Graxa (lubrificante) - Grease (lubricant)

A graxa é um lubrificante sólido ou semissólido formado como uma dispersão de agentes espessantes em um lubrificante líquido. A graxa geralmente consiste em um sabão emulsionado com óleo mineral ou vegetal .

Uma característica comum das graxas é que elas possuem uma alta viscosidade inicial , que após a aplicação de cisalhamento, cai para dar o efeito de um rolamento lubrificado a óleo de aproximadamente a mesma viscosidade do óleo base usado na graxa. Essa mudança na viscosidade é chamada de diluição por cisalhamento . A graxa é às vezes usada para descrever materiais lubrificantes que são simplesmente sólidos macios ou líquidos de alta viscosidade, mas esses materiais não apresentam as propriedades de diluição por cisalhamento características da graxa clássica. Por exemplo, as geleias de petróleo , como a vaselina, geralmente não são classificadas como graxas.

As graxas são aplicadas a mecanismos que não podem ser lubrificados com frequência e onde o óleo lubrificante não permaneceria na posição. Eles também atuam como selantes para evitar a entrada de água e materiais incompressíveis. Os rolamentos lubrificados com graxa têm maiores características de atrito devido à sua alta viscosidade.

Propriedades

Grease Worker, 3D-Model.

Uma graxa verdadeira consiste em um óleo e / ou outro lubrificante fluido que é misturado com um espessante, normalmente um sabão , para formar um sólido ou semissólido. As graxas são geralmente fluidos de cisalhamento ou pseudo-plásticos , o que significa que a viscosidade do fluido é reduzida sob cisalhamento . Após a aplicação de força suficiente para cisalhar a graxa, a viscosidade cai e se aproxima da do lubrificante básico, como o óleo mineral. Essa queda repentina na força de cisalhamento significa que a graxa é considerada um fluido plástico , e a redução da força de cisalhamento com o tempo a torna tixotrópica . Algumas graxas são reotrópicas , o que significa que se tornam mais viscosas quando trabalhadas. Muitas vezes é aplicado com uma pistola de graxa , que aplica a graxa na peça a ser lubrificada sob pressão, forçando a graxa sólida para os espaços da peça.

Espessantes

Uma micela inversa formada quando um sabão é disperso em um óleo. Esta estrutura é quebrada reversivelmente ao cisalhar a graxa.

Os sabões são o agente emulsificante mais comumente usado, e a seleção do tipo de sabonete é determinada pela aplicação. Sabões incluem estearato de cálcio , estearato de sódio , estearato de lítio , bem como misturas destes componentes. Derivados de ácidos graxos diferentes de estearatos também são usados, especialmente 12-hidroxiestearato de lítio . A natureza dos sabões influencia a resistência à temperatura (relacionada à viscosidade), resistência à água e estabilidade química da graxa resultante. Sulfonatos de cálcio e poliureias são espessantes de graxa cada vez mais comuns, não baseados em sabões metálicos.

Os sólidos em pó também podem ser usados ​​como espessantes, especialmente como argilas . As graxas à base de óleos graxos também foram preparadas com outros espessantes, como alcatrão , grafite ou mica , que também aumentam a durabilidade da graxa. As graxas de silicone geralmente são espessadas com sílica .

Avaliação e análise de engenharia

As graxas à base de lítio são as mais comumente usadas; As graxas à base de sódio e lítio têm ponto de fusão (ponto de gota ) mais alto do que as graxas à base de cálcio, mas não são resistentes à ação da água . A graxa à base de lítio tem um ponto de gota de 190 a 220 ° C (350 a 400 ° F). No entanto, a temperatura máxima utilizável para graxa à base de lítio é 120 ° C.

A quantidade de graxa em uma amostra pode ser determinada em um laboratório por extração com um solvente seguido por, por exemplo, determinação gravimétrica.

Aditivos

Algumas graxas são rotuladas "EP", o que indica "pressão extrema". Sob alta pressão ou carga de choque, a graxa normal pode ser comprimida a ponto de as peças engraxadas entrarem em contato físico, causando atrito e desgaste. As graxas EP têm maior resistência à quebra do filme, formam revestimentos sacrificiais na superfície do metal para proteger se o filme quebrar ou incluem lubrificantes sólidos, como grafite ou dissulfeto de molibdênio para fornecer proteção, mesmo sem qualquer resto de graxa.

Aditivos sólidos, como cobre ou pó cerâmico , são adicionados a algumas graxas para aplicações de alta pressão estática e / ou alta temperatura, ou onde a corrosão pode impedir a desmontagem de componentes mais tarde em sua vida útil. Esses compostos funcionam como um agente de liberação . Aditivos sólidos não podem ser usados ​​em rolamentos devido às tolerâncias restritas. Os aditivos sólidos causam maior desgaste nos rolamentos.

História

Acredita-se que a graxa das primeiras eras egípcia ou romana tenha sido preparada pela combinação de limão com azeite de oliva . A cal saponifica parte do triglicerídeo que compõe o óleo para dar uma graxa de cálcio. Em meados do século 19, os sabonetes foram intencionalmente adicionados como espessantes aos óleos. Ao longo dos séculos, todos os tipos de materiais foram empregados como graxas. Por exemplo, as lesmas pretas Arion ater foram usadas como graxa de eixo para lubrificar eixos de madeira ou carrinhos na Suécia.

