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Ferrografia Analítica | Análise de Partículas de Desgaste

Entenda melhor como funciona a ferrografia analítica.

Análise de partículas de desgaste é exatamente o nome sugere: a identificação de partículas de desgaste em um lubrificante e a avaliação dessas partículas para determinar a condição do equipamento. À medida que os tamanhos e as quantidades de partículas de desgaste aumentam, também aumenta o risco de falha devido ao desgaste.

A ferrografia nos permite determinar se as partículas de metal são ferrosas ou não ferrosas com base em como elas se alinham no campo magnético. Também podemos tratar termicamente as partículas para identificar a família de sua composição. Produtos de degradação do lubrificante podem ser observados nas lâminas como depósitos de materiais translúcidos. Partículas como fibras, desgaste corrosivo, areia, sujeira e outros materiais também podem ser identificados.

Ferrografia Analítica

A Ferrografia Analítica é indicada quando há suspeita de problemas de desgaste, especialmente com componentes de aço ou ferrosos. Um exemplo é quando o conteúdo de ferro (Fe) ou os resultados de contagem de partículas aumentam a uma taxa maior do que a esperada. A Ferrografia Analítica fornecerá as informações necessárias para determinar o tipo de desgaste (desgaste severo, atrito comum ou corrosão) que está sendo produzido e a família de materiais das partículas que aumentaram a contagem de partículas.

As partículas no lubrificante surgem de várias fontes diferentes. As partículas de contaminação podem entrar no sistema durante a manutenção, por meio de respiros, durante as reposições de volume, no decorrer das trocas de óleo e por vários outros meios. Já as partículas de desgaste são geradas durante a operação da máquina. Essas partículas de desgaste podem ser causadas por contaminação, lubrificação inadequada, alteração nas condições operacionais ou outros fatores que causam contato metal-metal.

Dependendo dos tipos de partículas, das quantidades e seus respectivos tamanhos, podemos determinar se existe um modo de desgaste anormal, identificar contaminação sólida e avaliar o potencial de falha.

 

Partículas de desgaste típicas encontradas em amostras de lubrificantes:

Desgaste de abrasivo (corte) Desgaste por fadiga Degradação de Lubrificantes
Desgaste Deslizante Severo Desgaste por esfoliação Óxidos Vermelhos
Óxidos escuros Esferas de Fadiga Fibras
Contaminantes Areia e Sujeira comum

 

Desgaste abrasivo (corte) – ocorre devido a contaminantes abrasivos ou a um desalinhamento. Essa forma de desgaste pode ser altamente destrutiva se não for identificada precocemente.

Desgaste por fadiga – é gerado devido à fadiga de contato e é tipicamente associado a rolamentos ou engrenagens. Engrenagens são sujeitas a fadiga por possuírem tanto contatos deslizantes como de rolagem. O tamanho e a quantidade identificarão uma condição anormal.

Desgaste de deslizamento severo – partículas deste tipo são geradas principalmente quando superfícies em contato de rolagem são forçadas ao atrito deslizante devido a lubrificação inadequada ou cargas excessivas e velocidade anormais.

Desgaste por esfoliação – é tipicamente o atrito comum e, na maioria das vezes, considerado normal. Este tipo de partícula tem dimensões entre 1 a 15 micrometros. No início do desgaste anormal, a quantidade de desgaste por esfoliação pode aumentar rapidamente antes do surgimento de outros tipos de desgaste mais severos.

Esferas de Fadiga – são produzidas em trincas de fadiga em elementos rolantes de mancais ou engrenagens. Costumam anteceder partículas de fadiga de maior porte.

Óxidos escuros – são gerados durante o contato metal-metal, onde ocorre micro-soldagem e são indicativos de lubrificação limítrofe ou sobrecarga. Na forma de contaminantes têm origem em operações de soldagem, esmerilhamentos, arcos elétricos, mineração e siderurgia. Esses contaminantes são ingeridos ou depositados nas embalagens de lubrificante ou diretamente na máquina.

Partículas de areia e sujeira – são contaminantes típicos encontrados na maioria dos sistemas. Problemas podem ser induzidos dependendo da quantidade e o tamanho das partículas. Sistemas como turbinas e sistemas hidráulicos, em especial, exigem um nível específico de limpeza para operar.

Degradação do lubrificante – Os produtos podem vir de várias formas e fontes. Borra, verniz e gel são algumas das formas mais comuns de degradação do lubrificante.

Fibras – também podem ser identificadas, indicando contaminação externa ou, mais preocupante, uma possível ruptura do filtro.

Óxidos vermelhos – costuma indicar contaminação de água presente ou passada. A água no sistema reduzirá muito a capacidade de carga do lubrificante e deverá ser eliminada do sistema.

Recomendações

A frequência recomendada para realizar uma Ferrografia Analítica depende da criticidade do equipamento, dos modos típicos de falha, do histórico anterior e dos resultados da análise de óleo. Na maioria dos casos, a Ferrografia Analítica é um teste de exceção. Realizamos esse teste para complementar as informações que damos aos clientes e, consequentemente, para produzir uma avaliação ainda melhor da condição do equipamento e aprofundar as recomendações gerais.

Embora nossos diagnosticistas possam recomendar a Ferrografia analítica quando percebem que é um ensaio que pode contribuir no esclarecimento de determinadas situações, a Ferrografia Analítica poderá ser adicionada a qualquer amostra regular se solicitada pelo cliente.

Com base no tipo, quantidades e tamanhos de partículas, a Ferrografia Analítica – combinada com a análise regular de óleo – fornecerá as informações necessárias para tomar decisões vitais de manutenção.

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