Aula 02 Lubrificação

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Instrutor: João Vitor
Lubrificação Industrial
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Inicio da Unidade Curricular: 
Dia: 03/02/2023
Final da Unidade Curricular: 
Dia: 20/03/2023
Carga Horária de Aulas Teóricas e Práticas: 30h
CRONOGRAMA
GRAXAS
É uma combinação de um fluido com um espessante, resultando em um produto homogêneo com qualidades lubrificantes.
GRAXAS
A	graxa	é
utilizada	para	evitar	ou	reduzir	atritos,	desgastes,
aquecimento de motores e proteger o maquinário de corrosão, além de ser fundamental para componentes que tenham contato entre si constantemente, evitando futuros problemas, como ruídos e atritos.
A graxa é composta por um óleo mineral, que tem capacidade lubrificante, deixando o produto com aspecto gorduroso. Este agente lubrificante, junto a um emulsificante, atua como absorvente em contato com o material aplicado, reduzindo assim o impacto do desgaste.
GRAXAS APLICAÇÃO
Dependendo da aplicação, a graxa pode ter alguns benefícios em comparação à lubrificação fluida. A graxa fornece uma vedação física, que evita o ingresso de contaminação, resiste à ação de lavagem de água, e pode permanecer no ponto de aplicação mesmo em posições verticalmente instaladas. As graxas são unicamente adequadas para uso em aplicações onde a relubrificação não é frequente ou economicamente injustificável, devido à configuração física do mecanismo, tipo de movimento, tipo de vedação ou necessidade dolubrificante executar todas ou parte de qualquer função de vedação, na prevenção de perda de lubrificante ou ingresso de contaminantes.
Devido à sua natureza semissólida, as graxas não proporcionam as funções de
resfriamento e limpeza associadas ao uso de um lubrificante fluido.
COMPONENTES DA GRAXA
As graxas são fabricadas através da combinação destes três componentes
essenciais: óleo básico, espessante e aditivos.
ÓLEOS BÁSICOS
O óleo básico compõe a maior parte de uma graxa, representando 80 a 97% de seu peso. A escolha do óleo básico pode ser por óleo mineral, óleo sintético ou qualquer fluido que proporciona características de lubrificação. É importante observar que é a porção de óleo básico de uma graxa que proporciona a lubrificação em si, exceto em aplicações de velocidade muito baixa ou aplicações com oscilação. As mesmas regras aplicadas para a determinação do grau de viscosidade adequado em um lubrificante fluído se aplicam à seleção da porção de óleo base da graxa de lubrificação.
ESPESSANTES
O espessante pode ser qualquer material que, em combinação com o óleo básico, produzirá uma estrutura entre sólida e semissólida. Em outras palavras, um espessante de graxa em combinação com o óleo básico age da mesma forma que uma esponja que segura a água. Os principais espessantes utilizados em graxas incluem sabões de lítio, alumínio, e cálcio; argila, poluréia; seja em combinação ou isolados. O sabão de lítio é o espessante mais comum atualmente.
os	aditivos	e
ADITIVOS
Assim	como modificadores
os	aditivos de		graxas
de	óleos	lubrificantes,
propriedades	especiais	ou
atribuem
existentes.	Aditivos	e	modificadores
modificam geralmente
propriedades
utilizados	em	graxas	lubrificantes	são	aditivos
antioxidantes, inibidores de ferrugem, polímeros, aditivos de extrema pressão (EP), agentes anti desgaste, agentes lubricidade ou redutores de atrito
CONSISTÊNCIA DA GRAXA
A consistência é definida como o grau ao qual um material plástico resiste à deformação quando submetido à aplicação de uma força. Em caso de graxas lubrificantes, esta é uma medida da dureza ou maciez relativa, e possui alguma relação com as propriedades de vazão e distribuição. A consistência é medida através da norma ASTM D 217, Penetração de Cone em Graxa Lubrificante, e é frequentemente reportada em termos da classificação NLGI.
AULA 01
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Este quadro	demonstra genericamente a performance de uma graxa, sendo que na prática isto dependerá do sabão, do método da fabricação, dos aditivos e do fluido lubrificante utilizado.
