Tendências em Filtragem Hidráulica

A filtragem adequada desempenha um papel importante para garantir que os sistemas hidráulicos operem sem problemas. Filtros de alto desempenho mantêm a limpeza do fluido hidráulico durante toda a sua vida útil. Além disso, os projetistas enfrentam requisitos de aplicação em constante mudança — intervalos de troca de filtro mais longos, maior segurança operacional, maior eficiência de separação e maior compatibilidade com a nova geração de óleos hidráulicos. A seguir está uma visão geral de algumas tecnologias e tendências importantes na indústria e seu impacto nos usuários de sistemas hidráulicos.

Os elementos filtrantes padrão atuais são semelhantes aos das gerações anteriores de filtros, mas o desempenho mudou muito. Os parâmetros essenciais são a capacidade de retenção de sujidade e a perda de pressão. Por exemplo, há 17 anos, um elemento filtrante ARGO-HYTOS típico com finura de 10 μm(c) tinha uma capacidade específica de retenção de sujeira de cerca de 6 mg/cm2. Hoje, esta capacidade aumentou em mais de 130%, para cerca de 14 mg/cm2, enquanto a perda de pressão foi reduzida em cerca de 50%.

Existem várias razões para essas melhorias. Por um lado, a pesquisa em tecnologia de materiais levou a meios filtrantes aprimorados. O aumento da capacidade de retenção de sujeira do meio de fibra de vidro com a mesma queda de pressão foi um fator importante para a melhoria do desempenho. O volume dos poros é um parâmetro chave. As fibras mais finas garantem o maior volume possível de poros e criam mais capacidade para maior absorção de sujeira.

Esses materiais de filtro melhorados também resultaram numa menor queda de pressão, permitindo a instalação de camadas adicionais. No passado, os filtros normalmente tinham uma única camada de fibra de vidro para capturar e reter partículas contaminantes. Hoje, a maioria dos filtros de alto desempenho tem camada dupla. Essas camadas consistem em uma camada de pré-filtro mais grossa para capturar as partículas maiores e uma camada principal para reter as partículas menores. A combinação do pré-filtro e da camada filtrante fina aumenta a capacidade de retenção de sujidade e melhora a limpeza do óleo.

A queda de pressão significativamente menor também se deve a um design melhorado do tecido de suporte e proteção. Os meios filtrantes de fibra de vidro são macios e quebram sob pressão. A malha de arame — normalmente de aço ou aço inoxidável — oferece proteção contra danos às superfícies internas e externas da mídia.

Mudanças na estrutura do tecido também foram de grande importância. Antigamente, os fios eram tecidos em tecido de linho; entretanto, com esse tipo de trama, havia o risco de os fios ficarem entrelaçados sob pressão e a dobra ficar completamente fechada. Hoje, as amarrações de sarja garantem que as dobras do elemento filtrante não possam ser completamente entrelaçadas. Mesmo sob carga, o elemento mantém sempre uma folga mínima na dobra, o que produz uma filtração eficiente com baixa queda de pressão.

Os designers se beneficiam em vários aspectos. Filtros do mesmo tamanho têm intervalos de troca de filtro mais longos e uma vazão volumétrica nominal mais alta. Em intervalos constantes de troca de filtro, eles podem usar filtros menores e mais econômicos. Isso protege o meio ambiente e os recursos.

Há já alguns anos que a tendência tem sido a utilização de fluidos ecológicos em sistemas hidráulicos, por exemplo, óleos de base altamente refinados devido às suas propriedades técnicas melhoradas, tais como resistência ao envelhecimento; no entanto, estes óleos têm uma condutividade mais baixa. Pacotes de aditivos mais recentes também influenciam significativamente a condutividade.

No passado, os óleos hidráulicos convencionais continham frequentemente ditiofosfato de zinco (ZDDP), protegendo-os do desgaste e da corrosão e agindo como antioxidante. Uma vez que este componente foi agora classificado como prejudicial, os utilizadores recorreram a óleos sem zinco. A redução de aditivos organometálicos como o ZDDP reduz a condutividade do óleo. Portanto, a eliminação deste aditivo, por exemplo, em óleos ecológicos, reduz a condutividade e aumenta o risco de carga eletrostática.

Se um óleo hidráulico não condutivo ou pouco condutivo flui através de um sistema, uma carga eletrostática pode ser gerada nas interfaces entre o óleo e as superfícies não condutivas, como o tecido do filtro e as mangueiras. Esta carga é gerada pela rápida separação de duas superfícies não condutoras. Os elementos filtrantes têm uma grande superfície não condutora e o acúmulo de carga aumenta com o aumento da velocidade do fluxo do óleo. Assim que a quantidade de carga for suficientemente grande, ocorrem descargas na forma de faíscas.