Graxa Lubrificante

6.13.1 Graxa Composições e Caracterização

“Grease” é basicamente o óleo que contém um agente espessante para aumentar a sua viscosidade. O agente espessante pode ser um sabão ou pode ser um sólido com uma superfície elevada. Sabões de ácidos gordos de lítio, cálcio, sódio, alumínio e bário são comumente usados em concentrações de 8% -25%. Argilas finamente divididas, como a bentonite e a hectorite, são usadas como sólidos de alta superfície, geralmente após revestimento com um composto de amônio quaternário para melhorar a compatibilidade com o óleo. As argilas foram usadas mais comumente em graxas precoces e as massas de sabão espessadas são mais comuns hoje em dia. Em comparação com os outros espessantes, o PTFE tem a COF mais baixa e é adequado para uso até 300°C, mas é normalmente considerado para uso apenas com cargas até moderadas. PTFE é usado como um” fortifier ” em combinação com um dos outros espessantes ou é usado sozinho, especialmente para massas lubrificantes que são para uso a alta temperatura ou aplicações que envolvem expectativas de vida longa. Quando usado como fortifier, PTFE pode proporcionar uma redução de atrito melhorada e também reservar lubrificação se o óleo na gordura é espremido para fora de uma clearance apertada. O poder de espessamento do PTFE é uma função direta de sua área de superfície de modo que o tipo de dispersão PTFE é mais frequentemente usado para este propósito. Pode utilizar-se uma variedade de óleos como base de massas semelhante à acima descrita para os lubrificantes em geral. O óleo que é usado na gordura à base de óleo mineral é tipicamente SAE 20-30 viscosidade de petróleo, mas a viscosidade do óleo pode ser alterada dependendo da aplicação. Aplicações de alta temperatura e de longa vida geralmente empregam óleos mais estáveis, tais como óleos sintéticos de silicone, poliéster, PAO, ou perfluoropoliéter, e muitas vezes empregam PTFE como espessante ou fortifier. Um bom resumo dos óleos sintéticos que podem ser utilizados para o fabrico de gorduras é apresentado na Ref. . As massas de éter perfluoroalquílico são especialmente utilizadas para aplicações que requerem desempenho em uma faixa de temperatura significativa e em que a resistência ao oxigênio é necessária. Para além do PTFE, podem ser utilizados outros espessantes na mesma massa lubrificante. É comum a thicken óleos de silicone (na verdade polissiloxanos) com uma mistura de sílica amorfa fumada e PTFE. Argilas como a bentonite podem ser utilizadas em combinação com PTFE para aumentar a espessura dos óleos sintéticos de PAO, éster e fluorocarbono.o nível típico de PTFE utilizado como espessante da gordura abrange uma gama de 3% -40%, dependendo das exigências da aplicação da gordura. A extremidade baixa desta gama aplica-se quando o PTFE é utilizado como fortifier e outros espessantes estão presentes. O nível de PTFE varia de 20% a 40% quando é usado como o único espessante para a gordura. É geralmente preferível manter o nível de PTFE (ou outros espessantes) o mais baixo possível, uma vez que o óleo na massa é o lubrificante primário. A quantidade necessária de PTFE depende da sua qualidade / Área de superfície. Apenas 20% de uma boa dispersão virgem do tipo PTFE com uma superfície elevada é necessária para preparar uma massa lubrificante de grau 2 da NLGI, mas pode ser necessário um máximo de 40% da sucata PTFE com uma superfície baixa. Como mencionado acima, a quantidade de PTFE deve ser suficiente para aumentar a viscosidade ao grau requerido.a viscosidade mais elevada das massas lubrificantes simplifica os requisitos de selagem para muitas aplicações e proporciona uma maior garantia de que as clareiras apertadas permanecerão lubrificadas. As massas lubrificantes são diluentes, o que significa que a viscosidade cai sob o cisalhamento. Aplicações típicas são para rolamentos de esferas e roletes em eletrodomésticos, rolamentos de rodas automotivas, máquinas-ferramentas, engrenagens e equipamentos ferroviários. A utilização de PTFE na massa lubrificante proporciona uma reserva de lubrificação para aplicações com longos períodos de inactividade, nos quais o óleo pode separar-se das superfícies de desgaste. As massas lubrificantes também são geralmente eficazes na exclusão da água da parte lubrificada. Todas as aplicações de graxa não envolvem lubrificação de limites onde há uma necessidade de desempenho antiwear extra. No entanto, alguns fazem e, como em muitas situações de lubrificação, a presença de aditivos pode fornecer proteção contra o desgaste. Os aditivos para este efeito incluem dissulfureto de molibdénio, grafite, talco, óxido de zinco e PTFE.os fabricantes de equipamentos mecânicos muitas vezes precisam decidir se devem empregar lubrificação de óleo ou gordura. O óleo é geralmente usado se a temperatura de funcionamento é consistentemente alta e o fluxo de óleo é necessário para remover o calor. Óleo circulante também é preferido se se deseja filtrar detritos do sistema usando o óleo. Os óleos também são preferidos com torques de baixa partida. Recomenda-se a utilização de massas lubrificantes quando são necessários longos intervalos entre as substituições e quando são utilizadas caixas e selos simples que não se destinam a reter o óleo ou a selar os contaminantes.a gordura pode ser utilizada para contacto metal-metal, contacto metal-plástico e contacto plástico-plástico. De acordo com Paulo Bessette, conhecido nacionalmente, consultor na área de lubrificação e triboscience, “Lubrificação grau de politetrafluoretileno é extremamente eficaz lubrificante sólido para aplicações que envolvem plásticos, devido à sua capacidade para reduzir o atrito e polir em superfícies reduzindo assim o contato do stress e preocupação com os efeitos deletérios de fibras de vidro. Uma quantidade significativa de PTFE é utilizada para fortificar as massas lubrificantes destinadas à lubrificação de componentes plásticos. Além disso, PTFE é o agente de espessamento de escolha para a fabricação de gordura destinada às aplicações tribológicas mais exigentes.”.As massas lubrificantes

