Figura 1 Divulgação Ferrugem (esq.) e liga de AI (dir.) em análise por "Wear check"

Para determinar causas e severidade dos desgastes, utiliza-se a ferrografia analítica. O exame microscópico da forma das partículas permite inferências quanto à causa, enquanto que a medição do tamanho e avaliação da incidência levam à conclusão sobre a severidade. Fotos das partículas observadas também fazem parte do relatório de análise, como, por exemplo, a apresentada na figura 1. As avaliações sempre levam em conta o tipo de máquina monitorada.

Cada tipo de partícula possui um procedimento de análise e determinação de incidência próprios e independentes. Para facilitar a representação de todas as partículas pode ser elaborado um gráfico de barras. Um exemplo do gráfico analítico de um compressor de parafusos (ar comprimido) numa condição perigosa pode ser visto na figura 2 cedida pela Tribolab Comércio de Aparelhos Científicos Ltda. A avaliação dos dados permitiu aos técnicos da referida empresa concluir que:

• Há baixa esfoliação, gerada por atrito normal em aço de baixa liga, sem quebra de filme lubrificante;
  
• Partículas de desgaste severo com arrastamento em aço de baixo teor de liga (< 3% de liga) atingem 60 mm;
  
• Os contaminantes são poucos, mas com dimensões (80 mm) suficientes para provocar a leve abrasão encontrada;
  
• Pitting inicial em rolamentos indicado pelos nacos (partículas espessas) com até 40 mm e laminares de até 80 mm em aço de alta e baixa liga. Podem advir de roçamento dos parafusos e depois laminadas sob rolamentos;
  
• Grande quantidade de bronze, com até 100 microns, provavelmente provenientes de gaiolas de rolamento ou trocador de calor;
  

Presença pequena de gel e borra, indicando degradação inicial do óleo.

No caso apresentado as recomendações, segundo técnicos da Tribolab, seriam a troca do óleo e nova coleta para avaliação da evolução após 1.000 horas de operação. Os maiores problemas estão sendo gerados pelas partículas de maior tamanho, embora estejam presentes em pequenas quantidades.

Nos óleos lubrificantes usados em motores, além da já citada análise metálica, há outras análises importantes, a saber:

1.TBN: o “total basicity number” ou número de basicidade (ou alcalinidade) total é realizado principalmente em óleos lubrificantes usados em motores diesel. Estes óleos têm uma reserva alcalina, destinada à neutralização dos ácidos formados pela combustão do diesel. Em geral essa contaminação é de enxofre e a neutralização ocorre por aditivação alcalina, verificada pelo TBN, expressão que indica quanto desta reserva ainda resta no óleo. Quanto maior for esse valor, maior será a vida útil do óleo. Para a Engeoil, o número mínimo aceitável para TBN é de 2 mg KOH/g de amostra, para que ele possa continuar sendo usado sem que haja risco de uma corrosão ácida no motor.

2.TAN e pH inicial: o número de acidez total ou “total acidity number”, juntamente com o pH permitem a avaliação da presença de contaminantes ácidos no óleo.

3.Viscosidade: é uma das características mais importantes de um óleo lubrificante e deve ser mantida dentro de limites pré-estabelecidos, com um valor ideal para cada óleo em particular. Indica o grau de atrito, isto é, a resistência que o líquido oferece ao fluir. Nos lubrificantes, costuma-se determinar a viscosidade cinemática, ou seja, a medida do tempo que um fluido leva para escoar em um capilar, a uma temperatura específica. É expressa em Stoke (centímetro quadrado por segundo). A viscosidade se modifica com a temperatura. No caso de óleos, as determinações de viscosidade são efetuadas em temperaturas controladas ou corrigidas por tabelas.

Viscosímetros cinemáticos para testes a 40°C e 100°C

A diminuição no valor de viscosidade pode ser devida à reposição feita com óleo de menor viscosidade ou contaminação por combustível, solventes ou óleo de lavagem. Já o aumento da viscosidade geralmente indica reposição feita com óleo de maior viscosidade, presença de contaminantes insolúveis, oxidação pronunciada, contaminação com água, inadequação ou ineficiência dos sistemas de filtração ou quantidade de óleo insuficiente em circulação, favorecendo o processo de oxidação.

4.Insolúveis: com este ensaio mede-se a quantidade de produtos de oxidação do óleo, tais como borras, lacas, resinas, fuligem (material carbonizado), etc.

5.Índice de viscosidade: é o valor da variação da viscosidade do óleo com a temperatura, sendo comparado com um óleo referência de índice de viscosidade zero a índice de viscosidade 100. Para efeito de comparação é preciso saber pelo menos o valor de duas viscosidades do mesmo óleo em temperaturas diferentes, em geral 40°C e 100oC.

6.Ponto de fulgor ou inflamação: é a temperatura mínima em que um óleo aquecido libera vapores suficientes para se inflamar em presença de chama livre, não sendo capazes de manter a chama acesa. Este ensaio permite avaliar se o óleo em uso está ou não contaminado por combustível, seja diesel, gasolina ou álcool.

7.Ponto de combustão: é a temperatura em que os vapores são liberados de modo acelerado, permitindo a combustão.

8.Água: a presença de água no óleo é indesejável, por isso deve ser analiticamente avaliada. As técnicas usadas são Karl Fisher ou destilação.

9.Densidade: relação entre o peso de um determinado volume de matéria e o peso de igual volume de água, na mesma temperatura.

10.Cinzas sulfatadas: são resíduos sulfatados oriundos de uma quantidade de óleo calcinada sob ação de ácido sulfúrico. É um ensaio quantitativo expresso por percentagem em peso, cujo resíduo final é uma mistura de óxidos metálicos e sulfatos. É feito como em análise de cinzas usual, isto é, em mufla a 780°C - 1000oC. Os óleos naftênicos costumam apresentar maior teor de cinzas sulfatadas.

11.Ponto de fluidez: é a menor temperatura na qual um óleo ainda consegue fluir. O declínio de temperatura é feito em condições determinadas e com o óleo em repouso.