MassasMassasLubrificantesLubrificantes
ResumoResumo
DefiniçãoDefinição Composição de uma massa lubrificanteComposição de uma massa lubrificante Óleo base: tipo, viscosidade, influênciaÓleo base: tipo, viscosidade, influência Espessante: consistência, natureza, Espessante: consistência, natureza,
tipo, influênciatipo, influência Aditivos: sólidos e solúveisAditivos: sólidos e solúveis Escolha de uma massaEscolha de uma massa
Massas LubrificantesMassas Lubrificantes
Representam cerca de 3% do Representam cerca de 3% do consumo total de lubrificantesconsumo total de lubrificantes
São usadas em todos os ramos da São usadas em todos os ramos da indústria: siderurgia, cimento, indústria: siderurgia, cimento, papel, minas, etc…papel, minas, etc…
Vasta gama de aplicações, tais como Vasta gama de aplicações, tais como a lubrificação de chumaceiras, a lubrificação de chumaceiras, rolamentos e engrenagensrolamentos e engrenagens
??
O que é um Lubrificante?O que é um Lubrificante?Um lubrificante é uma substância capaz de Um lubrificante é uma substância capaz de reduzir o reduzir o atritoatrito, o , o calorcalor e o e o desgastedesgaste quando quando colocada entre duas superficíes com colocada entre duas superficíes com movimento relativo entre simovimento relativo entre si
O que é uma massa lubrificante?O que é uma massa lubrificante?
DefiniçãoDefinição
Uma Uma massa lubrificantemassa lubrificante é um produto é um produto
intermédio entre um sólido e um semi-intermédio entre um sólido e um semi-
sólido obtido por dispersão de um agente sólido obtido por dispersão de um agente
espessante num líquido lubrificante espessante num líquido lubrificante
A massa lubrificante não é mais do que A massa lubrificante não é mais do que
uma “esponja” cujos poros estão cheios de uma “esponja” cujos poros estão cheios de
óleoóleo
As forças mecânicas exercidas na As forças mecânicas exercidas na
“esponja” libertam o óleo nela contida“esponja” libertam o óleo nela contida
ComposiçãoComposição
Fase sólidaFase sólida10%10%
Fase líquidaFase líquida90% 90%
óleo base (+ aditivos…)óleo base (+ aditivos…)espessanteespessante
Qual é a principal diferença Qual é a principal diferença entre um óleo e uma massa?entre um óleo e uma massa?
Os óleos são fluidos lubrificantes; a fluidez deum 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?Lubrificação a óleo ou a massa?ÓleosÓleos FluidosFluidos Escapam do local de Escapam do local de
aplicaçãoaplicação– Troca de calor Troca de calor
(arrefecimento)(arrefecimento)– Remoção de Remoção de
partículaspartículas– Remoção de Remoção de
resíduosresíduos ClassificaçãoClassificação
MassasMassas Semi-fluida/semi-Semi-fluida/semi-
sólidasólida Ficam no local de Ficam no local de
aplicaçãoaplicação– VedamVedam– Não arrefecem os Não arrefecem os
componentescomponentes– Não limpam os Não limpam os
componentescomponentes ClassificaçãoClassificação
Viscosidade (SAE; ISO VG) Consistência (NLGI)
Quando Lubrificar com massa ...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 Diminuir o atrito localizado com lubrificantes atrito localizado com lubrificantes
sólidos.sólidos.Sob condições extremas de operação:Sob condições extremas de operação:
– Elevadas temperaturasElevadas temperaturas– Elevadas pressõesElevadas pressões– Cargas de choqueCargas de choque– Baixa velocidade / elevadas pressõesBaixa 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.
