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Janeiro de 2025

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Decodificando a Mistura:Um Guia para Compatibilidade de Lubrificantes

Os lubrificantes desempenham um papel vital no intrincado mundo das máquinas. Na indústria, frequentemente nos referimos a eles como a “corrente sanguínea” de um sistema mecânico, responsáveis por minimizar o atrito e o desgaste para garantir uma operação suave. Mas o que acontece quando você decide trocar o tipo de lubrificante utilizado ou precisa misturar diferentes lubrificantes?

Eles podem coexistir harmoniosamente ou entrarão em conflito, causando problemas de desempenho e potenciais danos? Este artigo mergulha no fascinante mundo da compatibilidade de lubrificantes, equipando você com o conhecimento para tomar decisões melhores e mais embasadas para a saúde geral do seu equipamento.

Compreendendo os Motivos: Por que Mudar?

Os operadores frequentemente optam por trocar o tipo de lubrificante em suas máquinas por diversos motivos. Entre eles, a busca por um desempenho aprimorado sob condições operacionais específicas, como reduzir o atrito, minimizar o desgaste ou prolongar a vida útil do equipamento (Rudnick, 2016). Preocupações ambientais também impulsionam essa decisão, com uma crescente ênfase em lubrificantes ecologicamente corretos para se alinhar com metas e regulamentações de sustentabilidade (Rudnick, 2016).

Problemas de compatibilidade entre o lubrificante atual e outros componentes da máquina podem exigir a mudança para uma opção mais compatível para evitar danos. A economia de custos, impulsionada por fatores como menores requisitos de manutenção ou intervalos de serviço estendidos, também pode levar a uma mudança. Avanços na tecnologia de lubrificantes introduzem continuamente formulações com propriedades aprimoradas, atraindo operadores para atualizar para melhor lubricidade ou resistência a condições extremas (Mang, 2018).

Além disso, atualizações ou modificações em equipamentos podem exigir ajustes na seleção do lubrificante para atender às especificações atualizadas. Em última análise, a decisão de trocar os lubrificantes é multifacetada, influenciada pelas necessidades de desempenho, considerações ambientais, requisitos de compatibilidade, fatores de custo, avanços tecnológicos e considerações específicas do equipamento. A questão permanece: quais são os riscos associados a tal mudança?

Compreendendo os Atores: Óleos e Graxas

A sinfonia da maquinaria tocará em harmonia quando cada instrumento atingir as notas certas. A escolha entre óleo e graxa para lubrificar equipamentos se resume ao seu design, parâmetros operacionais e ambiente. Cada um tem seus pontos fortes: o óleo se destaca na redução do atrito e do calor, enquanto a graxa se destaca em permanecer no lugar e vedar contaminantes.

Os óleos básicos formam a base dos lubrificantes, ditando sua viscosidade, estabilidade térmica e lubricidade. Óleos básicos comuns incluem óleos minerais, óleos sintéticos e óleos vegetais (Rudnick, 2016). Os óleos minerais, derivados do petróleo, são amplamente utilizados devido à sua acessibilidade e compatibilidade com uma variedade de materiais.

Os óleos sintéticos, como polialfaolefinas (PAO) e ésteres, oferecem estabilidade térmica e resistência à oxidação superiores, tornando-os adequados para aplicações em alta temperatura. Os óleos vegetais, embora ecologicamente corretos, podem apresentar baixa estabilidade oxidativa em comparação com os óleos minerais ou sintéticos (Rudnick, 2016).

As graxas são lubrificantes que incorporam espessantes para aprimorar suas propriedades de consistência e adesão. Os espessantes, como lítio, cálcio e poliureia, são escolhidos com base em sua compatibilidade com a aplicação pretendida e outros lubrificantes (Mang, 2018).

As graxas à base de óleo mineral espessadas com lítio são versáteis e compatíveis com a maioria dos materiais, tornando-as uma escolha popular para lubrificação geral. As graxas à base de cálcio oferecem melhor resistência à água, mas podem reagir desfavoravelmente com certos aditivos. Os espessantes de poliureia fornecem excelente desempenho em alta temperatura, mas exigem consideração cuidadosa da compatibilidade com outras graxas (Mang, 2018).

