TRIBOLOGIA DOS FLUIDOS MAGNETO-REOLÓGICOS VISCOPLÁSTICOS: O PAPEL DA GRAXA NO ATRITO E DESGASTE DE ENSAIOS “4-BALL”
Fluidos magneto-reológicos; Graxas estabilizantes; Tribologia; Teste 4-esferas.
A presente dissertação investigou a tribologia dos fluidos magneto-reológicos viscoplásticos, com ênfase no uso de graxas como aditivos estabilizantes para minimizar o atrito e o desgaste. Fluidos magneto-reológicos podem alterar reversivelmente sua viscosidade sob a influência de um campo magnético, apresentando vantagens para dispositivos que demandam controle de movimento e amortecimento. No entanto, a sedimentação das partículas representa um desafio, afetando a eficiência e a estabilidade dos fluidos ao longo do tempo. O objetivo desta pesquisa foi desenvolver formulações de fluidos magneto-reológicos estabilizados com graxas e avaliar seu comportamento tribológico em ensaios de desgaste e atrito com geometria de 4 esferas (4-Ball). Seis diferentes formulações, incluindo lubrificantes puros e com aditivos, foram analisadas para determinar o melhor coeficiente de atrito, resistência ao desgaste e estabilidade sob variadas condições de carga e temperatura. Os ensaios reológicos e tribológicos foram realizados conforme as normas DIN 51810-1/51810-2 e ASTM D-2266/D- 4172, utilizando um reômetro MCR-301 e um tribômetro TE92-HS, ambos equipados com campo magnético. A caracterização foi feita por meio de análises de microscopia óptica, confocal e eletrônica de varredura, para avaliar o desgaste e a rugosidade das superfícies. Os resultados indicaram variações significativas entre as formulações testadas. A formulação WG apresentou maior resistência e elasticidade, com os melhores valores para tensão de escoamento e módulo elástico. Nos ensaios tribológicos, a formulação NP obteve o melhor coeficiente de atrito, com adição de pó de ferro e sem campo magnético, apresentando maior estabilidade com menor desvio padrão. A microscopia óptica e confocal indicaram menor desgaste superficial para a formulação NP pura e com pó de ferro sob campo magnético, apesar de valores de rugosidade elevados na presença de campo magnético. A análise de microscopia eletrônica de varredura mostrou que a formulação NP pura e com pó de ferro sem campo apresentou menor diâmetro de desgaste, e com pó de ferro e campo aplicado, sugerindo a formação de uma camada protetora eficaz contra o desgaste. Os resultados obtidos contribuem para o entendimento do comportamento tribológico desses fluidos, apontando possibilidades de aprimoramento na estabilidade e eficiência para aplicações industriais que demandam controle de movimento e resistência ao desgaste.