Informações Técnicas > Guia de Projeto > O sucesso surpreendente de revestimentos de alto-desempenho

O sucesso surpreendente de revestimentos de alto-desempenho

A. Opções novas para engenheiros
Revestimentos de fluoropolímero de alto-desempenho e notáveis pela baixo-fricção, material lubrificante seco que combina com as capacidades de dois tipos de "plásticos de engenharia". Fluoropolímeros com o mais baixo coeficiente de fricção à qualquer sólido conhecido são combinados, com os mais novos polímeros orgânicos de resistência a alta-temperatura para prover uma combinação sem igual dessas propriedades.

Estes revestimentos de lubrificante resistentes podem operar com sucesso a temperaturas extremas que, à temperaturas muito baixas, faria lubrificantes fluidos normais ficaram tão frágeis quanto vidro e, à temperaturas altas, os queimaria tornando-os cinzas.

Originalmente, sólidos de baixo-fricção eram usados para aplicações onde partes corrediças estavam fortemente carregadas, raramente lubrificadas, ou operaram a temperaturas altas. Isto foi uma verdade desde o início dos lubrificantes secos, quando antigamente, mecânicos usavam grafite, talco, mica e outros pós “lisos" para reduzir fricção corrediça.

Mas, com o desenvolvimento de modernos revestimentos lubrificantes, outras propriedades principais foram adicionadas - incluindo excelente resistência à corrosão. Hoje, quando partes mecânicas operarem em quaisquer das condições anteriores, lubrificantes de filme secos são freqüentemente o único modo sensato, seguro e econômico para lubrificar e proteger.

No passado, os únicos materiais reconhecidos como lubrificantes secos para aplicações de engenharia eram grafite e dissulfeto de molibdênio (MoS2 ou Moly) ou a misturas de ambos. Enquanto foram utilizados, estes materiais resolviam apenas uma limitada gama de problemas. Camadas de Moly eram tipicamente usadas em aplicações de alto-pressão; camadas de grafite eram geralmente usadas em serviço molhado ou a temperaturas elevadas.

Enter the matrix
Os revestimentos de fluoropolímero de hoje são o resultado da engenharia aplicada por várias décadas atrás.

Os primeiros revestimentos de fluoropolímero eram filmes relativamente macios, do tipo achado em frigideiras e em algumas aplicações de liberação em indústria.

Então, em 1969, um time de químicos de polímeros e engenheiros inventou o conceito de matriz para revestimentos, "construindo" um revestimento para proteger o fluoropolímero macio do desgaste e tirando proveito de suas propriedades de baixa-fricção. Neste conceito, foi fundado Whitford e os revestimentos fluoropolímero Xylan se tornaram uma realidade.

A primeira encomenda significante para Xylan era para um mecanismo de ajuste de freio para carros da GM. Isto gerou outras aplicações: lâminas de serra, acionamentos de ventiladores viscosos, mancais, escora de interruptor, eixos de carburador, bujões de válvulas de vapor, fixações de plataformas de óleo. A lista cresceu rápido.

NOTA: A gama completa de revestimentos Xylan ficou tão extensa que as propriedades variam muito. Os revestimentos citados nesta seção são principalmente projetados para aplicações industriais, e a maioria dos dados recorre a eles. Veja na Whitford “Introdução ao Xylan Série 1000".

Durante anos, estes materiais autolubrificantes foram usados para vários problemas de engenharia e projetos.

Hoje, Xylan é a maior e mais completa linha de revestimentos fluoropolímero no mundo. Os materiais foram experimentados num espectro sempre crescente de aplicações, nós aprendemos algumas coisas. Por exemplo:

• Um revestimento, autolubrificante pode durar muito mais tempo do que o cromo duro em certas aplicações de alto desgaste.
• Xylan pode cortar o custo de alguns pistões, êmbolos e estriados, eliminando processos de polimento e esmerilhamento.
• Xylan pode substituir a aplicação de metal pesado em mancais de bronzinas de motores.
• Xylan pode substituir a cromagem em pistões hidráulicos e pode aumentar o tempo de vida em atmosferas corrosivas..
  

Um revestimento matriz é um em vários ingredientes macios, por exemplo lubrificantes como PTFE, é envolvido por um material aglutinante mais duro, resistente ao desgaste, a matriz. Por exemplo, se PTFE é por si só usado (sem a matriz), e se é exposto a uma superfície de desgaste, rapidamente é desgastado. Porém, combinado com a matriz a estrutura nova resolve o problema de engenharia e protege a si mesma. Revestimentos de matriz são ajustáveis. As propriedades específicas e as formulações de Xylan dependem dos materiais usados para formar o revestimento por completo. Por seleção judiciosa de combinações, nós podemos formular um revestimento para ter liberação superior, resistência ao desgaste, resistência química, condutividade alta, etc.

B. Componentes do Xylan

A matriz do revestimento Xylan é composta de três ingredientes básicos.

• Um aglutinante de polímero para resistência de filme, adesão e proteção das partículas lubrificantes mais macias.
• Um lubrificante sólido para baixa fricção e liberação.
• Pigmentos e enchimentos para cor e propriedades adicionais

Todos os materiais estão suspensos, ou em solvente ou em água, provendo um portador compatível de forma que, junto, eles podem ser aplicados através de técnicas de pintura convencionais como spray, dip/spin, revestindo por rolo, etc.

O resultado é uma fina e contínua barreira protetora que resiste ao desprendimento das lascas, machucação, abrasão, fluxo frio, temperatura extrema, em vários tipos de ambientes corrosivos.