscosidade é a resistência ao movimento (fluxo) que um

fluído apresenta a uma dada temperatura

O método de medição mais empregado atualmente é o de

viscosidade cinemática.

Neste método, é medido o tempo que um volume de líquido gasta

para fluir (sob ação da gravidade) entre dois pontos de um tubo de

vidro capilar calibrado.

A unidade de viscosidade cinemática é expressa em centistokes

(cSt) ou em mm2/s, conforme SI.

A viscosidade é uma das propriedades mais importantes a serem

consideradas na seleção de um lubrificante, pois este deve ser

suficientemente viscoso para manter uma película protetora entre

as peças em movimento relativo, e também não ser tão viscoso

que ofereça resistência excessiva ao movimento entre as peças.

4.2.2 Índice de Viscosidade (IV)

É um número empírico que expressa a taxa de variação da

viscosidade com a variação da temperatura.

Quanto mais alto o IV de um óleo lubrificante, menor é a variação de

sua viscosidade ao se variar a temperatura.

4.2.3 Ponto de fluidez

4.2.4 Ponto de fulgor

É a menor temperatura em que um óleo flui livremente, sob

condições preestabelecidas de ensaio. fabricação.

É a menor temperatura na qual um óleo desprende vapores que,

em presença do ar, provocam um lampejo ao aproximar-se de

uma pequena chama da superfície do óleo.

4.2.5 Cor

- Identificação de vazamentos.

- Atrativo comercial.

- Facilitar a visualização das peças (nos casos de produtos para

usinagem).

- Não interferir na cor do produto final quando o óleo fizer parte da

composição do mesmo.

Disco de cor entre 2,5 e 3,0 será reportado L3,0.

4.3 Dado experimental

Amostra

Viscosidade

Cinemática

a

Viscosidade

Cinemática a

Viscosidade

Cinemática a

Viscosidade

Cinemática a Índice de

Viscosida

de

40ºC 80ºC 90ºC 100ºC

(cSt) (cSt) (cSt) (cSt) 1 42,87 18 15 7,72 150

2 49,75 14 12 7,96 129

3 91,22 14 8 10,79 102

4 92,01 42 16 10,68 101

5 70,46 18 14 9,94 124

6 53,87 16 13 8,86 138

7 47,69 12 10 7,82 132

8 62,2 25 20 9,85 143

18 15

8

14 12

8

5

25

45

75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99Vis

co

sid

ad

e (

cTs)

Temperatura ( oC)

Amostras1

43

18

15 8

50

14 12

8

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

30 40 50 60 70 80 90 100

Vis

co

sid

ad

e (

cTs)

Temperatura ( oC)

Amostras 1

Amostra 2

Amostra ref.

Amostra 3

Amostra 4

amostra 5

Amostra 6

Amostra 7

5W/30 40

20W/50

85W140

10W 15W-40

Graus SAE para Óleos de Motor

4.4 Especificações SAE

0W

5W

10W

15W

20W

25W

20

30

40

50

60

- Óleo menos viscoso

- Melhor bombeabilidade

- Melhor para partidas a frio

- Economia de combustível

- Melhor resfriamento

- Óleo mais viscoso

- Maior proteção contra o desgaste

- Menor consumo de óleo

Classificação em

baixa temperaturas

Classificação

a 100°C

4.4 Especificações SAE

temperatura ambiente

Graus SAE para Óleos de Motor

4.4 Especificações SAE

Como diferenciar a performance dos lubrificantes?

Sistema mais tradicional para óleos de motor;

ex. API SL API CI-4

Sistema API (American Petroleum Institute)

tipo de motor

S = gasolina C = diesel

Perde força no Brasil e no mundo:

substituído pela ACEA;

e especificações próprias das montadoras.

nível de desempenho

lista de produtos certificados - donut;

4.5 Níveis de desempenho

CA

CATEGORIAS

CB

CC

CD

CE

Comercialização proibida no Brasil

Avanço Tecnológico CF

CF-4

CG-4

CH-4

CI-4

Motores Diesel

4.5 Níveis de desempenho

- Especificar, adquirir, implantar como obrigatório e fiscalizar

sistematicamente o uso de creme protetor da pele para todos os

envolvidos em atividades com óleos lubrificantes;

- Rever EPIs relacionados sempre que houver troca de função;

- Capacitar os trabalhadores sobre os riscos das áreas e meios de

controles disponíveis;

- Nunca limpar partes do corpo com óleos lubrificantes;

- Relatar ao superior qualquer forma de distúrbio na pele;

- Manter chuveiros de emergência e lavadores de olhos

disponíveis;

- Nunca deixar que as roupas de trabalho fiquem embebidas em

óleos

- Procurar primeiros socoros em caso de acidentes com lesão.