INDICAÇÃO DE QUALIDADE DA GRAXA POR COR
Fabricantes de graxa usam corantes simplesmente para ajudar a facilitar a identificação das graxas e torná-las mais atraentes, ao invés de apenas marrom ou preto. A cor pode ajudar os usuários a identificar um lubrificante incorreto, por exemplo, se uma determinada cor de graxa sai de uma pistola de lubrificação quando outra cor de graxa era esperada.
A cor da graxa também pode fornecer alguma indicação da sua qualidade geral. Conforme a graxa começa a degradar e contamina, ela geralmente começa a escurecer. Este escurecimento pode ser mais perceptível quando comparado com uma graxa nova e pode ser um sinal de que a graxa atingiu seu limite de condenação. Embora não seja surpreendente que a graxa escureça, a velocidade na qual ela escurece é um fator importante.
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Além do escurecimento da graxa devido às condições operacionais e ambientais, uma mudança de cor poderia ser um sinal de que a graxa foi misturada com outro tipo diferente de graxa de forma não intencional. Se isso ocorrer, medidas imediatas devem ser tomadas para determinar como e porque isso aconteceu. Aplicação de graxa errada é mais comum do que a maioria das pessoas imaginam.
Uma solução rápida seria a utilização de diferentes tipos de pinos graxeiros para os vários tipos de graxa, por exemplo, pinos graxeiros padrão para mancais e pinos graxeiros tipo botão para mancais de motores elétricos. Outra opção seria deixar um pouco de graxa no pino graxeiro para indicar a cor apropriada. Isso só pode ser feito caso não haja mais de uma graxa com cor similar na planta. O uso de protetores coloridos de pinos graxeiros também pode ser eficaz na identificação dos diferentes tipos de graxas. O tipo de graxa e a cor atribuída a ela também devem ser claramente identificados nas pistolas de lubrificação.
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Enquanto a cor da graxa pode parecer fornecer informações sobre a qualidade do lubrificante, ela é somente usada para indicar o tipo de graxa (geralmente por tipo espessante). No entanto, tenha em mente que nenhuma cor é garantia de especificação de um determinado tipo de espessante mesmo que seja de um único fabricante de graxa.
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CONSISTÊNCIA
É a resistência à penetração oferecida por uma graxa. O ensaio consiste em se fazer penetrar um cone padrão em uma graxa em condições padrões. De acordo com o resultado do teste de penetração trabalhada, a graxa receberá sua classificação NLGI
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PONTO DE GOTA
ponto de gota da graxa é a temperatura na qual o espessante perde sua capacidade de manter o óleo básico dentro da matriz do espessante. Isto pode ser causado pelo derretimento do espessante ou o óleo afinar-se tanto que a tensão superficial e ação capilar se tornam insuficientes para manter o óleo dentro da matriz do espessante. O ASTM D2265 (norma preferida em relação à norma mais antiga e menos precisa ASTM D566) é o método padrão utilizado para determinar o ponto de gota da graxa.
Uma pequena amostra de graxa é colocada em uma recipiente e aquecida de forma controlada, em um dispositivo similar a um forno. Quando a primeira gota de óleo cai da abertura inferior no recipiente, a temperatura é registrada para determinar o ponto de gota.
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O ponto de gota é uma função do tipo de espessante utilizado. Pontos de gota altos, tipicamente acima de 240°C / 465°F, são geralmente observados para graxas de complexo de lítio, cálcio, alumínio, poliureia e graxa, enquanto pontos de gota muito menores são comuns aos sabões convencionais de lítio (180°C / 355°F), cálcio (180°C / 355°F) e sódio (120°C / 250°F). O ponto de gota é uma das determinações que caracteriza a estabilidade térmica da graxa. Entretanto, NÃO é uma previsão exata do limite superior de temperatura de operação, o qual é uma função de muitas variáveis tais como a estabilidade de oxidação do óleo básico, degradação de aditivos, cisalhamento de espessante, separação de óleoe assim por diante. Um alto ponto de gota, embora não seja um aspecto para a previsão do limite superior de temperatura de operação, é um indicativo da temperatura máxima de pico a qual a graxa poderá ser submetida por uma curta duração, enquanto não libera óleo de forma excessiva e, portanto, reduzindo drasticamente a vida útil da graxa e potencialmente danificando a aplicação em longo prazo.
