Lubrificação com graxa: definição, vantagem e aplicações

O que é lubrificação com graxa?

A lubrificação com graxa refere-se ao uso de lubrificantes semissólidos (comumente conhecidos como graxa) para reduzir o atrito e o desgaste entre as peças móveis. A graxa consiste em três componentes principais: fluido lubrificante (óleo base), aditivos para melhorar o desempenho e espessante. A lubrificação com graxa é especialmente adequada para aplicações onde máquinas e sistemas mecânicos operam sob cargas pesadas e condições extremas, tornando-a uma solução de lubrificação confiável para diversas aplicações industriais, como máquinas de construção e equipamentos mecânicos.

Qual é a origem da lubrificação com graxa?

A origem da lubrificação com graxa remonta a civilizações antigas, com as primeiras evidências no Egito por volta de 2400 aC. O desenvolvimento da lubrificação com graxa evoluiu ao longo de centenas de anos, incorporando diferentes materiais como espessantes e lubrificantes. Isto avançou ainda mais o desenvolvimento da tecnologia de lubrificação com graxa, desde graxas à base de sódio e graxas à base de cálcio até graxas à base de lítio, sendo que as duas últimas também são usadas em larga escala.

De que é feita a lubrificação com graxa?

A lubrificação com graxa consiste em três partes principais:

1. Óleo Básico (70-90%): Este é o principal componente lubrificante da graxa. A maioria das graxas utiliza óleo mineral devido ao seu desempenho satisfatório em diversas aplicações. No entanto, os óleos básicos sintéticos são preferidos em ambientes de temperaturas extremas devido à sua maior estabilidade.
2. Aditivos (1-10%): Estas substâncias melhoram as características inerentes da graxa. Os aditivos comuns incluem antioxidantes e inibidores de ferrugem, agentes de extrema pressão, compostos antidesgaste e compostos redutores de fricção. Esses aditivos garantem que a graxa possa suportar condições industriais adversas. Algumas graxas também podem conter dissulfeto de molibdênio (molibdênio) ou grafite como lubrificantes de limite para reduzir o atrito e o desgaste sob cargas pesadas e baixas velocidades.
3. Espessante (5-20%): O espessante confere à graxa sua consistência única, normalmente sabões metálicos como lítio ou cálcio, ou complexos como poliureia. O papel do espessante é como o de uma esponja, mantendo juntos o óleo base e os aditivos e determinando o desempenho geral da graxa e sua adequação para aplicações específicas.

Quais são as propriedades da graxa?

1. Capacidade de formar um filme lubrificante: A graxa deve ser capaz de formar uma película lubrificante durável que possa suportar cargas de choque.
2. Capacidade de vedação: A graxa deve formar blocos coesos que não sejam facilmente removidos, agindo como um selante para evitar a contaminação por água, incrustações e poeira.
3. Proteção contra corrosão: A graxa deve fornecer resistência à corrosão.
4. Resistência à temperatura: A graxa deve resistir aos aumentos de temperatura sem amolecer excessivamente durante o processo.
5. Estabilidade ao cisalhamento: A graxa deve ser capaz de suportar forças de cisalhamento.
6. Resistência à água: Isto inclui a capacidade de resistir à água, crucial para manter a lubrificação em ambientes úmidos.
7. Consistência: A consistência da graxa, determinada pelo seu espessante, afeta sua deformabilidade sob forças externas. O National Lubricating Grease Institute (NLGI) classifica a consistência da graxa de 000 (semifluida) a 6 (muito dura).
8. Ponto de descida: A temperatura na qual a graxa se torna fluida o suficiente para cair, indicando sua resistência ao calor.
9. Estabilidade de Oxidação: A graxa deve resistir à ligação química com o oxigênio para evitar a decomposição com o tempo.
10. Bombeabilidade: A facilidade com que a graxa pode ser bombeada ou empurrada através de um sistema, vital para sistemas de lubrificação automatizados.
11. aditivos: A graxa contém vários aditivos para aprimorar atributos específicos de desempenho, como antioxidantes, inibidores de ferrugem, agentes de extrema pressão, compostos antidesgaste e compostos redutores de atrito.
12. Resistência ao desgaste: A capacidade da graxa de evitar desgaste sob condições de carga e movimento.
13. Resistência a sangramento: Resistência à separação do óleo do espessante, afetando o desempenho e a vida útil da graxa.
14. Desempenho em baixa temperatura: O desempenho da graxa em baixas temperaturas, afetando a capacidade de bombeamento e a operabilidade do equipamento.
15. Efeitos de alta temperatura: O desempenho da graxa em altas temperaturas, afetando sua consistência e capacidade lubrificante.