- Luvas de raspas e luvas impermeáveis;

- Óculos de segurança ou protetor facial;

- Botas de borracha ou de segurança;

- Creme protetor de pele resistente a óleo;

- Macacão de algodão.

5 Graxas Lubrificantes

As graxas podem ser definidas como produtos formados pela dispersão de

um espessante em um óleo lubrificante.

O espessante, também chamado sabão, é formado pela neutralização de

um ácido graxo ou pela saponificação de uma gordura por um metal.

O metal empregado dará seu nome à graxa.

A estrutura das graxas, observadas ao microscópio, mostra-se como uma

malha de fibras, formada pelo sabão, onde é retido o óleo.

5.1 Generalidades

5.2 Vantagens e Desvantagens

Vantagens:

- Promovem uma melhor vedação contra a água e impurezas.

- Quando a alimentação de óleo não pode ser feita continuamente,

empregam-se as graxas, pois elas permanecem nos pontos de

aplicação.

- As graxas promovem maior economia em locais onde os óleos

escorrem.

- As graxas possuem maior adesividade do que os óleos.

Desvantagens :

-Os óleos dissipam melhor o calor do que as graxas.

- Os óleos lubrificam melhor em altas velocidades.

- Os óleos resistem melhor à oxidação.

5.3 - Fabricação

Existem dois processos para a fabricação das graxas: formar o sabão

em presença do óleo ou dissolver o sabão já formado no óleo.

A fabricação é feita em tachos, providos de um misturador de pás e

envoltos por uma camisa de vapor para aquecer o produto.

Quando o sabão é formado em presença do óleo, o tacho é munido de

um autoclave, para a necessária saponificação.

Acabada a fabricação, a graxa, ainda quente e fluida, passa por filtros

de malhas finíssimas, sendo então envasada.

A filtragem evita que partículas de sabão não dissolvidas permaneçam

na graxa e o envasamento imediato impede que as graxas sejam

contaminadas por impurezas.

5.4- Classificação

De acordo com a natureza do sabão metálico utilizado em

sua fabricação, as graxas podem ser classificadas em:

- Graxas de sabão de lítio;

- Graxas de cálcio;

- Graxas de complexo de cálcio; e

- Graxas de bases mistas.

Além dos sabões metálicos mencionados, podemos ter

graxas de alumínio, de bário etc., que são, porém, menos

empregadas.

Existem graxas em que o espessante é a argila.

Estas graxas são insolúveis na água e resistem a temperaturas

elevadíssimas.

Embora sejam multifuncionais, seu elevado custo faz com que suas

aplicações sejam restritas aos locais onde as graxas comuns não

resistem às temperaturas elevadas (acima de 200ºC).

As graxas betuminosas também podem ser classificadas como

óleos. São formadas à base de asfalto.

Possuem uma grande aderência, e suas maiores aplicações são os

cabos de aço, as engrenagens abertas e as correntes.

Não devem ser usadas em mancais de rolamentos. Alguns mancais

planos que possuem grande folga, ou suportam grandes cargas,

podem, às vezes, são utilizadas.

5.4- Classificação

5.5 - Características e Aplicações

5 Graxas Lubrificantes

Graxas de sabão de cálcio: Em sua maioria, possuem textura macia

e amanteigada. São resistentes à água.

Devido ao fato de a maioria das graxas de cálcio conter 1 a 2% de

água em sua formulação, e como a evaporação desta água promove

a decomposição da graxa, elas não são indicadas para aplicações

onde as temperaturas sejam acima de 60ºC (rolamentos, por

exemplo).

As graxas de complexo de cálcio (acetato de cálcio), não contêm

água em sua formulação, podendo ser usadas com temperaturas

elevadas.

As maiores aplicações das graxas de cálcio são a lubrificação de

mancais planos, os chassis de veículos e bombas d’água.

Graxas de sabão de sódio

As graxas de sódio possuem uma textura que varia de fina até

fibrosa.