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ESTABILIDADE MECÂNICA
Indica a capacidade da graxa em resistir ao cisalhamento.
EXTREMA-PRESSÃO
Indica a capacidade da graxa em suportar altas cargas (pressões) sem permitir desgaste ou transferência metálica das peças lubrificadas.
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EXTREMA-PRESSÃO
Indica a capacidade da graxa em suportar altas cargas (pressões) sem permitir desgaste ou transferência metálica das peças lubrificadas.
RESISTÊNCIA À OXIDAÇÃO
Mede a capacidade da graxa em resistir à oxidação, em presença de oxigênio sob altas temperaturas e ou pressões.
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RESISTÊNCIA À ÁGUA
A resistência da graxa ao efeito de lavagem pela água pode ser medida pela quantidade
de graxa perdida por um rolamento em funcionamento e sujeito a um jato de água.
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ADITIVOS
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Os óleos lubrificantes se apresentam das mais diferentes formas. Podem ser gasosos, líquidos, semissólidos ou sólidos. Existe uma grande quantidade de formas e substâncias que são consideradas lubrificantes, mas os líquidos e os semissólidos são os mais utilizados.
Além disso, a natureza dos óleos lubrificantes é variada. Eles podem ser de origem animal, vegetal, mineral (derivados de petróleo), sintéticos (produzidos em laboratórios) ou ainda uma mistura de dois ou mais tipos de óleos diferentes (que formam os óleos compostos).
Os lubrificantes animais e vegetais geralmente são usados isoladamente para a lubrificação, uma vez que apresentam baixa resistência à oxidação. Já os sintéticos, por serem muito mais caros, são usados nos casos em que outras substâncias não consigam a mesma eficiência. Os óleos minerais, por sua vez, são os mais empregados e de fácil obtenção.
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Durante muito tempo, o óleo mineral puro foi utilizado para realizar a lubrificação dos componentes dos equipamentos, mas, conforme a descoberta dos aditivos, houve uma mudança no tipo de lubrificante utilizado.
Em geral, os aditivos são compostos químicos, que, ao serem adicionados aos óleos lubrificantes, melhoram essa característica. Além disso, os aditivos são usados para reduzir as características indesejáveis dos óleos e realçar as desejáveis.
Para entender de outra forma, basta pensar que os aditivos para lubrificantes apresentam uma característica bem simples de melhorar a performance, por meio da modificação e potencialização das propriedades dos óleos.
Os aditivos apresentam uma importância muito grande para os motores a combustão, principalmente aqueles que são movidos pela queima do diesel.
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Com o aumento da tecnologia desses motores, novos componentes eletrônicos se tornaram parte integrante, o que acabou por ocasionar alguns problemas, como entupimento dos bicos injetores ou corrosão de todo o sistema injetor.
Para resolver esses problemas, e evitar o desgaste das peças para prolongar a vida útil, a ideia foi tornar o lubrificante mais estável quimicamente. E é exatamente nesse contexto que se utiliza o aditivo, que, ao ser misturado com o óleo, melhora a sua performance.
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OS PRINCIPAIS ADITIVOS
DETERGENTES
Propiciam a redução na tendência de se formarem depósitos, minimizando formação de borras e lacas, auxiliando assim, na manutenção da limpeza das superfícies metálicas.
Dessa forma, esse aditivo mantém em suspensão e, após algum tempo, dispersa o carbono formado na massa de óleo que, após o esvaziamento do cárter, é totalmente eliminado. Além dessa característica, ele deixa as paredes internas dos motores perfeitamente limpas, tirando qualquer resíduo de carbono e vernizes.
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DISPERSANTES
Mantêm em suspensão, nas menores dimensões possíveis, os produtos da oxidação e
outros contaminantes, contribuindo para limpeza das superfícies metálicas.
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ANTIOXIDANTES
Os aditivos antioxidantes são aqueles que apresentam como característica a inibição da oxidação. De forma geral, ele reage com o oxigênio e, assim, evita que o metal seja oxidado.
Este aditivo é um dos mais importantes se você pretende que seu motor se mantenha sempre em bom estado. Ele é essencial para aumentar a vida útil dos equipamentos.
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ANTICORROSIVOS
Este tipo de aditivo é utilizado para proteger o motor contra agressões químicas decorrentes do processo de combustão.
