Estudo do atrito e desgaste de polímeros e materiais compósitos para uso em vedações de motores elétricos e compressores

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2003

RESUMO

Devido as grandes mudanças ocorridas neste ultimo século, presenciamos um maior numero de componentes em polímeros de engenharia substituindo os metais mais tradicionais em diversas aplicações, obtendo se em muitos casos maiores vantagens como redução de custos de manutenção, ganho em peso, maior liberdade de projeto. Citamos alguns exemplos de aplicações: mancais auto lubrificantes, guias lineares, selos mecânicos,buchas, gaiolas de rolamento, correias transportadoras, engrenagens, polias. Estes componentes por sua vez são cada vez mais solicitados nos aspectos de resistência à fadiga e resistência ao desgaste. No presente trabalho realizou-se um estudo do desgaste de polímeros e compósitos, utilizando se um conjunto de testes num equipamento do tipo pino contra disco. Foram escolhidas como variáveis a carga e a velocidade de deslizamento. Os mecanismos de atrito e desgaste em polímeros são brevemente revistos e apresentados através de esquemas ilustrativos. Os ensaios foram feitos em diversos materiais poliméricos com diferentes lubrificantes sólidos incorporados. Para esta seleção, levou-se em consideração principalmente suas características auto lubrificantes, tanto da matriz polimérica, quanto das cargas. Foram ensaiados discos de PTFE puro, PTFE + grafite, PTFE + MoS2 + fibra de vidro, PTFE + bronze, Nylon 6.6 + 30% fibra de vidro, Nylon + 5% de grafite contra pinos em aço SAE 1045 temperado. Também foram ensaiados pinos de PTFE + MoS2 + fibra de vidro, Nylon 6.6 puro, Nylon 6.6 + grafite contra disco SAE 1045. Em todas os ensaios foram formadas partículas de material desgastado e filme finos depositados na contraface do pino, sendo que estes filmes formados definiram o mecanismo de desgaste. Através de uma analise das micrografias por microscopia eletrônica de varredura chega- se às seguintes conclusões: o atrito e desgaste em polímeros diferem fundamentalmente do que ocorre nos metais e cerâmicas, embora sejam devidos aos mesmo micromecanismos de desgaste: microsulcagem, microusinagem e delaminação. Um fator muito importante na resistência ao desgaste de polímeros e compósitos é sua forte dependência da umidade relativa do ambiente e da carga total normal. Dentre os materiais testados o compósito polimérico aditivado de PTFE com o grafite ou aditivado com o Bissulfeto de Molibdênio juntamente com o reforço de fibra de vidro a maior resistência ao desgaste por deslizamento.

ASSUNTO(S)

compósitos pino sobre disco desgaste tribologia polímero engenharia mecanica lubrificação e lubrificantes

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