Lubrificação é uma palavra usada muitas vezes relacionada a manutenção e confiabilidade de máquinas mas o que é lubrificação? O dicionário define lubrificação como a aplicação de uma substância oleosa ou graxa de modo a diminuir o atrito. Embora esta seja uma definição válida, ela não engloba tudo o que a lubrificação pode alcançar.
Muitas substâncias podem ser usadas para lubrificar uma superfície. Óleo e graxa são as duas mais comuns. A graxa é composta de óleo e um agente espessante para gerar a consistência, porém é o óleo que lubrifica. Óleos podem ser sintéticos, minerais, vegetais ou uma combinação deles. A aplicação determina qual óleo deve ser aplicado. Em condições extremas, os óleos sintéticos podem ser mais benéficos. Onde o meio ambiente é uma preocupação, os de base vegetal podem ser utilizados.
Lubrificantes que contém óleo possuem aditivos que melhoram ou reduzem propriedades do óleo base. A quantidade de aditivos depende do tipo de óleo e da aplicação onde ele será usado. Por exemplo, um óleo de motor tem aditivos dispersantes. Um dispersante mantém a matéria insolúvel conglomerada para ser removida através do filtro durante a circulação. Em ambientes com variações de temperaturas extremas, muito frio e muito quente, o melhorador do índice de viscosidade (IV) pode ser adicionado. Estes aditivos são moléculas orgânicas longas que se mantêm juntas durante o frio e se espalham quando esquenta. Este processo altera a viscosidade do óleo e permite que ele flua melhor durante temperaturas mais frias enquanto mantem as propriedades em temperaturas mais baixas. O único problema com os aditivos é que eles podem se esgotar e, de forma a resgata-los a níveis suficientes, geralmente a carga de óleo deve ser trocada.
Reduzir o atrito é o objetivo chave da lubrificação, porém existem muitos outros benefícios deste processo. Os filmes lubrificantes podem ajudar a prevenir a corrosão protegendo a superfície da água e outras substâncias corrosivas. Além disso, eles têm uma função importante no controle da contaminação dos sistemas. O lubrificante funciona como um condutor que transporta contaminantes para os filtros para serem removidos. Estes fluidos também ajudam no controle da temperatura por absorver o calor das superfícies e transferi-lo para um ponto de menor temperatura onde ele pode se dissipar.
Existem três tipos de lubrificação: limítrofe, mista e de filme completo. Cada tipo é diferente porém eles dependem do lubrificante e de seus aditivos para proteger contra o desgaste.
A lubrificação de filme completo pode ser dividida em duas: hidrodinâmica e elastrohidrodinâmica. A lubrificação hidrodinâmica acontece quando duas superfícies em movimento (em relação uma a outra) são totalmente separadas por um filme de fluido. A lubrificação elastohidrodinâmica é similar porém acontece quando duas superfícies estão em movimento rolante (em relação um ao outro). A camada do filme na condição elastohidrodinâmica é muito mais fina do que na lubrificação hidrodinâmica e a pressão no filme é maior. Ela é chamada de elastohidrodinâmica pois o filme deforma elasticamente a superfície rolante para lubrifica-la.
(Para maiores informações sobre os regimes de lubrificação acesse o artigo Entendendo os Regimes de Lubrificação)
Mesmo nas superfícies mais polidas e lisas, irregularidades estão presentes. Elas formam picos e vales em um nível microscópico. Estes picos são chamados de asperezas. Para que a condição de filme completo aconteça, o filme lubrificante deve ser mais espesso que a altura das asperezas. Este tipo de lubrificação protege as superfícies de forma mais eficiente e é a mais desejável.
A lubrificação limítrofe é encontrada onde existem paradas e partidas frequentes e onde existam condições de pancadas de carga. Alguns óleos possuem aditivos de extrema-pressão (EP) ou anti-desgaste (AW) para ajudar a proteger as superfícies caso o filme completo não possa ser alcançado por conta da velocidade, carga ou outros fatores. Estes aditivos se aderem às superfícies metálicas e formam uma camada de sacrifício que protege o metal do desgaste. A lubrificação limítrofe acontece quando duas superfícies estão em contato de forma que somente a camada de aditivos EP e AW é a única coisa que está as protegendo. Essa situação não é a ideal uma vez que isso causa um alto atrito, calor ou outros fatores não desejáveis.
A lubrificação mista é a passagem entre a limítrofe e a lubrificação hidrodinâmica. Enquanto a maior parte das superfícies metálicas são separadas pela camada de filme lubrificante, as asperezas ainda entram em contato. E é aqui que os aditivos entram em ação.
Com uma melhor compreensão deste processo, a definição do que é lubrificação deve ficar mais fácil. Ele é um processo de separação entre superfícies ou protege-las de forma a reduzir o atrito, calor, desgaste e consumo de energia. E isso pode ser alcançado através do uso de óleos, graxas, gases e outros fluidos. Então, da próxima vez que você trocar o óleo do seu carro ou engraxar um rolamento, lembre-se que está acontecendo muito mais do que seus olhos podem ver.
CASH, Wes. What is Lubrication. Machinery Lubrication, Estados Unidos, jun. 2012. Disponível em:: Machinery Lubrification
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