Óleo BaseÓleo Base
Base mineral:Base mineral:
– ParafinicaParafinica
– NafténicaNafténica Base sintética:Base sintética:
– Polialfaolefina (PAO)Polialfaolefina (PAO)
– PoliglicolPoliglicol
– EsterEster
– SiliconeSilicone
Óleo BaseÓleo Base
Grau de Viscosidade ISOGrau de Viscosidade ISO Viscosidade (cSt) a 40° CViscosidade (cSt) a 40° C
VG 3VG 3 2,9 - 3,52,9 - 3,5
VG 5VG 5 4,1 - 5,14,1 - 5,1
VG 7VG 7 6,1 - 7,56,1 - 7,5
VG 10VG 10 9,0 -11,09,0 -11,0
VG 15VG 15 13,5 -16,513,5 -16,5
VG 22VG 22 19,8 -24,219,8 -24,2
VG 32VG 32 28,3 -35,228,3 -35,2
VG 46VG 46 41,4 - 50,641,4 - 50,6
VG 68VG 68 61,2 - 74,861,2 - 74,8
VG 100VG 100 90 - 11090 - 110
VG 150VG 150 135 165135 165
VG 220VG 220 198 - 242198 - 242
VG 320VG 320 288 - 352288 - 352
VG 460VG 460 414 - 506414 - 506
VG 680VG 680 612 - 748612 - 748
VG 1000 VG 1000 900 -1100900 -1100
VG 1500VG 1500 1350 -16501350 -1650
Variações de 10%Variações de 10%
A viscosidade varia entre 22 A viscosidade varia entre 22
e 1500 cSt a 40 °Ce 1500 cSt a 40 °C
Para os rolamentos, por exemplo :Para os rolamentos, por exemplo :
VelocidadeVelocidade
ViscosidadeViscosidade
CargaCarga
ViscosidadeViscosidade
Óleo BaseÓleo Base
Determina a gama de velocidades de Determina a gama de velocidades de
funcionamentofuncionamento
Determina a temperatura mínima de Determina a temperatura mínima de
aplicaçãoaplicação
Determina a resistência à oxidaçãoDetermina a resistência à oxidação
Determina a compatibilidade com as Determina a compatibilidade com as
pinturas e os elastómerospinturas e os elastómeros
Óleo BaseÓleo Base
Características das massas eCaracterísticas das massas eensaios de performanceensaios de performance
PenetraçãoPenetração Estabilidade mecânicaEstabilidade mecânica Separação do óleoSeparação do óleo Ponto de gotaPonto de gota Resistência à águaResistência à água Pressão de fluxoPressão de fluxo Performance anti-ferrugem Performance anti-ferrugem (Emcor)(Emcor)
Performance de extrema pressão Performance de extrema pressão (Timken / (Timken / ensaio 4 esferas)ensaio 4 esferas)
Ensaios de rolamentosEnsaios de rolamentos
• Constituem a fase sólida e dispersa da Constituem a fase sólida e dispersa da massa.massa.
• Formam uma rede tridimensional Formam uma rede tridimensional relativamente estável.relativamente estável.
Se a concentração...Se a concentração... ...o grau NLGI...o grau NLGI
EspessanteEspessante
Penetração (ASTM D217 / IP 50)Penetração (ASTM D217 / IP 50)
ConsistênciaConsistência
h
[ mm / 10 ]h
0000000000 00 11 22 33 66......
O grau NLGIO grau NLGIConsistência Penetração a 25 °CNLGI (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
Comportamento nos rolamentos Comportamento nos rolamentos
(vibrações)(vibrações)
Eficácia da massa, em termos de Eficácia da massa, em termos de
estanquecidade contra contaminaçõesestanquecidade contra contaminações
Meios de distribuição possíveisMeios de distribuição possíveis
ConsistênciaConsistência
Penetração e classificação NLGIPenetração 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
000 445...47500 400...4300 355...3851 310...3402 265...2953 220...2504 175...2055 130...1606 85...115
Consistência NLGINúmero
Penetração trabalhada0,1 mm a 25 ºC
Temperatura à qual uma gota de Temperatura à qual uma gota de óleo se separa do espessanteóleo se separa do espessante
Ponto de GotaPonto de Gota
• Sabões metálicosSabões metálicos– LítioLítio
– CálcioCálcio
– SódioSódio
– AluminioAluminio
• Sabões metálicos complexosSabões metálicos complexos– LítioLítio
– CálcioCálcio
– Aluminio Aluminio
• Sem sabãoSem sabão– ArgilasArgilas
Natureza do EspessanteNatureza do Espessante
Lítio Cálcio Sódio Aluminio
Temp. FusãoPonto de gota 180 - 260 90 - 110 150 - 200 110 - 120
Temp. Máx.aplicação
140-180 70 120 60
Estabilidademecânica
Boa Má aexcelente
Má aboa
Má aboa
Resistênciaà água
Boa Excelente Má Excelente
Adesividade Boa Má Excelente Excelente
Natureza de EspessanteNatureza de Espessante
• Obtidos por neutralização de um ácido Obtidos por neutralização de um ácido gordo, ou por saponificação.gordo, ou por saponificação.