Resistem a altas temperaturas, sendo, porém, solúveis em água.

Suas maiores aplicações são os mancais de rolamentos e as juntas

universais, desde que não haja presença de água, pois elas se

desfazem.

5.4- Classificação

Graxas de sabão de lítio

São as chamadas graxas multipurpose (múltiplas finalidades).

Possuem textura fina e lisa, são insolúveis na água e resistem a

elevadas temperaturas.

Podem substituir as graxas de cálcio e de sódio em suas aplicações,

e possuem ótimo comportamento em sistemas centralizados de

lubrificação.

A vantagem do emprego de uma graxa multipurpose é evitar

enganos de aplicação, quando se têm diversos tipos de graxas, e a

simplificação dos estoques.

5.4- Classificação

5.4- Classificação

Graxas de complexo de cálcio

As graxas de complexo de cálcio possuem elevado ponto de

gota, boa resistência ao calor e ao trabalho.

Apresentam a propriedade de engrossar quando

contaminadas com água.

No caso de serem formuladas com teor de sabão elevado, a

tendência a engrossar manifesta-se quando submetidas ao

trabalho.

Podem ser aplicadas em mancais de deslizamento e de

rolamentos.

5.4- Classificação

Graxas mistas

As graxas de bases mistas possuem as propriedades

intermediárias dos sabões com que são formadas.

Assim, podemos ter graxas de cálcio-sódio, cálcio-lítio etc.

As graxas de sódio e lítio não são compatíveis, não

devendo ser misturadas.

5.5 - Critérios de Escolha

Consistência

No Brasil, onde a temperatura ambiente não atinge extremos muito

rigorosos, é mais empregada a graxa NLGI 2.

Em locais onde a temperatura é mais elevada, emprega-se a NLGI 3,

e onde a temperatura é mais baixa, a NLGI 1.

Como nos óleos, quanto maior for a velocidade e mais baixas forem a

temperatura e a carga, menor deverá ser a consistência.

Por outro lado, com baixas velocidades e altas temperaturas e

cargas, deve ser usada uma graxa mais consistente.

Em sistemas centralizados de lubrificação, deve ser empregada uma

graxa com fluidez suficiente para escoar.

5.5 - Critérios de Escolha

Graxas de cálcio 65 a 105ºC

Graxas de sódio 150 a 260ºC

Graxas de lítio 175 a 220ºC

Graxas de complexo de cálcio 200 a 290ºC

Ponto de gota

O ponto de gota de determinada graxa limita a sua aplicação.

Na prática, usa-se limitar a temperatura máxima de trabalho em

20 a 30ºC abaixo de seu ponto de gota.

Em geral, as graxas possuem seu ponto de gota nas seguintes

faixas:

As graxas de argila não possuem ponto de gota, podendo assim

ser usadas em elevadas temperaturas.

5.5 - Critérios de Escolha

Resistência à água

Resistência ao trabalho

Bombeabilidade

Adesividade

Antioxidantes

Anticorrosivos e antiferrugem

Aplicações: Graxas para mancais de laminadores, britadores,

equipamentos de mineração etc., e para mancais que trabalham com

cargas elevadas.

Extrema pressão

Usualmente, os aditivos empregados para este fim são à base de

chumbo.

Os lubrificantes sólidos, como molibdênio, a grafite e o óxido de

zinco também são empregados para suportarem cargas

5.5 - Critérios de Escolha

PM GRALUB CHASSIS 2

- Sabão de Cálcio. Grau NLGI 2

- Lubrificação de pinos e articulações em chassis

- Lubrificação de pontos de baixa temperatura: 95 0C

LUBRAX GMA-2

- Sabão de Lítio. Grau NLGI 2

- Lubrificação de chassis, rolamentos, cubos de roda, juntas universais,

pinos, etc..., de veículos automotivos, agrícolas e de construção

AUTOMOTIVAS

5 Graxas Lubrificantes

Lubrax Industrial GMA-2-EP

- Sabão de Lítio. Aditivação EP sem chumbo. Graus NLGI 2.

- Graxas para lubrificação de mancais, prensas, britadores, etc...

- Maiores estabilidade mecânica e resistência à oxidação.

- Suporta temperaturas de operação de até 150 0C.

- Aprovada pela GM, BREVET, VILLARES, FALK e KRUPP POLYSIUS

INDUSTRIAIS

5 Graxas Lubrificantes