Considerações ao Misturar Lubrificantes

Misturar lubrificantes pode levar a resultados imprevisíveis se os problemas de compatibilidade não forem abordados. Algumas considerações importantes incluem compatibilidades de óleo básico e espessante, bem como interações de aditivos.

Óleos básicos diferentes podem não se misturar bem, levando à separação de fases ou redução do desempenho. É essencial garantir a compatibilidade entre os óleos básicos ao misturar lubrificantes.

Graxas com espessantes diferentes podem apresentar incompatibilidade química, resultando em amolecimento, endurecimento ou perda das propriedades lubrificantes. O teste de compatibilidade é crucial antes de misturar graxas com diferentes tipos de espessantes.

A maioria dos lubrificantes contém aditivos para aprimorar suas características de desempenho. No entanto, aditivos de diferentes lubrificantes podem interagir adversamente, causando degradação ou perda de funcionalidade. O teste de compatibilidade deve avaliar a compatibilidade dos aditivos ao misturar lubrificantes (Bell, 2017).

Verificação de Compatibilidade

Tabelas disponíveis na indústria para compatibilidade de óleo básico e aditivos espessantes podem servir como um primeiro passo para verificar a probabilidade de reações indesejáveis ao trocar lubrificantes de diferentes composições químicas. A compatibilidade do óleo básico e do aditivo espessante deve ser analisada separadamente. Abaixo, encontram-se alguns exemplos dessas tabelas que você pode consultar ao tomar a decisão de troca.

Miscibilidade de Óleos Base

Fonte: Klüber Lubrication

Legenda:
+ indica compatibilidade
– indica incompatibilidade
PAO = Óleo Alquilbenzênico
Ester = Éster Sintético
PAG = Polietilenoglicol
Silício = Óleo de Silício
PFPE = Perfluoropoliéter


Miscibilidade de Espessantes

Fonte: Klüber Lubrication

Legenda:
+ indica presença
+/- indica presença variável
– indica ausência
Soaps = sabões
Complex Soaps = sabões complexos
Non-Soaps = não sabões
Ai = Alquil
Ca = Cálcio
Li = Lítio
Na = Sódio
Ai C = Carboxilato de alquil
Ba C = Carboxilato de bário
Ca C = Carboxilato de cálcio
Li C = Carboxilato de lítio
Na C = Carboxilato de sódio
Bentonita = Argila mineral
Poliureia = Polímero de ureia
PTFE = Politetrafluoroetileno


Além disso, é importante considerar os materiais presentes no equipamento. Os lubrificantes podem influenciar os materiais de vedação, causando inchamento, retração ou fragilização. Composições químicas específicas podem não ser compatíveis com tintas e primers utilizados internamente para prevenir corrosão.

Compatibilidade de Óleo Base com Materiais de Vedação

Fonte: Klüber Lubrication

Legenda:
++ indica muita compatibilidade
+ indica compatibilidade
+/- indica compatibilidade limitada
– indica incompatibilidade
+* indica que a compatibilidade pode variar
+** indica que o óleo branco é geralmente compatível

Mineral Oil = Óleo Mineral:
• Óleo derivado do petróleo
Synthetic Hydrocarbon = Hidrocarboneto Sintético:
• Óleo derivado de produtos químicos sintéticos
Ester = Éster:
• Óleo derivado de ácidos graxos e álcoois
Polyglycol = Poliglicol:
• Óleo derivado de óxido de etileno
Silicone:
• Óleo derivado de silício
PFPE:
• Óleo derivado de politetrafluoroetileno

Elastômeros:
NBR = Nitrila Butadieno
HNBR = Nitrila Butadieno Hidrogenado
FPM/FKM = Fluorelastômeros
EPDM = Etileno Propileno Dieno Monômero
ACM = Acrilato de Cloro Monômero
AU = Poliuretano

