Lubrificação e manutenção de buchas de bronze

Por que a bucha de bronze precisa de lubrificação

Uma bucha de bronze trabalha por deslizamento. Sob carga, o eixo e o furo de bronze ficam separados por um filme de lubrificante; onde o filme afina, a superfície de bronze ao estanho tolera o contato sem soldar no aço, e o chumbo dos graus com chumbo se espalha em um filme temporário. Essa tolerância é o que faz do bronze o material clássico de mancal, mas é uma margem medida em minutos, não um modo de operar. Sem lubrificante, o coeficiente de atrito sobe de cerca de 0,05 para 0,3 ou mais, o calor se acumula no contato, o bronze amolece e se transfere para o eixo, e a articulação engripa ou desgasta oval.

O lubrificante também faz duas coisas que não têm nada a ver com atrito: retira calor do contato e arrasta as partículas abrasivas que uma articulação de máquina sempre acumula. Uma bucha com graxa limpa saindo pelas extremidades está fazendo exatamente o que deve.

Graxa ou óleo?

Graxa para movimento lento, pesado e intermitente, em que o lubrificante precisa ficar no lugar entre uma manutenção e outra: pinos de articulação de escavadeiras, pás carregadeiras, guindastes, implementos agrícolas, prensas e comportas. Óleo para rotação contínua, velocidade maior ou onde o calor precisa ser retirado: buchas de redutores e bombas, fusos, rolos. O ponto de virada fica em torno de 0,5 m/s de velocidade de deslizamento, o limite do bronze fundido com graxa; acima disso é preciso óleo para retirar calor, e a bucha tem de trabalhar sobre filme de óleo completo.

Para buchas, a consistência da graxa é NLGI 2 em quase todos os casos; NLGI 1 só em sistemas centralizados com linhas longas em clima frio. O espessante deve ser lítio ou lítio complexo para serviço geral, sulfonato de cálcio para articulações úmidas e navais. Aditivos de extrema pressão são bem-vindos em articulações lentas e muito carregadas; aditivos sólidos como bissulfeto de molibdênio ou grafite funcionam bem em pivôs abertos, mas podem entupir furos de alimentação pequenos e compactar nos canais de buchas com folga fina.

Com que frequência relubrificar

Uma bucha lubrificada a graxa precisa ser relubrificada antes que a graxa antiga se esgote, oxide ou contamine, e o intervalo é definido por carga, movimento, temperatura e sujeira, não pelo calendário. Os fabricantes das máquinas publicam planos de lubrificação; onde não houver, a tabela dá pontos de partida práticos, que devem ser encurtados quando a articulação trabalha quente, recebe água ou poeira, ou está sob carga contínua.

Bombeie graxa até sair graxa limpa pelas duas extremidades da bucha, com a articulação sem carga se possível, para que a graxa nova alcance o arco carregado. Não pressurize demais articulações vedadas: 3 a 4 bombadas de engraxadeira manual bastam para a maioria dos pinos; uma engraxadeira pneumática pode expulsar as vedações. Limpe a graxeira antes e depois.

Canais de lubrificação, furos e bolsões

O lubrificante precisa chegar ao lado carregado do furo. Uma graxeira no alojamento alimenta um furo radial na bucha; dali, um padrão de canais distribui a graxa ao longo do comprimento e ao redor do furo. O canal deve começar no furo de alimentação e terminar antes das extremidades da bucha, para que o lubrificante não seja simplesmente empurrado para fora. Os canais precisam ficar fora do arco mais carregado, porque ali um canal interrompe o filme exatamente onde ele é necessário; alimente pelo lado descarregado e deixe o padrão levar a graxa para dentro da zona de carga.

Para rotação, um ou dois canais axiais retos ou uma única espiral bastam. Para pinos oscilantes, que nunca varrem o furo inteiro, um padrão em oito ou de espirais cruzadas, ou bolsões em losango como nas buchas de bronze enrolado, mantêm o lubrificante no pequeno arco que de fato se move. A largura do canal fica normalmente entre 8 e 12 % do diâmetro do furo, e a profundidade em cerca de metade da largura, com bordas arredondadas. Um furo sem canal algum depende da graxa nas extremidades e da folga de trabalho; só funciona em buchas curtas sob carga leve.

No desenho, posicione o furo de alimentação angularmente em relação à direção da carga e axialmente a partir de uma face de referência. “Furo de óleo” sem posição deixa o usinador adivinhando.

Montagem e amaciamento

A maioria das falhas de bucha atribuídas à lubrificação começou na montagem. Prense a bucha alinhada, com um mandril escalonado que se apoie na face de extremidade, nunca com martelo sobre o bronze; confira o furo depois da prensagem, porque uma bucha de parede grossa em um alojamento leve pode fechar parte da interferência, e uma bucha enrolada de parede fina fecha toda ela. Passe alargador ou brunidor no furo montado até a folga de trabalho quando o desenho pedir. Unte o furo e o eixo com o lubrificante de serviço antes de montar; uma partida a seco em bronze marca o furo já nas primeiras voltas.

Amacie a articulação com carga e velocidade reduzidas nas primeiras horas, onde a máquina permitir, relubrifique ao fim do amaciamento e confira a temperatura com a mão: uma bucha de bronze quente demais para tocar depois de dez minutos sob carga está falando de folga ou de alinhamento, não de graxa.

Como ler uma bucha desgastada

Uma bucha usada é um relatório sobre a articulação. Antes de substituí-la, observe onde e como ela desgastou.

• Desgaste uniforme e fosco no arco carregado, furo ainda redondo: fim de vida normal. Substitua, mantenha o lubrificante e o plano.
• Bronze brilhante, com material esfregado ou arrancado, transferência no eixo, marcas azuladas de calor: falta de lubrificante ou folga insuficiente. Encurte o intervalo, confira o caminho de alimentação e o ajuste.
• Riscos profundos no sentido axial, partículas embutidas: contaminação abrasiva. Acrescente ou repare vedações, purgue com mais frequência, considere um eixo mais duro.
• Desgaste concentrado em uma extremidade: desalinhamento ou pino empenado. Corrija o alinhamento; uma bucha mais longa não vai resolver.
• Bucha que girou ou caminhou no alojamento, desgaste por fretting na face externa: interferência insuficiente ou alojamento gasto. Recupere a medida do alojamento ou use uma bucha com flange ou com pino.
• Furo oval na direção da carga com a superfície ainda boa: sobrecarga ou folga excessiva. Confira a carga específica contra o limite da liga.

Quando parar de lubrificar e trocar a bucha

Se a articulação não pode ser alcançada, está dentro de um conjunto vedado, trabalha acima da temperatura em que a graxa sobrevive ou simplesmente é esquecida em serviço, a resposta é uma bucha que carrega o próprio lubrificante. O bronze grafitado trabalha a seco em baixa velocidade, com o grafite dos insertos formando um filme, e ocupa o mesmo envelope de uma bucha de bronze usinada. O bronze sinterizado impregnado com óleo atende serviços leves e mais rápidos em motores e eletrodomésticos. As buchas compostas de PTFE trabalham a seco em velocidade maior e carga menor, com parede fina de base de aço. Cada uma delas é um produto diferente, com limites próprios, e nossos engenheiros dizem quando uma delas serve melhor do que mais um plano de engraxamento.