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Extrema pressão dos lubrificantes

Extrema pressão é um termo utilizado para medir as condições de trabalho de um lubrificante quanto a sua capacidade de suportar pressões elevadas.

Esse tipo de medição é para entender até qual momento um lubrificante consegue evitar que as superfícies em movimento entrem em contato.

Aditivos para extrema pressão

Aditivos de extrema pressão (EP) são componentes lubrificantes que reagem quimicamente com a superfície metálica a ser protegida.

Esses aditivos formam um revestimento superficial que impede que duas superfícies metálicas se unam sob a alta temperatura devido à alta pressão que ocorrem durante a lubrificação. Os aditivos de extrema pressão produzem uma superfície mais macia do que o metal base a ser protegido.

Os aditivos reagem com o metal das superfícies sob pressão superficial muito elevada, formando um composto químico que reduz o atrito entre as peças.

Minimizam o contato direto entre as partes, evitando o rompimento da película lubrificante, quando o óleo é submetido a cargas elevadas.

Esta reação se dá a temperaturas pontuais elevadas (cerca de 500°C). Estes aditivos são comumente utilizados em lubrificantes de engrenagens automotivas e industriais, transmissões de potência e também em graxas para rolamentos de carga.

Veja mais sobre: Aditivos dos lubrificantes

Testes para medir a pressão extrema

A forma de medir a extrema pressão é realizada por meio de dois tipos de testes ou ensaios, o teste Timken e o teste de Quatro esferas (four ball). A capacidade EP de um óleo depende quase que integralmente dos aditivos de Extrema Pressão adicionados ao produto.

Teste Timken

O teste Timken mede a capacidade de carga dos lubrificantes. Consiste de um cilindro rotativo e um braço de alavanca, sobre o qual são colocadas cargas graduadas, para aumentar a pressão que o bloco de aço exerce sobre o anel de aço preso ao cilindro rotativo.

As cargas são aumentadas até que o bloco apresente ranhuras. A carga máxima aplicada sem causar ranhuras é então anotada como carga Timken.

Este teste para óleos lubrificantes é feito sob o método ASTM D-2782. É um ensaio que avalia as propriedades de extrema pressão do lubrificante.

Um anel de aço gira contra um bloco de aço. São colocados pesos (libras), fazendo com que o anel exerça pressão sobre o bloco que está imóvel. Ao final, avalia-se o bloco, ou seja, se a aditivação presente no óleo não se rompeu, danificando o bloco.

Para graxas o ensaio é ligeiramente diferente, realizado pelo método Timken ASTM D-2509. Esse método avalia as propriedades de extrema pressão da graxa, observando os danos causados no bloco de teste.

Teste Quatro esferas (Four Ball)

O método Four Ball ASTM D-2783 é um ensaio que avalia as propriedades de extrema pressão de um lubrificante. Esse teste utiliza uma esfera de aço que gira na parte superior a 1760 rpm sobre 3 outras esferas que estão imóveis em uma cuba de teste recoberta com o óleo.

Os testes são feitos aumentando a carga gradativamente até ocorrer a soldagem, é então determinada a carga máxima suportada pelo lubrificante.

O método Four Ball ASTM D-4172 é um ensaio que avalia as propriedades antidesgaste do lubrificante, semelhante ao ASTM D-2783, porém, neste caso, após o ensaio, mede-se o diâmetro das escoriações sofridas pelas esferas, em mm.

Para graxas os ensaios são ligeiramente diferentes e são, portanto, definidos por dois outros métodos. O método Four Ball ASTM D-2596 avalia as propriedades de extrema pressão da graxa até ocorrer a soldagem. Outro é o método Four Ball ASTM D-2266 que avalia as propriedades de antidesgaste da graxa, medindo o diâmetro das escoriações.

Conclusão

Os lubrificantes para extrema pressão foram desenvolvidos para situações onde o calor excessivo por fricção é gerado. Fenômeno esse que acontece em superfícies móveis e deslizantes sob condições de alta pressão e velocidade.

Em condições normais do lubrificante, essa alta temperatura faz com que ele seja vaporizado e perde suas propriedades de aderência. Portanto os fabricantes de máquinas e equipamentos já especificam o lubrificante correto para cada aplicação.

Cada sistema, peça ou componente quando tem esse tipo de trabalho requerido de extrema pressão, o lubrificante precisa ser específico com aditivos EP.