Na maioria das vezes, máquinas da linha industrial são compostas por sistemas hidráulicos. Trata-se de um conjunto de elementos físicos associados que, utilizando um fluido de transferência de energia, permite a transmissão e o controle de força e movimento. Esse conjunto pode ser formado por bombas (geradores de fluxo hidráulico), motores e cilindros (atuadores de efeito mecânico) e válvulas (controles). As máquinas operatrizes fazem parte desse grupo da linha industrial.
"O sistema hidráulico é usado para multiplicar a força exercida, e para gerar o máximo de energia a ser usada na execução da função desejada. Tendo como princípio a transferência de energia através de um fluido incompressível, chamado de fluido hidráulico. Nas máquinas operatrizes os sistemas hidráulicos são utilizados para lubrificação de barramentos e/ou guias lineares", completa Celso Stupiglia, representante da Parker Brasil.
No passado, essas máquinas utilizavam uma quantidade maior de acionamentos hidráulicos. Com o passar do tempo alguns destes foram substituídos por acionamentos eletro-mecânicos, mas ainda existem dispositivos que continuam sendo acionados hidraulicamente como sistemas de fixação de peças (o que tem impacto direto com a segurança de máquina e operadores), sistemas de troca de ferramentas, entre outros. Estes sistemas possuem filtros hidráulicos de retorno, de pressão e sistemas off-lines combinados ou não com sistemas de refrigeração em máquinas mais complexas e também filtros de ar.
As máquinas operatrizes, assim como toda linha industrial, também necessita de filtros, que são responsáveis pela retenção de impurezas nos mais variados fluidos e meios, que poder ser do motor do equipamento, do óleo de um sistema hidráulico ou de uma transmissão. De acordo com José Roberto, chefe de vendas da Bosch Rexroth no Brasil esses filtros tem como função principal a manutenção de um grau de contaminação aceitável para o sistema respeitando o componente mais crítico, ou mais sensível.
Normalmente este nível de contaminação máximo é informado pelos fabricantes no catálogo dos produtos. "A Bosch Rexroth tem um guia que possui uma tabela dos índices de limpeza do óleo recomendado para auxiliar neste trabalho. É possível identificar a micragem do elemento a ser utilizada para obtenção e manutenção do grau de contaminação necessário", completa José Roberto.

 

Como funcionam
Entre os filtros mais comuns para as máquinas operatrizes estão o de retorno, utilizados em sistemas hidráulicos simples, garantindo a filtragem do óleo antes que ele volte ao tanque. Os filtros de pressão, instalados geralmente entre a bomba e o bloco de válvulas previne que, em caso de alguma falha catastrófica, a contaminação "caminhe pelo sistema" bloqueando válvulas de pressão, proporcionais ou servo-válvulas.
De acordo com o representante da Bosch, no caso dos filtros de pressão o indicado é usar filtro como proteção: o filtro de válvulas, conhecido também como last chance filter (filtro de última chance) ou servo saver filter (filtro protetor de servo-válvulas). Este filtro não substitui o filtro de pressão convencional, mas atua com um "anjo da guarda" para as válvulas mais sensíveis. Ele não possui válvula by-pass o que garante que 100% do fluido que passa por ele é filtrado e tem elemento filtrante de alta pressão de colapso o que permite uma variação de pressão (Δp) de 330bar.
Existem também os sistemas off-line, que são sistemas com moto-bomba independente do sistema principal o que permite que trabalhe quando o sistema principal esteja desligado. Geralmente são compactos e tem vazão menor comparando-se com a vazão principal da bomba. Possuem elementos filtrantes instalados com micragem entre 1 a 6 micra trabalhando para diminuir as partículas de tamanho pequeno que atuam "polindo" as superfícies metálicas dos componentes, desta maneira aumentando suas folgas internas o que resulta em perda de precisão nos acionamentos, aumento de vazamentos internos e aumento de temperatura do sistema em geral.
"A principal importância desses filtros e sistemas é garantir que o equipamento, nesse caso as máquinas operatrizes, trabalhe com o nível de contaminantes dentro de um nível aceitável (de acordo com as normas NAS1638 ou ISO 4406) auxiliando a manutenção da vida útil dos componentes e fluidos", ressalta José Roberto, da Bosch.

Tipos de filtros
Celso explica que a utilização de um sistema de filtragem adequado, pode proteger os equipamentos de diversos contaminantes garantindo assim um nível de limpeza adequado e maior disponibilidade produtiva do equipamento.
O representante da Parker destaca como funciona cada tipo de filtro:
Sucção: Tem como função principal, proteger a bomba de grandes contaminantes tais como: porcas, arruelas, pedaços de estopa, entre outros. Geralmente são construídos em tela metálica para não gerar restrição na bomba, não influenciando na classe de contaminação do sistema.
Pressão: É o principal filtro do sistema hidráulico, sua função é proteger os componentes mais sensíveis, como, servo válvulas, válvulas proporcionais, comandos, entre outros. São filtros de altíssimo desempenho.
Retorno: Este filtro é responsável pela retenção de contaminantes gerados durante o funcionamento do sistema, sua função é impedir que estes contaminantes ingressem no reservatório e gerem danos ao sistema hidráulico. Assim como os filtros de pressão, também possuem alto desempenho.
Ar: É o filtro responsável por reter contaminantes ao realizar a troca de ar do reservatório com o ambiente externo. Em alguns casos pode-se utilizar este filtro para reter a umidade presente no ar, evitando assim a contaminação do sistema pela água.

Benefícios e manutenção
De acordo com José Roberto, a escolha de cada filtro depende da localização do mesmo (linhas de sucção, pressão, retorno ou off-line) como também da sensibilidade do sistema ou componente em específico à contaminação, o que influi diretamente na escolha de micragem correta. A condição que deve ser suprida é a proteção do sistema e/ou componente contra a contaminação gerada no sistema assegurando a sua plena operação.
"Deve-se também se atentar às características do projeto, tais como: vazão, pressão, viscosidade e componentes mais sensíveis do sistema, a sensibilidade desses componentes irá determinar a eficiência necessária", completa o representante da Parker. Para ele entre as principais vantagens de utilizar esses benefícios estão a redução das paradas de máquina, redução dos custos e horas de manutenção, maior vida útil do equipamento e aumento de produtividade.
Principais benefícios:
• Menor custo com substituição de componentes;
• Menor custo com substituição prematura de fluido (óleo hidráulico);
• Menor geração de passivo ambiental;
• Menor custo com paradas não programadas;
• Maior previsibilidade de manutenção (preditiva x corretiva);
• Maior disponibilidade de máquina.
"A manutenção dos elementos filtrantes deve preferencialmente seguir a sinalização do indicador de saturação do filtro. Estes indicadores podem ser mecânicos, elétricos ou eletrônicos. Fazendo uso destes indicadores a substituição dos elementos filtrantes pode ser feita no tempo exato, evitando assim troca prematura dos elementos, o que aumenta o custo de reposição, ou troca tardia, o que pode fazer com que o equipamento trabalhe com a válvula by-pass aberta, ou seja, sem filtrar o fluido e trazendo todos os problemas relacionados com este efeito", completa o representante da Bosch.

Contatos das empresas:
Bosch Rexroth: www.boschrexroth.com.br
Parker: www.parker.com.br