são geralmente fabricadas pela primeira mistura dos ingredientes (óleo, fluoropolímero e outros aditivos) e, em seguida, pela passagem através de um moinho de esferas, moinho de colóide, homogeneizador ou dispositivo semelhante. O uso de alta temperatura (até 200°C) para melhorar a molhagem durante a mistura e, em seguida, alta cisalhamento durante a moagem é comum.a caracterização das massas graxas pode ser efectuada utilizando uma variedade de métodos normalizados. Existem várias organizações de padrões em todo o mundo que preparam tais métodos. A organização dos EUA é chamada de ASTM (American Society for Testing and Materials) International, a organização britânica é chamada International Petroleum (IP) test methods, e assim por diante. A Organização Internacional de normalização (ISO) está atualmente tentando padronizar métodos em todo o mundo. Alguns dos métodos de ensaio ASTM estão listados abaixo.

O tipo de gordura utilizada em uma aplicação é dependente as exigências da aplicação. A gordura mais comum é NLGI grau 2.um importante teste de caracterização da gordura é a avaliação da sua utilização numa situação de desgaste. Os testes de desgaste geralmente utilizam duas superfícies esfregando-se umas contra as outras com a gordura inserida entre as duas superfícies. O desgaste é medido pela perda de peso ou volume, ou mais comumente, pelas dimensões da cicatriz resultante do desgaste. Os ensaios de pressão extrema podem incluir uma medição da carga necessária para provocar a soldadura ou a convulsão das superfícies de contacto. As condições de ensaio variam em função da temperatura e da carga aplicada. Dois métodos que são usados para caracterizar as propriedades de desgaste da graxa são quatro-Ball tests ASTM D 2266 e ASTM D 2596. Eles são muito semelhantes aos testes de quatro esferas que são usados com lubrificantes de baixa viscosidade (ver discussão anterior). Ambos os métodos empregam uma bola de aço rotativa contra três bolas de aço estacionárias semelhantes. ASTM D 2266 é executado com cargas leves e mede o diâmetro da cicatriz de desgaste resultante. O método D 2596 emprega cargas mais pesadas e mede o índice de desgaste da carga e a carga de soldadura. O desempenho de pressão extrema é às vezes medido pela “carga de solda”.”Esta é a carga necessária no teste de quatro esferas para causar a apreensão ou soldagem das bolas em conjunto. Uma carga inicial é aplicada e aumentada em intervalos pré-determinados até que a esfera rotativa se agarre e solde para as bolas estacionárias.

a Maioria das graxas baseadas em óleos minerais não use fluoropolímeros como espessantes. A utilização de Fluoropolímeros como aditivos à base de gorduras à base de óleos sintéticos é mais comum, particularmente os óleos de perfluoropoliéter e polialfaolefinas e, especialmente, para utilização a alta temperatura. Muitos dos fabricantes de gorduras incluem gorduras à base de óleo sintético espessadas com PTFE em suas linhas de produtos. Dow também inclui a gordura de polifluorosiloxano engrossada com PTFE na sua linha de produtos.os três principais fabricantes de óleos e massas perfluoropoliéter são DuPont, Solvay Solexis e Daikin. As estruturas químicas do petróleo de cada empresa têm diferentes estruturas químicas como mostrado abaixo. Todos são espessados com PTFE e DuPont e Solvay fazem questão de dizer que notas especiais de PTFE são usados para o espessamento.

As implicações parecem ser especial PTFE notas excepcionalmente alta área de superfície.