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Fricção
Fricção
Fricção causa calor, desgaste e perda de energia em aplicações dinâmicas. Em circunstâncias severas, fricção pode causar o aquecimento e o travamento.
A vibração de um eixo propulsor e seu rangimento são alguns problemas de fricção. Neste caso, movimento de colar / patinar é normalmente a causa. Este movimento corrediço instável acontece a velocidades muito lentas, quando o movimento começa e quando para. Com a elevação da fricção dinâmica, cai abaixo da fricção estática. (Fato interessante: só PTFE tem o fator de fricção estática mais baixa que a fricção dinâmica.)
A fricção excessiva pode causar a deformação ou a destruição de mecanismos delicados como componentes de uma fechadura.
Coeficientes de fricção (medida através de fricção de aço contra o revestimento) tipicamente varia de aproximadamente 0.06 para materiais de PTFE até aproximadamente 0.15 para revestimentos moly, embora valores baixos como 0.02 já foram medidos para nos revestimentos Xylan.
Xylan é particularmente útil quando as temperaturas excedem os limites operacionais de óleos minerais convencionais ou até sintéticos. Porque revestimentos Xylan são baseados em sistemas de resina com capacidades e uma abrangente faixa de temperatura, eles podem ser usados desde níveis criogênicos até 260°C / 500°F, com muitos sendo estável para períodos breves a 320°C / 600°F.
Onde o esfolamento, a abrasão e alta perda de energia devido à fricção são antecipados, considere a aplicação de camadas de 25 mícron /0.001 in. ou mais para minimizar fricção e o desgaste.
As aplicações em potenciais incluem rotores para compressores, pistões de cilindros de ar, dobradiças e mancais corrediços. A melhor escolha de revestimento é a que provê o coeficiente de fricção desejado e a capacidade de pressão / velocidade máxima.
Usando um revestimento Xylan na cavidade de um mancal onde o lubrificante fluido também é usado, reduz as perdas de fricção no mancal ao nível mais baixo possível porque Xylan é oleofobica (libera óleo). Durante a rotação, forças de cisalhamento viscosa dentro do mancal estão ligeiramente reduzidas. Assim, mancais de instrumentos ou outros sistemas nos quais a fricção mínima do mancal é crítica podem se beneficiar de uma camada fina (7.5 mícron / 0.0003 in.).
Fricção excessiva também é prejudicial às junções parafusadas, em que tanto o torque de aperto é gasto superando fricção da rosca contra rosca e fricção de face do mancal. Nestas situações, o parafuso não é corretamente tencionado (pré-carga) e a junção pode ser inesperadamente fraca em serviço. Além disso, partes não parafusadas corretamente estão sujeitas a se soltarem quando acontece uma vibração. Revestindo os fios de rosca reduz o torque em até 60 por cento e permite os usuários a fixar pré-cargas com mais precisão.
A matriz de PTFE em uma liga de pega térmica é preferida para estas aplicações por causa de sua dureza e resistência à corrosão. (Para mais informação sobre fricção, peça uma cópia de "Como reduzir fricção com Xylan".)
O embargo do petróleo
O embargo do petróleo de 1974 aumentou os custos de combustível em até 80 por cento, pegando a América com carros que faziam a média 5.7 km/l / 13,3 mpg. A situação para caminhões era ainda pior.
Previamente, acabamentos com lubrificantes de filme seco tinham sido usados como uma segurança adicional para lubrificantes fluidos. Porém, os componentes internos de um motor operam em um ambiente que é hostil à maioria dos revestimentos de baixo-fricção. É quente (>320°C / >600°F), e muitos dos fluidos encontrados (combustível, vapores de combustão, ácido de bateria, fluido de freio, glicol) ataquem muitos revestimentos de polímero. Também, as taxas de desgaste em pistões, mancais, engrenagens, talos de válvula e propulsor de ventiladores são maiores que a maioria das camadas pode resistir.
Várias formulações de revestimentos Xylan trabalharam bem neste ambiente. Porque eles eram duros, resistente ao desgaste e estável a mais de 260°C / 500°F, Xylan 1010, 1014 e 1052 eram experimentados e selecionados para várias aplicações.
Em uma experiência primária, uma empresa de transportes testou em um caminhão de entrega, Xylan 1010 no motor, revestindo os pistões, mancais, bielas e virabrequim. Uma documentação cuidadosa provou que, depois de 200.000 milhas / 322,000 km, o motor gastou quase 15 por cento menos combustível.
Durante os últimos quinze anos, fabricantes de motores descobriram que a redução de fricção resulta em aumento da força do motor em até 16 por cento.
Em outro exemplo um fabricante bem conhecido de motores a diesel substituiu “botões" de PTFE em saias de pistão com Xylan para reduzir o “bate” do pistão. Outras aplicações seguiram.
Para propulsores viscosos, Xylan provou ser o revestimento ideal para impedir que o rotor propulsor interno batesse no alojamento. Isto eliminou a formação de calor que fazia o fluido do propulsor engrossar.
Muitos dos atuadores de freio encontrados em veículos americanos são revestidos com Xylan - porque resiste à corrosão e as cargas na rosca altas (2.000 kg por cm² / 28.000 psi).
Hoje, há centenas de partes diferentes em automóveis revestidas com Xylan ao redor do mundo, muitos deles em ambientes que derreteriam ou degradariam se fosse outro revestimento. De atuadores de embreagem até compressores de ar condicionados, estes revestimentos melhoram o desempenho mecânico dos produtos reduzindo fricção, enquanto resistem à corrosão e ao desgaste.
Nota: Qualquer termo técnico usado nesta página pode ser encontrado em nosso glossário.

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