No caso dos anticorrosivos, existem dois tipos que
podem ser usados:
Aditivo indicado para evitar as corrosões que acontecem devido, diretamente ou indiretamente, ao processo de combustão, que pode gastar o metal;
Aditivo indicado para evitar as corrosões decorrentes da umidade do ar, ou seja, desgastes provenientes das próprias condições atmosféricas.
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ANTI-ESPUMA
É preciso entender que movimentos bruscos podem fazer com que o lubrificante forme espumas. Este tipo de aditivo, misturado com o óleo, tem a propriedade de desfazer as bolhas de ar, e, dessa maneira, evita que as espumas sejam formadas.
O problema da espuma é que ela é considerada um eficiente isolante térmico. Seu excesso fará com que o controle da temperatura se torne bastante difícil, o que pode vir a causar problemas sérios.
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DO
ÍNDICE
DE
MELHORADORES VISCOSIDADE
Assim	como	qualquer	outro
lubrificantes	também	sofrem
fluido,	os
variação	de
viscosidade em decorrência da alteração da temperatura ambiental.
Dessa forma, o aditivo aumentador de viscosidade tem como característica o fato de que suas moléculas se distendam conforme ocorre variação da temperatura, o que garante que seu lubrificante se manterá sempre íntegro e funcional.
AULA 01
AGENTES DE ADESIVIDADE
São	polímeros,	orgânicos,	com	propriedades	acentuadas	de	adesão	e	coesão,
conferindo ao lubrificante maior capacidade de aderência a superfícies metálicas
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AGENTES DE OLEOSIDADE
Diminuem o coeficiente de atrito em condições limites de lubrificação.
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ANTI-DESGASTE E EXTREMA-PRESSÃO
Proporciona proteção às peças em contato sob condições altas cargas. Atua somente em regime de Lubrificação Limítrofe, onde a fricção é alta. Os agentes Extrema Pressão formam a “capa de sacrifício” sobre as superfícies metálicas.
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Sistemas onde há o “contato” entre as peças, tais como: engrenagens e comando de válvulas. Quando ocorre o contato metal-metal será a “capa de sacrifício” que sofrerá desgaste e não os metais da base.
Observe que, em um motor ou transmissão, alguns componentes operam no regime limite de lubrificação e precisam do aditivo Extrema Pressão. Em outros componentes, a ação do Antidesgaste estará em evidência. Além desses, modificadores de atrito, inibidores de corrosão, detergentes e bases de ésteres estarão atuando na superfície metálica com objetivo de protegê-la enquanto os outros aditivos proporcionam os benefícios de durabilidade e rendimento do lubrificante.
De maneira geral, podemos afirmar que os aditivos “competem” pela superfície metálica e devem ser formulados para funcionar em perfeito equilíbrio químico, sob medida para que todos os componentes trabalhem de forma sinérgica. É por isso que tratando-se de lubrificantes não é possível ter um único para atender a todas as necessidades.
AULA 01
ABAIXADORES DO PONTO DE FLUIDEZ
Forma uma película protetora na superfície dos cristais recém-formados, impedindo
seu crescimento e a aglomeração de um cristal com o outro.
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NÍVEIS DE ADITIVOS NOS LUBRIFICANTES
Investir em aditivos para lubrificantes é uma forma bastante simples de proteger e prolongar a vida útil de suas máquinas. Em geral, o uso desses compostos se faz necessário, principalmente quando se trata de sistemas modernos de combustíveis.Ao utilizar o aditivo, ocorre a proteção de forma bastante variada e particular dos componentes, o que ajuda a evitar o desgaste, que é comum quando se utiliza apenas o lubrificante convencional.
Porém, os níveis de aditivos que devem ser colocados nos lubrificantes precisam ser observados e analisados minuciosamente, uma vez que cada situação exige um composto aditivado diferente e, como foi mostrado, existem tipos diferentes para a utilização.
Portanto, somente após uma análise minuciosa, e com a detecção do problema, é possível identificar qual será o
aditivo mais indicado para a melhoria da performance dos seus equipamentos.
Descobrir qual é o problema que afeta os seus equipamentos pode ser uma tarefa bastante complicada, mas, uma vez identificado, é possível corrigi-lo com a utilização do aditivo correto.