• As massas com sabão de lítio são as mais As massas com sabão de lítio são as mais comuns : 70 % do mercadocomuns : 70 % do mercado
Ácido gordo + BaseÁcido gordo + Base Sabão + ÁguaSabão + Água
Sabões MetálicosSabões Metálicos
• Um sabão complexo é formado a partir de dois Um sabão complexo é formado a partir de dois
ou mais ácidos.ou mais ácidos.
• Permitem obter estruturas muito densas e Permitem obter estruturas muito densas e
estáveis.estáveis.
• Utilizáveis com temperaturas elevadasUtilizáveis com temperaturas elevadas
– 150 °C com uma base mineral150 °C com uma base mineral
– 200 °C com uma base sintética (PAO)200 °C com uma base sintética (PAO)
Sabões Met. ComplexosSabões Met. Complexos
Espessantes das massas Espessantes das massas ao microscópioao microscópio
Massa c/ sabão de lítioMassa c/ sabão de sódioMassa c/ sabão de cálcio
• A ausência de sabão permite altas A ausência de sabão permite altas
temperaturas de utilização (200°c), devido a temperaturas de utilização (200°c), devido a
uma elevada resistência à oxidaçãouma elevada resistência à oxidação– argilas, bentonites, ...argilas, bentonites, ...
Espessantes InorgânicosEspessantes Inorgânicos
Compatibilidade das massasCompatibilidade das massas
Importante :
NUNCA misturar massas com diferentes espessantes
• São produtos que permitem melhorar as São produtos que permitem melhorar as
qualidades básicas de uma massa qualidades básicas de uma massa
lubrificantelubrificante
• Os aditivos podem ser:Os aditivos podem ser:
– SólidosSólidos
– LíquidosLíquidos
AditivosAditivos
Aditivos SólidosAditivos Sólidos
Grafite, Bissulfureto de Molibdénio, Mica, TalcoGrafite, Bissulfureto de Molibdénio, Mica, Talco
• Melhoram as características de fricção entre as Melhoram as características de fricção entre as
superfícies metálicas, especialmente em superfícies metálicas, especialmente em
situações de cargas elevadas e de choquesituações de cargas elevadas e de choque
• Após o desaparecimento da película de óleo, Após o desaparecimento da película de óleo,
permanece uma camada protectora de aditivo permanece uma camada protectora de aditivo
sólidosólido
• São da mesma natureza que os utilizados nos São da mesma natureza que os utilizados nos óleos lubrificantes.óleos lubrificantes.
– Anti-oxidantesAnti-oxidantes
– Inibidores de corrosãoInibidores de corrosão
– Extrema-pressãoExtrema-pressão
– Anti-desgaste Anti-desgaste
– Anti-ferrugemAnti-ferrugem
– ......
Aditivos SolúveisAditivos Solúveis
Lubrificação de rolamentosLubrificação de rolamentos
Em regra geral rolamentos com pequenos diâmetros e elevadas Em regra geral rolamentos com pequenos diâmetros e elevadas velocidade de rotação necessitam de massas lubrificantes NLGI velocidade de rotação necessitam de massas lubrificantes NLGI 2... 3 e viscosidade dos óleos base baixa.2... 3 e viscosidade dos óleos base baixa.
Para rolamentos com diâmetros elevados baixas velocidades de Para rolamentos com diâmetros elevados baixas velocidades de rotação é preferível massas com viscosidade de óleo base mais rotação é preferível massas com viscosidade de óleo base mais elevada. elevada.
É muito importante conhecer a temperatura ambiente e demais É muito importante conhecer a temperatura ambiente e demais condições de funcionamento do rolamento, como seja a presença condições de funcionamento do rolamento, como seja a presença de água, poeiras e outros contaminantes e ainda as cargas de água, poeiras e outros contaminantes e ainda as cargas específicas aplicadas.específicas aplicadas.
Devem ser seguidas as recomendações dos fabricantes dos Devem ser seguidas as recomendações dos fabricantes dos rolamentos.rolamentos.
Quantidade de massa na 1ª lubrificaçãoQuantidade de massa na 1ª lubrificação
Encher totalmente o rolamento com massa nas Encher totalmente o rolamento com massa nas zonas de contacto.zonas de contacto.
Em rolamentos com elevada rotação, por Em rolamentos com elevada rotação, por exemplo em máquinas ferramentas, dever-se-á exemplo em máquinas ferramentas, dever-se-á encher apenas 30 a 40% do espaço livre.encher apenas 30 a 40% do espaço livre.
