O QUE É UMA … MASSA LUBRIFICANTE ?

1. O QUE É UMA … MASSA LUBRIFICANTE ?

2. MassasLubrificantes

3. Resumo • Definição • Composição de umamassalubrificante • Óleo base: tipo, viscosidade, influência • Espessante: consistência, natureza, tipo, influência • Aditivos: sólidos e solúveis • Escolha de umamassa

4. MassasLubrificantes • Representamcerca de 3% do consumo total de lubrificantes • São usadasemtodososramos da indústria: siderurgia, cimento, papel, minas, etc… • Vastagama de aplicações, taiscomo a lubrificação de chumaceiras, rolamentos e engrenagens

5. ? O que é um Lubrificante? Um lubrificante é umasubstânciacapaz de reduzir o atrito, o calor e o desgastequandocolocada entre duassuperficíes com movimentorelativo entre si O que é uma massa lubrificante?

6. Definição • Uma massalubrificante é um produtointermédio entre um sólido e um semi-sólidoobtidopordispersão de um agenteespessantenumlíquidolubrificante • A massalubrificantenão é mais do queuma “esponja” cujosporosestãocheios de óleo • As forçasmecânicasexercidasna “esponja” libertam o óleonelacontida

7. Composição Fase sólida 10% Espessante Óleo base (+ aditivos…) Fase líquida 90%

8. 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

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

10. QuandoLubrificar com massa ... • Diminuir o gotegamentoousalpicos de óleo. • Diminuir a frequência da lubrificação. • Impedir a entrada de contaminantes. • Operaçõesintermitentes. • Diminuir o atritolocalizado com lubrificantessólidos. • Sob condiçõesextremas de operação: • Elevadastemperaturas • Elevadaspressões • Cargas de choque • Baixavelocidade / elevadaspressões • Máquinas com bastantedesgaste. • Quando a redução do ruído é muitoimportante.

11. Óleo Base • Base mineral: • Parafinica • Nafténica • Base sintética: • Polialfaolefina (PAO) • Poliglicol • Ester • Silicone

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

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

14. Óleo Base • Determina a gama de velocidades de funcionamento • Determina a temperaturamínima de aplicação • Determina a resistência à oxidação • Determina a compatibilidade com as pinturas e oselastómeros

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

16. Se a concentração... ...o grau NLGI Espessante • Constituem a fasesólida e dispersa da massa. • Formamumaredetridimensionalrelativamenteestável.

17. Penetração (ASTM D217 / IP 50)

18. h [ mm / 10 ] h Consistência O grau NLGI Consistência Penetração a 25 °C NLGI (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 00 0 1 2 3 6 ... 000

19. Consistência • Comportamentonosrolamentos (vibrações) • Eficácia da massa, emtermos de estanquecidade contra contaminações • Meios de distribuiçãopossíveis

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

21. Ponto de Gota Temperatura à qualumagota de óleo se separa do espessante

22. Natureza do Espessante Sabõesmetálicos • Lítio • Cálcio • Sódio • Aluminio Sabõesmetálicoscomplexos • Lítio • Cálcio • Aluminio Semsabão • Argilas

23. 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 Má a boa Resistência à água Boa Excelente Má Excelente Adesividade Boa Má Excelente Excelente Natureza de Espessante

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

25. Sabões Met. Complexos • Um sabãocomplexo é formado a partir de doisoumaisácidos. • Permitemobterestruturasmuitodensas e estáveis. • Utilizáveis com temperaturaselevadas • 150 °C com uma base mineral • 200 °C com uma base sintética (PAO)

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

27. EspessantesInorgânicos • A ausência de sabãopermitealtastemperaturas de utilização (200°c), devido a umaelevadaresistência à oxidação • argilas, bentonites, ...

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

29. Aditivos • São produtosquepermitemmelhorar as qualidadesbásicas de umamassalubrificante • Osaditivospodemser: • Sólidos • Líquidos

30. AditivosSólidos • Grafite, Bissulfureto de Molibdénio, Mica, Talco • Melhoram as características de fricção entre as superfíciesmetálicas, especialmenteemsituações de cargaselevadas e de choque • Após o desaparecimento da película de óleo, permaneceumacamadaprotectora de aditivosólido

31. AditivosSolúveis • São da mesmanaturezaqueosutilizadosnosóleoslubrificantes. • Anti-oxidantes • Inibidores de corrosão • Extrema-pressão • Anti-desgaste • Anti-ferrugem • ...

32. Lubrificação de rolamentos • 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. • 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. • 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. • 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 pelofabricante dos rolamentos.

34. 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 (I)

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

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

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

38. Alguns cuidados a ter na lubrificação a massa • Bombas de lubrificação próprias para cada tipo de massa. • Embalagens sempre fechadas • 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.

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

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

41. Aplicação Viscosidade Consistência Libertação de óleo Fluido Rígida Alta Rápida Lenta Viscoso Macia Baixa Escolha de uma Massa

42. Perguntas… Numaaplicaçãorápida, devemosutilizar ? • 1. umamassalubrificante com um óleo base muitoviscosoou • 2. com um óleo base mais “fino” • E numaaplicação com cargaselevadas ? • E paraumaaplicaçãosujeita a altastemperaturas ?

43. ? • Emquesituações se utilizamAditivosSólidos ? • Quais as 3 característicasmaisimportantesrelacionadas com o espessante de umamassalubrificante ?

44. ? • Emquesituações se utilizamAditivosSólidos ? • Quais as 3 característicasmaisimportantesrelacionadas com o espessante de umamassalubrificante ? • Consistência • Natureza do Espessante • Ponto de Gota

45. Consulte-nos: info@lubritejo.pt