Como funciona a lubrificação com graxa?

O princípio de funcionamento da lubrificação com graxa é formar uma película lubrificante estável entre as peças móveis para reduzir o atrito, o desgaste e o risco de falha do equipamento. O processo de lubrificação com graxa pode ser dividido em várias etapas:

1. Enchimento Inicial ou Relubrificação: Quando a graxa é introduzida ou reabastecida pela primeira vez em um sistema, ela é posicionada entre os elementos rolantes, como rolamentos. Isso pode resultar em maiores perdas por agitação durante a partida ou no processo de amaciamento, à medida que a graxa é comprimida nas folgas, vedações ou pistas de rolamento.
2. Estágio de agitação: Nesta fase, devido à ação mecânica, a graxa pode perder um pouco da sua consistência. Os corpos rolantes devem penetrar na graxa, levando ao aumento dos níveis de atrito e da temperatura. Esta etapa é normal logo após a adição de nova graxa.
3. Estágio de sangramento: Após o estágio inicial de agitação, a graxa assenta e o óleo base se separa lentamente ou “sangra” do espessante. Este óleo então lubrifica as pistas. Caracterizada por mecanismos de alimentação e perda, esta etapa é ideal, pois somente o óleo base com aditivos injetados proporciona uma lubrificação eficaz na área de contato.
4. Fim da vida útil da graxa: Se o reservatório de graxa ficar vazio ou a graxa se deteriorar e não puder ser reabastecida, e a relubrificação não for realizada, ocorrerá grave quebra do filme. Isso é conhecido como fim da vida útil da graxa, podendo levar a danos e falhas no rolamento.

Sejam manuais ou automáticos, os sistemas de lubrificação com graxa são projetados para fornecer a quantidade certa de graxa em intervalos adequados aos pontos de lubrificação. Os sistemas automáticos garantem uma lubrificação contínua em intervalos fixos, mesmo em locais de difícil acesso, e controlam a quantidade de lubrificante distribuída para evitar lubrificação excessiva ou insuficiente.

Quais são os tipos de lubrificação com graxa?

Os tipos de lubrificação com graxa incluem:

1. Graxa à base de cálcio: Conhecido por sua resistência à água e proteção contra corrosão, adequado para aplicações industriais, marítimas e agrícolas. No entanto, não é adequado para condições de alta temperatura.
2. Graxa à base de lítio: Uma graxa durável e de alta viscosidade que se destaca em aplicações metal-metal. Previne corrosão, condições climáticas extremas e desgaste. Suporta altas pressões e cargas de choque, tornando-o adequado para veículos e uso industrial.
3. Graxa Complexa de Alumínio: Apresenta resistência a altas temperaturas, excelente resistência à água, proteção contra ferrugem e oxidação e alta durabilidade ao cisalhamento. É utilizado na indústria de alimentos e bebidas, bem como na construção e na agricultura.
4. Graxa Complexa de Bário: Uma graxa de alto desempenho com excepcional estabilidade mecânica e resistência a altas temperaturas. Resiste à erosão química devido à sua capacidade de carga, tornando-o adequado para as indústrias aeronáutica, marítima e manufatureira.
5. Graxa de bentonita (argila): Uma graxa à base de argila conhecida por suas propriedades de não fusão, eficaz em diversas temperaturas. Possui excelente resistência ao desgaste e resistência à água. É comumente usado nas indústrias de aço, mineração e cerâmica.
6. Graxa de poliureia: Apresenta notável resistência à água, proteção contra ferrugem e oxidação e desempenho em altas temperaturas. Desempenha um papel crucial em siderúrgicas e motores elétricos.
7. Graxa à base de sódio: Feito a partir de óleo base misturado com aditivos e sabão de sódio. Possui fortes capacidades de prevenção de ferrugem, mas baixa resistência à água e estabilidade à oxidação. Muitas vezes é misturado com outras graxas para produzir lubrificantes de melhor qualidade.

