Pelas nossas mais recentes andanças nas forjarias torna­-se necessário falar um pouco sobre a preparação do lubrificante diluído base água. Os primeiros lubrifi­cantes de matriz de grafite base água, para garantir a estabilidade da dispersão eram acondicionados num estado tixotró­pico (Fig. 1). É um gel de alta viscosidade (acima de 22.000 cps) que perde sua viscosidade ao ser batido. Isso implica num procedimento rígido de preparação da diluição sob pena de não conseguir dis­persar o produto na água. Pois o monte de gel jogado sobre a água simplesmente fica boiando em sua superfície e não se dissolve.

A preparação começa pela retirada do produto com pá ou uma caneca do tambor que vem com a tampa superior removível e, o concentrado vem dentro de um saco plástico de espessura grossa com a boca amarrada. As “pazadas” são colocadas no tanque de diluição que deve estar seco. Caso ele contenha água ou lubrificante diluído, as “pazadas” ficarão boiando sobre o líquido e não se dispersarão. Já tendo uma altura de concentrado suficiente no tanque, pode-se ligar o homogenizador e este fará com que as “pazadas” se desmanchem com a ajuda de um jato de água conduzido pelo operador que vai completar o nível desejado do tanque de modo que a proporção seja a correta. Também as paredes internas do saco plástico são lavadas com água até total dissolução do lubrificante aderido e adicionado ao tanque de diluição.

Isso é feito com o controle do nível para seguir a taxa de diluição pré-estabelecida (uma parte de produto por tantas partes iguais de água). Por exemplo, coloca-se um tambor com 200 kg de concentrado em um tanque e completa-se com 1.000 kg = litro de água, perfazendo 1.200 litros totais (1 parte de produto e 5 partes de água).

Tanques menores implicam em quantidades medidas menores de concentrado. Por exemplo, muito se tem usado latas de 20 litros, muito populares por se tratarem de embalagens de tintas imobiliárias. Com o concentrado na forma tixotrópica não é difícil completar o balde. Procede-se da mesma maneira. Esvazia-se o balde dentro do tanque de diluição, lava-se o balde com a água de diluição e desmancha o bolo gelatinoso com o jato de água e o homogenizador funcionando.

Mas nada é bom se não houver controle. O ideal seria controlar o teor de lubrificante sólido no diluído. O que mais se pratica na me­dição do teor de sólido lubrificante é medir substâncias miscíveis que acompanham em razão determinada o grafite.

Assim, um condutivímetro que mede os íons livres do silicato de só­dio que acompanha o grafite em teor conhecido pode dar uma boa ideia do teor de grafite. O problema é que ele precisaria ser constantemente recalibrado e estabelecendo nova curva, pois há variações grandes. No caso de troca de lubrificante não há possibilidade de usar os parâmetros, pois o outro produto poderá ter diferenças na receita.

Uma empresa japonesa media o teor de sólidos de uma diluição de lubrificante de matriz com o método do papelzinho. Um determi­nado tipo de papel é escurecido quando imerso no diluído. Referên­cias de cor informavam o teor de sólidos. Infelizmente, estes métodos são interpretativos e o que se estabeleceu como o mais eficaz e com uma velocidade de fornecimento de dados razoável é o método de determinação do teor de resíduos sólidos.

Hoje existem balanças analíticas computadorizadas com cúpula de aquecimento a infra-vermelho bastante acessíveis que possibili­tam o controle constante do teor de sólidos do lubrificante de matriz diluído. De novo, como a receita do lubrificante é conhecida e papel é escurecido quando imerso no diluído pode ser retirada por seca­gem, teremos uma informação rápida do teor de sólidos, e caso seja necessário a informação do teor de grafite por regra de 3. Só o teor de sólidos já é representativo o suficiente para controlar a diluição.

Com o passar dos anos, a introdução de sistemas automáticos de diluição exigiram viscosidades menores do concentrado. Sistemas quí­micos de dispersão e estabilizantes mais eficientes tornaram possível o acondicionamento em meios menos viscosos, o que facilitou em muito também a diluição manual.

Os Sistemas Automáticos de Diluição

Contínuos

O mais simples diluidor contínuo é, sem dúvida nenhuma, do tipo Dosatron, onde um pistão de sucção é acionado pela água de diluição que, quando completa o curso previamente estipulado, inverte a função e injeta o concentrado num fluxo contínuode água. Este tipo de equipamento funciona melhor com concentrados de baixa viscosi­dade e com altas taxas de diluição. A sua precisão não é das melhores. Alguns cuidados devem que ser tomados com a altura manométrica do reservatório de concentrado e a pressão de alimentação da água. O grande problema é que o equipamento “não sabe” se o concentrado está sendo adequadamente alimentado e poderá haver o perigo de o equipamento de aplicação utilizar somente água. No mínimo, o reser­vatório de concentrado precisaria ser monitorado.

No caminho entre o Dosatron e diluidores mais sofisticados com bombas dosadoras mais precisas e complicadas, uma solução tem dado um resultado razoável: um motor elétrico que aciona cabeçotes de diafragma com vazões ajustáveis para o concentrado e a água de diluição. Também neste caso um monitoramento dos meios é neces­sária. A Fig. 2 é um croqui de um sistema de diluição automática do final dos anos 90 sugerida a uma empresa americana.

Em Lote

Os sistemas de diluição em lote tornaram-se os mais confiáveis porque simulam o sistema volumétrico manual e se baseiam num sensor de nível ultrassônico. Um tanque pequeno de diluição de 30 a 40 litros é abastecido de concentrado por uma bomba de duplo diafragma até um determinado nível calculado por um PLC, no qual foi inserido um valor desejado de teor de sólido. A seguir, uma válvula solenoide abre permitindo a entrada de água de diluição até um nível pré-fixado monitorado pelo sensor ultrassônico de nível. Terminado o lote, ele é encaminhado na sua totalidade através de uma bomba de duplo dia­fragma para um tanque maior que tem uma vigilância de nível através de outro sensor ultrassônico de nível. O reservatório de concentrado é vigiado por outro sensor ultrassônico de nível.

O ideal, claro, seria um sistema contínuo com um sensor que de­tecta a quantidade de partículas do lubrificante sólido dentro do fluxo de diluído com a possibilidade de correção instantânea em closed loop. Em 2008 estivemos bem próximos de conseguir um analisador contínuo de teores.

Neste contexto, depois de diluído, o lubrificante precisa ser homoge­neizado , caso contrário as partículas de grafite flocularão e sedimenta­rão de forma irreversível. Aprendi há muito tempo que nada que se movimente dentro do diluído deve ultrapassar o valor referência de 1.000 pés/minuto (~5,6m/s) sob risco de cisalhamento das partículas de grafite e consequente floculação e sedimentação irreversível. Além disso, devem ser evitadas superfícies cortantes. Agitadores de tinta e hélices não são adequados. Absolutamente proibido é borbulhamento de ar comprimido no diluído para agitação. As bolhas de ar comprimido com sua tensão superficial despolarizam as partículas de grafite e provocam a sua floculação. Na Fig. 3 uma sugestão de homogenizador adequado para este tipo de dispersão.