Efeitos de aditivos lubrificantes EP´s

Publicado por Daniel Micheli em 14 de fevereiro de 2020
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Os aditivos lubrificantes EP’s, também chamados de aditivos lubrificantes para extrema pressão, fazem parte de uma das principais categorias de aditivos utilizados em motores e máquinas na indústria.

Estes produtos são usados, com mais frequência, em lubrificantes de transmissões e lubrificantes para eixos diferenciais, ou seja, nos casos em que a pressão exercida sobre a película de óleo excede a determinados limites, podendo provocar danos aos metais.

Os aditivos lubrificantes EP’s, portanto, evitam arranhaduras e desgastes, bem como as soldagens.

O grande benefício do aditivo extrema pressão é que ele começa a funcionar somente quando há falha na película protetora. Ele exerce sua função somente nos pontos em que as pressões são tão altas que a viscosidade do óleo é incapaz de impedir o contato entre as superfícies metálicas por si só.

Aditivos lubrificantes EP´s oferecem uma vasta gama de benefícios, mas também – em algumas circunstâncias – podem ser prejudiciais para as máquinas se não forem bem escolhidos ou aplicados.

Aditivos lubrificantes em caixas de engrenagens helicoidais

Estas máquinas, normalmente, são construídas com compostos de metal amarelo (normalmente bronze). Certos aditivos lubrificantes EP’s podem reagir quimicamente com estes metais mais macios, causando desgaste prematuro e até mesmo quebra.


62% de profissionais de lubrificação usam extrema pressão (EP) em óleos para lubrificar engrenagens helicoidais, baseado em uma pesquisa recente no machinerylubrication.com

Estas caixas de velocidades têm dimensões grandes para alcançar altas taxas de redução, bem como alto torque. A fim de aumentar qualquer um destes valores, a rosca helicoidal é feita num diâmetro maior. 

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Aditivo lubrificante em rosca sem fim

A rosca sem-fim é, geralmente, feita de aço, enquanto a rosca helicoidal é feita de um metal amarelo. No entanto, em alguns casos, tanto a rosca helicoidal quanto a rosca sem-fim são de aço, ou ambos podem ser de metais amarelos. 

Metais amarelos são ligas que contêm cobre. Uma definição padrão seria um tipo de bronze, tendo cerca de 60% de cobre e 40% de zinco. Bronze é outro tipo de metal amarelo. Estes metais têm sido usados durante séculos para formar engrenagens e outros componentes de máquinas.

Faixa de Teste de Corrosão – Copper Test

Uma maneira fácil de determinar qual a forma de enxofre está sendo utilizada em seu óleo extrema pressão (EP) é olhar para os resultados do teste de corrosão (Cooper Test -ASTM D130).

Neste ensaio, uma tira de cobre é imergida no líquido a ser testado a 40˚C e de novo a 100˚C. A tira é removida depois de cada ensaio e verifica-se a coloração do cobre.

Os resultados variam de pouca ou nenhuma coloração (1A) ou para manchas muito escuras (4C). Se os resultados são na área de 1B a 2A, os componentes amarelos, dos redutores podem estar em risco de ataque químico.

imagem copper strip corrosion Efeitos de aditivos lubrificantes EP´s Pizzani

Aditivos lubrificantes para extrema pressão (EP), que contêm enxofre, causam maior dano a esses tipos de metais. Dois tipos diferentes de enxofre podem ser utilizados dentro destes aditivos. O primeiro tipo é enxofre ativo. Enxofre em seu estado ativo reage prontamente com superfícies do metal para formar um sabão de metal dúctil e permite que as superfícies opostas entrem em contato.

Enxofre ativo é quimicamente agressivo, e com metais amarelos que são mais moles do que o aço, pode começar a provocar pit e formar spalls devido a este ataque químico.

O aumento das temperaturas pode aumentar a velocidade desta reação. Isto é explicado pela regra da taxa de Arrhenius, onde a velocidade de uma reação química dobra a cada aumento de 10˚C na temperatura de operação do óleo.

O segundo tipo de enxofre usado dentro de aditivos extrema pressão EP é o enxofre inativo. É menos provável que haja ligação entre as superfícies e, portanto, menor risco de reagir quimicamente.

Enxofre ativo, em alguns aditivos EP, reagem com o cobre, latão ou bronze. O enxofre, quando em contato com o cobre, juntamente com a presença de calor, forma sulfeto de cobre.

Essa reação química pode ter resultados devastadores sobre a confiabilidade das máquinas. Em situações extremas de pressão, pode haver formação de dissulfeto de cobre. Ambas as formas cristalinas de cobre são muito duras e pode causar danos abrasivos para superfícies das máquinas.

Com todos os riscos associados a ataques químicos em metais amarelos, o que fazer para as engrenagens que utilizam esses metais?

Em primeiro lugar, latão e bronze têm boa resistência e dureza. E pensando em economia, metais amarelos são uma alternativa muito rentável para o aço.

Além disso, as propriedades de latão são facilmente alteradas através da incorporação de metais diferentes para a metalurgia. Por exemplo, o chumbo pode ser adicionado para melhorar suas propriedades. Para aumentar a resistência à corrosão, podemos adicionar alumínio ou estanho à composição da liga.

As possibilidades são infinitas para os tipos de ligas que podemos fazer com latão e bronze.

Ao compreender a química simples e ler as fichas técnicas dos produtos lubrificantes usados em redutores, podemos aumentar a confiabilidade com aditivos lubrificantes extrema pressão (EP), em equipamentos que contenham metais amarelos.

imagem de engrenagem Efeitos de aditivos lubrificantes EP´s Pizzani

Portanto lembrem-se, sempre, de verificar o teste da fita de corrosão de cobre (ASTM D130) para verificar se haverá incompatibilidade da metalurgia dentro dessas máquinas.

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