Quais são as aplicações da lubrificação com graxa?

As graxas lubrificantes, com sua capacidade de reduzir o atrito, prevenir desgaste e corrosão e vedar contaminantes, têm amplas aplicações em vários setores. Aqui estão alguns usos específicos:

Indústria automobilística

• Chassi e rolamentos de roda: A graxa é amplamente utilizada para lubrificar componentes de chassis automotivos e rolamentos de cubo devido à sua forte capacidade de carga e resistência à água.
• Sistemas de suspensão: A graxa de alto desempenho é usada em sistemas de suspensão para lidar com diferentes temperaturas e pressões.

Indústria​

• Correias transportadoras e rolamentos de motor: É crucial para lubrificar sistemas de correias transportadoras e rolamentos de motores, reduzindo o desgaste e prolongando a vida útil do equipamento.
• Maquinário pesado: A graxa fornece lubrificação sob alta pressão e cargas pesadas para máquinas pesadas de fabricação, garantindo um bom funcionamento e evitando quebras.

Aviação e Indústria Aeroespacial

• Componentes de aeronaves: A graxa sintética especializada é usada em componentes de aeronaves, incluindo rolamentos, engrenagens e sistemas de controle, que devem funcionar de maneira confiável sob mudanças extremas de temperatura e pressões.

Indústria Marítima

• Maquinário Marítimo: A graxa marítima protege as máquinas marítimas da corrosão da água do mar e de condições extremas, essencial para guinchos, polias e lemes.

Indústria de construção

• Equipamento de construção pesada: A graxa é vital para as peças móveis de equipamentos de construção, como tratores, guindastes e escavadeiras, especialmente em ambientes externos onde é necessária resistência à poeira e à água.

Aplicações Industriais Gerais

• Máquinas ou Equipamentos: Usado para máquinas ou equipamentos que são usados ​​intermitentemente ou armazenados por longos períodos.
• Condições extremas: Em aplicações que envolvem altas temperaturas, altas pressões e cargas de choque, a graxa proporciona uma película de óleo mais espessa.
• Pontos de lubrificação inacessíveis: Para máquinas onde a lubrificação frequente é difícil, a graxa de alta qualidade proporciona lubrificação de longo prazo sem a necessidade de reabastecimento frequente de óleo.
• Aplicações de vedação vitalícia: Como motores elétricos e caixas de engrenagens.
• Peças Desgastadas: A graxa pode prolongar a vida útil das peças desgastadas e fornecer isolamento acústico.

Quais são os benefícios da lubrificação com graxa?