Materiais Sintéticos:
POM = Poliacetaldeído
PA = Poliamida
PE = Polietileno
PC = Policarbonato
ABS = Acrilonitrila Butadieno Estireno
PTFE = Politetrafluoretileno


Um operador também pode realizar verificações rápidas em campo, chamadas de testes pontuais. Esses testes envolvem a mistura de pequenas quantidades de lubrificantes, idealmente em um recipiente de vidro limpo, e a observação de separação, espessamento ou sangramento de óleo. Da mesma forma, os óleos podem ser misturados em diferentes proporções para observar separação, turbidez ou quaisquer outras reações facilmente observáveis, como a formação de substâncias gelatinosas. Esses testes não têm o objetivo de serem científicos e definitivos, mas podem ser usados em momentos de extrema necessidade para uma verificação rápida.

Embora essas tabelas ou testes pontuais sejam um bom começo, é recomendável que seja realizada a compatibilidade em laboratório para ajudar a minimizar os efeitos da mistura de lubrificantes, especialmente em aplicações críticas onde uma parada não planejada precisa ser evitada a todo custo. Existem vários métodos que podem avaliar a compatibilidade do lubrificante e identificar problemas potenciais, tais como:

Teste de Solubilidade: Os testes de solubilidade envolvem a mistura de lubrificantes em temperaturas elevadas e a observação da separação de fases ou turbidez, indicando baixa compatibilidade. Normalmente, três conjuntos de misturas são considerados: 90:10, 50:50 e 10:90 (ASTM International, 2020).

Características de Espuma dos Óleos Lubrificantes: Este método de ensaio avalia a tendência e a estabilidade de formação de espuma dos óleos lubrificantes sob condições específicas (ASTM International, 2020).

Teste de Desgaste Quatro-Bolas: Os testes de desgaste quatro-bolas avaliam as propriedades de fricção e desgaste de misturas de lubrificantes, ajudando a avaliar seu desempenho sob condições de carga (Bell, 2017). Esta é uma maneira rápida e econômica de verificar o desempenho básico de resistência ao desgaste de lubrificantes misturados.

Espectroscopia Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR): O FTIR analisa a composição química de misturas de lubrificantes, detectando quaisquer alterações ou reações que possam ocorrer durante a mistura (Bell, 2017).

Além disso, para graxas, os testes típicos incluem testes de Ponto de Gotejamento e Penetração Trabalhada para estabelecer a compatibilidade.

A compatibilidade do lubrificante é um aspecto crítico da engenharia de manutenção e confiabilidade, garantindo o desempenho ideal do equipamento e sua longevidade. Compreender as propriedades dos óleos básicos, espessantes em graxas e aditivos é essencial para selecionar lubrificantes compatíveis e evitar efeitos prejudiciais à maquinaria.

Ao incorporar métodos de teste de compatibilidade nas práticas de gerenciamento de lubrificantes, as indústrias podem mitigar os riscos associados à mistura de lubrificantes e manter operações eficientes. Como palavra final de cautela, sempre que você estiver considerando uma mudança, uma lavagem e drenagem adequadas podem ajudar a mitigar problemas futuros e garantir que você esteja obtendo o máximo do novo lubrificante que decidir usar.


Referências:
Rudnick, L. R. (2016). Synthetics, Mineral Oils, and Bio-Based Lubricants: Chemistry and Technology (3rd ed.). CRC Press.
Mang, T. (2018). Handbook of Lubrication and Tribology, Volume II: Theory and Design (2nd ed.). CRC Press.
ASTM International. (2020). ASTM D4175 – 13(2020) Standard Terminology Relating to Petroleum, Petroleum Products, and Lubricants.
Bell, J. P. (2017). Compatibility of Grease Thickeners. Machinery Lubrication Magazine.


Por Kuba Bednarz, da Klüber Lubrication.
Traduzido pela equipe de conteúdos da Noria Brasil.
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ML 03/2024: "Decoding the Mix: A Guide to Lubricant Compatibility"