Respeitar a quantidade recomendada peloRespeitar a quantidade recomendada pelo fabricante dos rolamentos.fabricante dos rolamentos.
Intervalos de relubrificação (I)Intervalos de relubrificação (I)
Teóricamente os intervalos de Teóricamente os intervalos de relubrificação terão de ter em conta :relubrificação terão de ter em conta :
–Influência do meio ambienteInfluência do meio ambiente
–Elevadas cargasElevadas cargas
–Geometria do rolamento (consultar o Geometria do rolamento (consultar o fabricante)fabricante)
Intervalos de relubrificação (II)Intervalos de relubrificação (II)
102030405060708090
100110120130140150
0 200000 400000 600000 800000 1000000dmN= dm(=diâmetro principal do rolamento em mm)* N(=rpm)
Te
mp
era
tura
do
ro
lam
en
to (
oC
)
20000
15000
10000
8000500020001000
500
Vida da massa em horas
A influência da temperatura e da velocidadena vida útil de uma massa de lítio
Avarias nos rolamentosAvarias 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 Cargas e vibrações anormais durante o
funcionamento.funcionamento.Lubrificação deficiente.Lubrificação deficiente.
Lubrificação deficienteLubrificação deficiente
Massa lubrificante não adequadaMassa lubrificante não adequada Insuficiência de massa nas zonas Insuficiência de massa nas zonas
de contactode contactoExcesso de massa lubrificanteExcesso de massa lubrificanteContaminações (impurezas)Contaminações (impurezas)
Suas consequências ...Suas consequências ...
Inadequada Insuficiente Excesso Contaminada
Corrosão
Desgaste
Fissuras a altas temp.
Escorregam.
Fadiga
Altastemperaturas
RuídoAlteração da
temp. de oper.Funcionam.
irregular
Massa lubrificante
Ap
arê
nc
ia d
o r
ola
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qu
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do
de
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o
Co
mp
ort
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nó
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lod
ura
nte
fun
cio
n.
Alguns cuidados a ter na Alguns cuidados a ter na lubrificação a massalubrificação a massa
Bombas de lubrificação próprias para Bombas de lubrificação próprias para cada tipo de massa.cada tipo de massa.
Embalagens sempre fechadasEmbalagens sempre fechadasAntes de lubrificar, limpar bem com pano Antes de lubrificar, limpar bem com pano
(sem fio), o copo de lubrificação.(sem fio), o copo de lubrificação.Seguir sempre as recomendações dos Seguir sempre as recomendações dos
fabricantes relativamente à quantidade fabricantes relativamente à quantidade de massa a aplicar.de massa a aplicar.
Limite de trabalho para as massasLimite de trabalho para as massas
Cálcio
Lítio
Argila e todas as massascomplexas Argila e Li complexo
Te
mp
era
tura
(o
C)
10
30
50
70
90
110
130
150
0 200000 400000 600000 800000 1000000
dmN= dm(=diâmetro principal do rolamento em mm)* N(=rpm)
ArgilaLítioLi
compl.
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 Ambiente Temperatura de serviço
Escolha de uma MassaEscolha de uma Massa
Aplicação
Rápida Fluido Rígida
Lenta Viscoso
Macia
Baixa
Alta
Viscosidade
Consistência
Libertação de óleo
Escolha de uma MassaEscolha de uma Massa
Numa aplicação rápida, devemos utilizar ?Numa aplicação rápida, devemos utilizar ?
1. uma massa lubrificante com um 1. uma massa lubrificante com um óleo base muito viscoso ouóleo base muito viscoso ou
2. com um óleo base mais “fino”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 E para uma aplicação sujeita a altas temperaturas ?temperaturas ?
Perguntas... Perguntas...
Em que situações se utilizam Aditivos Em que situações se utilizam Aditivos Sólidos ?Sólidos ?
Quais as 3 características mais Quais as 3 características mais importantes relacionadas com o importantes relacionadas com o espessante de uma massa lubrificante ?espessante de uma massa lubrificante ?
??
Em que situações se utilizam Aditivos Em que situações se utilizam Aditivos Sólidos ?Sólidos ?
Quais as 3 características mais Quais as 3 características mais importantes relacionadas com o importantes relacionadas com o espessante de uma massa lubrificante ?espessante de uma massa lubrificante ?
ConsistênciaConsistênciaNatureza do EspessanteNatureza do EspessantePonto de GotaPonto de Gota
??
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