As vantagens da lubrificação com graxa incluem:

1. Desempenho de vedação: Como selante, a graxa minimiza vazamentos e evita a entrada de contaminantes como água, poeira e impurezas, protegendo assim as máquinas.
2. Permanece no lugar: Devido à sua viscosidade, a graxa permanece na área aplicada, especialmente útil para peças que não são facilmente lubrificadas com frequência.
3. Proteção contra corrosão: Oferece excelente proteção contra corrosão, ajudando a prolongar a vida útil das peças da máquina.
4. Manuseio de cargas pesadas: A graxa pode suportar cargas pesadas, tornando-a a escolha ideal para aplicações como rolos, rolamentos deslizantes e de esferas, engrenagens abertas e caixas de engrenagens.
5. Reduz o desgaste: Ao manter uma película lubrificante, a graxa reduz o desgaste e o atrito, diminuindo o desgaste das peças da máquina.
6. Não há necessidade de sistemas de circulação: Ao contrário do óleo, a graxa não requer um sistema de reabastecimento, incluindo filtros, reservatórios ou tubulações.
7. Uso menos frequente: A graxa não requer fornecimento contínuo como o óleo lubrificante, consumindo assim menos lubrificante.
8. Controle de vazamento aprimorado: A viscosidade da graxa permite que ela adira a vedações e conectores desgastados, proporcionando melhor lubrificação sem vazamentos.
9. Adequado para máquinas Stop-Start: A graxa retida nas peças evita partidas a seco, uma fonte significativa de desgaste em máquinas que são frequentemente desligadas e reiniciadas.
10. Controle de poluição: A graxa atua como uma barreira, impedindo a entrada de detritos e água, o que é benéfico para o controle da poluição.
11. Compatibilidade com Materiais: A graxa deve ser compatível com as vedações elastoméricas e outros materiais estruturais do mecanismo lubrificado.
12. Aplicações Especiais: Algumas graxas possuem propriedades especiais, como características de extrema pressão, viscosidade, antitorque, baixo ruído e condutividade.
13. Melhoria da Eficiência: A lubrificação adequada com graxa melhora a eficiência da operação mecânica.
14. Estabilidade de temperatura: A graxa ajuda a estabilizar a temperatura das peças da máquina durante a operação.
15. Vida útil prolongada da máquina: A lubrificação adequada com graxa prolonga significativamente a vida útil do maquinário e de suas peças.

Quais são as limitações da lubrificação com graxa?

As limitações da lubrificação com graxa incluem:

1. Menor capacidade de resfriamento: Comparada ao óleo lubrificante, a graxa tem menor capacidade de resfriamento ou transferência de calor. Isto se deve à alta viscosidade da graxa, que leva a uma má dissipação de calor e pode resultar em geração excessiva de calor.
2. Limitações de velocidade: A alta viscosidade da graxa pode limitar a velocidade do maquinário porque gera calor excessivo, e a fraca dissipação de calor da graxa agrava esse problema.
3. Estabilidade de armazenamento: A graxa tem pior estabilidade de armazenamento do que o óleo lubrificante. Com o tempo, o óleo base tende a se separar do espessante.
4. Problemas de compatibilidade: Deve-se ter cuidado ao misturar graxas. A compatibilidade dos óleos básicos, aditivos e espessantes deve ser considerada para evitar alterações na consistência da graxa e outros problemas.
5. Sensibilidade à oxidação: A graxa é mais propensa à oxidação do que o óleo lubrificante. O impacto dos produtos de oxidação na estabilidade do espessante pode levar à degradação prematura.
6. Suspensão Permanente de Contaminantes: Ao contrário do óleo, a graxa suspende permanentemente os contaminantes, expondo as superfícies a partículas abrasivas.
7. Dificuldade na aplicação precisa: Aplicar graxa com precisão é um desafio, especialmente durante a relubrificação, o que pode levar ao excesso de lubrificação.
8. Desafios em Monitoramento e Controle: É quase impossível monitorar e controlar com precisão a quantidade de graxa utilizada, o que pode levar à lubrificação excessiva ou insuficiente, uma causa comum de falha do rolamento.
9. Manutenção e Reembalagem: A graxa deve ser reembalada regularmente, exigindo custos significativos de mão de obra, material e tempo de inatividade.
10. Questões de descarte ambiental: A maioria das máquinas lubrificadas com graxa opera em um sistema de perda total, o que significa que não existe uma maneira simples e ecológica de reciclar e descartar produtos degradados ou contaminados.
11. Secagem de graxa: Com o tempo, a graxa pode endurecer e secar, especialmente quando o óleo se separa do espessador de graxa, podendo levar à falha do equipamento.

