Lubrificação

A lubrificação consiste na formação de uma película de um material, designado por lubrificante, a qual impede, com maior ou menor eficácia, o contacto físico entre duas superfícies em movimento relativo entre si, reduzindo as forças de atrito criadas entre elas.

Um tipo particular de lubrificação é obtido quando existe, entre as superfícies em movimento relativo entre si, um “leito” de fluido lubrificante; é a chamada lubrificação hidrodinâmica.

Alguns tipos de artefactos de borracha podem ver a sua vida útil prolongada pela utilização de lubrificantes de tipo adequado. É o caso de O-rings e de outros tipos de vedantes, que desempenham a sua função, por exemplo, entre partes móveis de sistemas mecânicos, pneumáticos e hidráulicos. Dizemos de tipo adequado porque, muitas vezes, são utilizadas substâncias, que até podem ser muito eficazes do ponto de vista de lubrificação, mas que acabam por degradar quimicamente o componente de borracha, reduzindo-lhe, de forma mais ou menos significativa, a sua vida útil. É o caso do uso indiscriminado de óleos e massas de lubrificação derivadas do petróleo com alguns tipos de borrachas.

Existem três tipos básicos de lubrificação para artefactos de borracha:

A lubrificação interna é obtida pela incorporação, no composto de borracha, de determinados tipos de substâncias as quais, presentes em toda a massa da borracha e/ou por migração para a sua superfície, exercem uma acção lubrificante, reduzindo o atrito com a superfície ou superfícies em contacto. Tais ingredientes são os seguintes:

O comportamento de uma borracha em contacto com uma superfície rígida num sistema lubrificado internamente é mostrado, de forma esquemática, na Figura 64. Neste caso, a superfície da borracha, de menor ou maior dureza, penetra em maior ou menor grau nas rugosidades da superfície rígida. A película de material lubrificante existente na superfície da borracha facilita, em maior ou menor grau, o movimento relativo entre as superfícies em contacto, o que dependerá da dureza da borracha, da rugosidade da superfície ou superfícies em contacto e da eficácia do lubrificante interno.

Fig. 64 – Contacto de borracha lubrificada internamente, com superfície rígida
rugosa. Num sistema lubrificado internamente, o atrito entre a superfície de
borracha e a superfície rugosa será maior ou menor, tudo dependendo da dureza
da borracha, da rugosidade da superfície em contacto e da
eficácia do lubrificante interno.

A lubrificação externa é obtida com determinados tipos de substâncias que “envolvem” a superfície externa do artefacto de borracha e a superfície ou superfícies em contacto, reduzindo o atrito entre o artefacto e aquelas superfícies. As substâncias mais correntemente utilizadas como lubrificantes externos são:

O comportamento de uma borracha em contacto com uma superfície rígida num sistema lubrificado externamente é mostrado, de forma esquemática, na Figura 65. Neste caso, a superfície da borracha “acomoda-se” nos picos das rugosidades, ficando como que “suportada” pelas almofadas de material lubrificante que as preenche. Deste comportamento resulta, obviamente, uma ainda menor dificuldade no movimento relativo das superfícies em contacto, ou seja, existe ainda um menor atrito num sistema lubrificado externamente.

Fig. 65 – Contacto de borracha com superfície rugosa, num sistema lubrificado
externamente. Num sistema lubrificado externamente, a borracha “acomoda-se”
nos picos das rugosidades e fica “suportada” pela camada de lubrificante que
preenche as cavidades da rugosidade.

Os revestimentos lubrificantes (lubricant coatings) são materiais sólidos lubrificantes ou que contêm partículas lubrificantes, que aderem firmemente ao substrato e que formam sobre ele uma fina camada que proporciona um baixo atrito com as superfícies em contacto (Figura 66).

Fig. 66 – Tipos de revestimentos lubrificantes

Existem vários tipos de revestimentos lubrificantes tais como o politetrafluoroetileno (Teflon), ou sistemas à base de resinas, que possuem materiais lubrificantes, tais como sulfureto de molibdénio, grafite e também politetrafluoroetileno (Teflon). Estes tipos de revestimentos e sistemas exigem, para uma aplicação correcta, que as superfícies do substracto estejam adequadamente preparadas. Após a aplicação do revestimento, segue-se, normalmente, uma operação de secagem e/ou de cura (esta efectuada à temperatura ambiente ou com recurso a calor).