Classificação e padrões

Graxa de rolamento de roda vermelha para aplicações automotivas.

Desenvolvido em conjunto pela ASTM International , o National Lubricating Grease Institute (NLGI) e a SAE International , a norma ASTM D4950 “classificação e especificação padrão para graxas de serviço automotivo” foi publicada pela primeira vez em 1989 pela ASTM International. Ele categoriza graxas adequadas para a lubrificação de componentes de chassi e rolamentos de roda de veículos, com base nos requisitos de desempenho, usando códigos adotados do "sistema de classificação de serviço de chassi e rolamento de roda" da NLGI :

  • LA e LB: lubrificantes de chassis (adequação para serviço moderado e severo, respectivamente)
  • GA, GB e GC: rolamentos de roda (adequação a serviço leve, moderado e severo, respectivamente)

Uma determinada categoria de desempenho pode incluir graxas de consistências diferentes.

A medida da consistência da graxa é comumente expressa por seu número de consistência NLGI .

Os principais elementos da norma ATSM D4950 e a classificação de consistência da NLGI são reproduzidos e descritos na norma SAE J310 “graxas lubrificantes automotivas” publicada pela SAE International.

A norma ISO 6743-9 "lubrificantes, óleos industriais e produtos relacionados (classe L) - classificação - parte 9: família X (graxas)" , lançada pela primeira vez em 1987 pela Organização Internacional de Padronização , estabelece uma classificação detalhada das graxas usadas para o lubrificação de equipamentos, componentes de máquinas, veículos, etc. Ele atribui um único código de várias partes a cada graxa com base em suas propriedades operacionais (incluindo faixa de temperatura, efeitos da água, carga, etc.) e seu número de consistência NLGI.

Outros tipos

Graxa de silicone

A graxa de silicone é baseada em um óleo de silicone , geralmente engrossado com sílica pirogênica amorfa .

Graxa à base de fluoroéter

Fluoropolímeros contendo COC (éter) com flúor (F) ligado ao carbono. Eles são mais flexíveis e costumam ser usados ​​em ambientes exigentes devido à sua inércia. Fomblin da Solvay Solexis e Krytox da duPont são exemplos proeminentes.

Graxa de laboratório

A graxa é usada para lubrificar torneiras e juntas de vidro. Alguns laboratórios os colocam em seringas para fácil aplicação. Dois exemplos típicos: Esquerda - Krytox , uma graxa à base de fluoroéter; Certo - uma graxa para alto vácuo à base de silicone da Dow Corning .

As graxas Apiezon, à base de silicone e à base de fluoroéter são comumente usadas em laboratórios para lubrificar torneiras e juntas esmeriladas. A graxa ajuda a evitar o "congelamento" das juntas, além de garantir que os sistemas de alto vácuo sejam devidamente vedados. Apiezon ou graxas à base de hidrocarbonetos semelhantes são as mais baratas e mais adequadas para aplicações de alto vácuo. No entanto, eles se dissolvem em muitos solventes orgânicos . Essa qualidade torna a limpeza com pentano ou hexanos trivial, mas também leva facilmente à contaminação das misturas de reação.

As graxas à base de silicone são mais baratas do que as graxas à base de fluoroéter. Eles são relativamente inertes e geralmente não afetam as reações, embora as misturas de reação frequentemente sejam contaminadas (detectadas por meio de NMR próximo a δ 0). As graxas à base de silicone não são facilmente removidas com solvente, mas são removidas de maneira eficiente por imersão em um banho de base.

As graxas à base de fluoroéter são inertes a muitas substâncias, incluindo solventes, ácidos , bases e oxidantes . Eles são, no entanto, caros e não são facilmente removidos.

Graxa de qualidade alimentar

As graxas de grau alimentício são aquelas que entram em contato com os alimentos. Os óleos base lubrificantes de grau alimentício são geralmente petroquímicos com baixo teor de enxofre, oxidados e emulsificados com menos facilidade. Outro óleo de base de poli-α olefina comumente usado também. O Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA) tem três designações de grau alimentício: H1, H2 e H3. Os lubrificantes H1 são lubrificantes de grau alimentício usados ​​em ambientes de processamento de alimentos onde existe a possibilidade de contato acidental com os alimentos. Lubrificantes H2 são lubrificantes industriais usados ​​em equipamentos e peças de máquinas em locais sem possibilidade de contato. Os lubrificantes H3 são lubrificantes de qualidade alimentar, geralmente óleos comestíveis, usados ​​para prevenir a ferrugem em ganchos, carrinhos e equipamentos semelhantes.

Análogos de graxa solúvel em água

Em alguns casos, a lubrificação e a alta viscosidade de uma graxa são desejadas em situações onde materiais não tóxicos e não à base de óleo são necessários. A carboximetilcelulose , ou CMC, é um material popular usado para criar um análogo de graxas à base de água. O CMC serve para engrossar a solução e adicionar um efeito lubrificante, e muitas vezes lubrificantes à base de silicone são adicionados para lubrificação adicional. O exemplo mais conhecido desse tipo de lubrificante, usado como lubrificante cirúrgico e pessoal , é o KY Jelly .

Graxa de cortiça

A massa de cortiça é um lubrificante utilizado para lubrificar a cortiça, por exemplo em instrumentos musicais de sopro. É geralmente aplicado com aplicadores pequenos de batom / batom.

Veja também

Referências

links externos

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