A lubrificação com graxa é melhor do que a lubrificação com óleo?

Depende. A escolha entre lubrificação com graxa e lubrificação com óleo depende dos requisitos específicos da aplicação, incluindo velocidade operacional, temperatura, requisitos de vedação para contaminantes, métodos de manutenção e requisitos de resfriamento. Cada método de lubrificação tem suas vantagens, tornando-o mais adequado para determinadas situações. Geralmente é recomendado escolher o lubrificante de acordo com as exigências do fabricante.

Graxa é o mesmo que lubrificante?

Não, graxa não é o mesmo que lubrificante. A graxa é uma substância semissólida. Lubrificante é um termo geral que se refere a substâncias utilizadas para reduzir o atrito entre superfícies de contato, o que inclui graxas, entre outras.

Quando não usar graxa?

A graxa não deve ser usada em determinadas situações específicas:

1. Aplicações de alta temperatura: A graxa não é adequada para aplicações em temperaturas extremamente altas porque o óleo base pode queimar em torno de 400°F e a película de óleo pode não ser robusta o suficiente para suportar a alta pressão gerada pelo contato com a superfície.
2. Aplicativos de alta velocidade: A graxa pode não ser adequada para aplicações de alta velocidade devido ao risco de agitação, aquecimento e gripagem das peças. Produtos antigripantes contendo partículas sólidas também não são recomendados para equipamentos de alta velocidade.
3. Quando a lubrificação frequente é necessária: A graxa tende a permanecer no lugar por muito tempo, o que não é ideal para peças que exigem lubrificação frequente ou aplicações onde o lubrificante precisa ser trocado sem desmontar o hardware da máquina.
4. Quando o controle preciso da quantidade de lubrificante é necessário: É quase impossível monitorar e controlar com precisão a quantidade de graxa utilizada, o que pode levar à lubrificação excessiva ou insuficiente, uma causa comum de falha do rolamento.
5. Quando a lubrificação com óleo é mais prática: Em alguns casos, o projeto ou as condições operacionais da máquina podem tornar a lubrificação com óleo uma escolha mais prática.
6. Quando precisar transportar contaminantes: Ao contrário do óleo, a graxa suspende permanentemente os contaminantes. Se a aplicação exigir que o lubrificante transporte contaminantes para um filtro ou separador, isso poderá representar um problema.
7. Quando a análise laboratorial do lubrificante é necessária: Em comparação com o óleo, a graxa é mais difícil de coletar amostras para análise laboratorial, tornando muito difícil monitorar metais desgastados, contaminantes e propriedades de fluidos.
8. Em situações que exigem melhor desempenho de resfriamento: A capacidade de fluxo livre do óleo o torna mais eficaz na condução e remoção de calor do que a graxa.
9. Ao considerar questões de descarte ambiental: A maioria das máquinas lubrificadas com graxa opera em um sistema de perda total, o que significa que não existe uma maneira simples de reciclar e descartar produtos degradados ou contaminados.
10. Ao usar rolamentos vedados: Os rolamentos vedados são projetados para não exigirem relubrificação e o lubrificante contido neles geralmente é suficiente para durar toda a vida útil do rolamento.
11. Ao usar rolamentos de motor elétrico: Há um debate sobre se os rolamentos do motor elétrico devem ser lubrificados. Alguns acreditam que os rolamentos duram mais com lubrificação adequada, enquanto outros pensam que a não lubrificação leva à negligência na manutenção, aumentando assim a confiabilidade.

Que tipo de lubrificação deve ser evitada?

