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Massas Massas Lubrificantes Lubrificantes

MassasLubrificantes. Resumo Definição Definição Composição de uma massa lubrificante Composição de uma massa lubrificante Óleo base: tipo, viscosidade,

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MassasMassasLubrificantesLubrificantes

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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

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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

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??

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?

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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

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ComposiçãoComposição

Fase sólidaFase sólida10%10%

Fase líquidaFase líquida90% 90%

óleo base (+ aditivos…)óleo base (+ aditivos…)espessanteespessante

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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

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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)

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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.

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Óleo BaseÓleo Base

Base mineral:Base mineral:

– ParafinicaParafinica

– NafténicaNafténica Base sintética:Base sintética:

– Polialfaolefina (PAO)Polialfaolefina (PAO)

– PoliglicolPoliglicol

– EsterEster

– SiliconeSilicone

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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%

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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

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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

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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

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• 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

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Penetração (ASTM D217 / IP 50)Penetração (ASTM D217 / IP 50)

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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

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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

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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

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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

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• 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

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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

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• 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

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• 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

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Espessantes das massas Espessantes das massas ao microscópioao microscópio

Massa c/ sabão de lítioMassa c/ sabão de sódioMassa c/ sabão de cálcio

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• 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

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Compatibilidade das massasCompatibilidade das massas

Importante :

NUNCA misturar massas com diferentes espessantes

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• 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

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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

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• 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

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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.

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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.

Page 33: MassasLubrificantes. Resumo Definição Definição Composição de uma massa lubrificante Composição de uma massa lubrificante Óleo base: tipo, viscosidade,

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)

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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

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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.

Page 36: MassasLubrificantes. Resumo Definição Definição Composição de uma massa lubrificante Composição de uma massa lubrificante Óleo base: tipo, viscosidade,

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)

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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

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o r

ola

me

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qu

an

do

de

sm

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tad

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Co

mp

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ura

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fun

cio

n.

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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.

Page 39: MassasLubrificantes. Resumo Definição Definição Composição de uma massa lubrificante Composição de uma massa lubrificante Óleo base: tipo, viscosidade,

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.

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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

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Aplicação

Rápida Fluido Rígida

Lenta Viscoso

Macia

Baixa

Alta

Viscosidade

Consistência

Libertação de óleo

Escolha de uma MassaEscolha de uma Massa

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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...

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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 ?

??

Page 44: MassasLubrificantes. Resumo Definição Definição Composição de uma massa lubrificante Composição de uma massa lubrificante Óleo base: tipo, viscosidade,

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

??