Revisão sobre lubrificação de fio magnético sem solvente por meio de fio têxtil impregnado com cera

Kai Boockmann e Michaela Boockmann

Boockmann Engenharia GmbH

Eckartspfad, 97708

Bad Bocklet, Alemanha

www.boockmann.com

Noções básicas de lubrificação de fio magnético

O processamento de fio magnético requer lubrificação pelos seguintes motivos:

• Proteção de fios e isolamento

• Aumento da velocidade de produção

• Proteção de ferramentas de enrolamento

• Aumento da densidade dos enrolamentos

Alcançar esses resultados exige integração consistente com equipamentos de fio de alta qualidade e soluções confiáveis ​​de ímãs industriais em toda a linha de produção.

Mecânica de manuseio de fios magnéticos

Imagine um fio esmaltado, que é pressionado contra um plano com uma carga Fz, a força de atrito a vencer para mover o fio é função de Fz. Para superfícies deslizantes sólidas e secas, a força de atrito é independente da velocidade v do movimento (Figura 1), o que também é verdadeiro para fios lubrificados com cera ou materiais semelhantes a cera. A lubrificação com óleo ou graxa resulta em flutuação viscosa, que depende da velocidade do movimento.

Figura 1 — Lubrificação e força de atrito.

Para altas velocidades de enrolamento e densidade de enrolamento, muitas vezes é necessária uma superfície deslizante sólida e seca. Isto pode ser conseguido, com sucesso limitado, por esmaltes autodeslizantes ou, com maior sucesso, por polimento com agentes deslizantes sólidos, principalmente parafina e ceras. A eficiência deste processo de polimento é frequentemente aprimorada em um forno de recozimento de fio ou como parte de um sistema abrangente de equipamento automático de fio magnético.

Lubrificantes oleosos tendem a escorrer do carretel de distribuição. Assim como a graxa ou grandes quantidades de cera de ponto de fusão relativamente baixo, o óleo absorve poeira, e os revestimentos com esses materiais não suportam as altas pressões específicas entre os fios cruzados devido ao seu comportamento viscoso. Assim, a sua aplicação é preferida principalmente para a técnica de inserção na produção motora, etc.

O coeficiente de atrito, bem como as propriedades de deslizamento, a capacidade de enrolamento e a capacidade de inserção apresentam valores ótimos dependendo da quantidade de lubrificante. Infelizmente, estes valores ótimos muitas vezes não estão localizados na mesma faixa de quantidade e, portanto, devem ser determinados pela experiência.

O coeficiente de atrito dinâmico, medido entre um fio e uma placa de aço (Parussel4), está indicado na Tabela 1 para diferentes materiais de esmalte e ceras. É uma propriedade material do lubrificante aplicado, influenciada pelo material de isolamento do fio. Devido à forte dependência do coeficiente de atrito da quantidade de lubrificante na superfície do fio (Figura 2), a quantidade aplicada à superfície deve ser controlada dentro de limites estreitos. Além disso, o processo de lubrificação influencia a confiabilidade e a uniformidade da lubrificação, um fator crítico para operadores de equipamentos de arame de alta qualidade.

Tabela 1. Coeficiente de atrito dinâmico para diferentes combinações de materiais isolantes e lubrificantes determinados segundo Parussel ⁴ .

Fig. 2 — Coeficiente de atrito para diferentes ceras em comparação

Razões para métodos de lubrificação sem solventes

Os lubrificantes à base de solvente consistem em quase 99% de compostos orgânicos voláteis (COV), que geralmente são liberados pelos sistemas de ventilação das fábricas (Figura 3).

Fig. 3 — Fumos liberados durante a lubrificação do fio à base de solvente.

Como as regulamentações governamentais (por exemplo, o regulamento europeu de VOC 1999-13-EC5) limitam a quantidade de emissões de VOC também especificamente provenientes da produção de fios magnéticos, os fabricantes podem eliminar uma importante fonte de emissões usando lubrificação sem solvente. Essa mudança é cada vez mais apoiada por modernas soluções magnéticas industriais e equipamentos automáticos de fio magnético projetados para processos mais limpos.

E em relação à ISO 14000, os clientes exigem cada vez mais programas de proteção ambiental de seus fornecedores de fios magnéticos. Além disso, os líquidos aplicados, incluindo soluções de lubrificantes sólidos, são removidos da superfície do fio devido ao aumento das forças centrífugas nos rolos-guia de giro rápido em máquinas de esmaltagem de alto VD, com impacto na confiabilidade e qualidade do processo.

A lubrificação de fio magnético sem solvente reduz os problemas de saúde do trabalhador causados ​​pelos vapores e evita acidentes graves no local de trabalho, bem como risco de incêndio, contribuindo para um ambiente de operação mais seguro para todos os fornos de recozimento de fio e sistemas de torção.

Além disso, são evitados ataques induzidos por solventes ao esmalte do fio, bem como às bobinas plásticas, preservando a integridade do fio produzido em equipamentos de fio de alta qualidade.