Com base nas fontes de informação fornecidas, os seguintes tipos de lubrificação devem ser evitados:

1. Graxas incompatíveis: A mistura de graxas incompatíveis pode aumentar o atrito interno nos rolamentos, causando aquecimento e possível falha do rolamento. É essencial garantir que o novo lubrificante seja compatível com o lubrificante atual em termos de espessantes, aditivos, etc., para evitar problemas como linhas ou válvulas dosadoras entupidas ou falhas no sistema devido à alta pressão.
2. Graxa excessiva ou insuficiente: Tanto o excesso quanto a falta de lubrificação podem danificar o equipamento. A lubrificação excessiva pode levar ao acúmulo excessivo de calor, danos à vedação do rolamento, problemas de limpeza e aumento do tempo de inatividade, enquanto a lubrificação insuficiente aumenta o atrito entre as peças móveis, gerando calor excessivo.
3. Armazenamento e manuseio incorretos: Lubrificantes e graxas manuseados e armazenados incorretamente podem deteriorar-se rapidamente ou ficar contaminados. Por exemplo, os óleos lubrificantes não devem ser armazenados ao ar livre e, se necessário, devem ser armazenados horizontalmente para evitar o acúmulo de água e protegidos com uma capa impermeável.
4. Mistura de óleos lubrificantes incompatíveis: Mesmo que um óleo lubrificante pareça substituir outro em termos de espessantes e aditivos, eles podem não ser compatíveis e podem produzir reações muito adversas.
5. Lubrificantes pessoais contendo ingredientes prejudiciais: Para lubrificantes pessoais, devido ao risco de infecção e irritação, certos ingredientes devem ser evitados. Esses ingredientes incluem produtos à base de petróleo como vaselina, loções e sabonetes com perfumes e conservantes, manteiga e saliva. Além disso, lubrificantes inovadores que aquecem, formigam ou têm sabor podem causar irritação e infecção e devem ser evitados.
6. Lubrificantes com alto risco de contaminação: O uso de lubrificantes que são facilmente contaminados, como aqueles expostos a poeira, sujeira, umidade ou temperaturas extremas, pode causar danos ou falhas no equipamento.
7. Graxas de alta velocidade para aplicações de alta velocidade: Aplicações de alta velocidade não devem usar graxa devido ao risco de agitação, aquecimento e gripagem das peças.

Quais são os sistemas de lubrificação com graxa?

Geralmente, os sistemas de lubrificação com graxa incluem sistemas de linha dupla ou sistemas de distribuição progressiva. Esses sistemas normalmente consistem em uma bomba de lubrificação com graxa, vários distribuidores e uma combinação de sistemas de tubulação.

Sistema de lubrificação progressiva com graxa

Num sistema progressivo, o lubrificante é fornecido a uma única entrada do “distribuidor progressivo” e distribuído em volume para múltiplas saídas através de pistões dispostos sequencialmente dentro do distribuidor. Esta solução é adequada para máquinas de pequeno, médio e grande porte (como máquinas-ferramentas, máquinas para marcenaria, prensas e máquinas têxteis) que exigem controle completo sobre as operações de lubrificação da máquina.

Sistema de lubrificação com graxa de linha dupla

O sistema de lubrificação com graxa de linha dupla pode operar sob alta pressão e apresenta um design modular que permite a expansão do sistema, economizando tempo e reduzindo custos de manutenção. Esta solução é adequada para máquinas industriais pesadas de grande porte que contêm vários pontos de lubrificação, incluindo, entre outros, a indústria siderúrgica, fábricas de cimento, plataformas offshore, grandes guindastes e equipamentos de movimentação de carga.

Conclusão

Este artigo abordou essencialmente os principais aspectos da lubrificação com graxa.
Espero que ajude você a entender os benefícios que a lubrificação com graxa pode trazer ao seu equipamento.
Se você tiver alguma dúvida sobre lubrificação com graxa, sinta-se à vontade para Contacte-nos.
Oferecemos uma variedade de equipamento de lubrificação com graxa e lubrificantes.