Remoção de Metais Não Ferrosos e Silicatos

Utilizando fortes campos magnéticos para remover partículas não ferrosas mecanicamente e eletro-estaticamente.

Partículas não ferrosas no óleo do motor e em fluidos hidráulicos são removidas ou tem sua presença reduzida das seguintes maneiras:

  • Entrelaçamento físico de materiais não magnéticos com partículas de rolamentos
  • Atração eletrostática induzida por forte campo magnético
  • Camadas de sujeira compõe contenção eletrostática e magnética na parede do filtro
  • Remoção de partículas de aço altamente corrosivas reduzindo todos os outros contaminantes metálicos

Por James L. Thomas

Vice Presidente de Desenvolvimento de Negócios

Utilizando fortes campos magnéticos para atrair partículas não ferrosas.

Histórico

Os sistemas de filtragem magnética de óleo FilterMag tem um efeito claro e óbvio em fluidos contendo  partículas de ferro e aço. Elas são atraídas magneticamente e mantidas na parede interna de um filtro de óleo equipado com o FilterMag. Isso se aplica igualmente aos filtros de combustível diesel equipados com o FilterMag e a filtros de sistema hidráulico.

Análises dos materiais retidos também apresentarão contaminantes que não são normalmente tidos como susceptíveis a campos magnéticos. Cobre, Magnésio, Carbono (na forma de fuligem) e silicatos podem ser encontrados na sujeira retida na parede do filtro.

Embora eles não sejam retidos magneticamente, eles são capturados por dois efeitos diferentes.

O primeiro efeito é o entrelaçamento de uma partícula não magnética com uma partícula de ferro.

 

Da mesma forma que as partículas de ferro são puxadas contra a parede do filtro de óleo, outras partículas não ferrosas podem também ficar presas. Elas formam um pequeno aglomerado. O mecanismo de aglomeração pode ser um sedimento pegajoso que cobre a partícula. O sedimento é gerado assim que o óleo começa a oxidar pelas partículas ferrosas ou quando se acumula com o tempo através da exposição ao óleo degradado quimicamente. Os aglomerados de sedimentos são então fixados magneticamente à parede interna do filtro e os componentes não magnéticos desses aglomerados são fixados à parede do filtro também, porém mecanicamente.

 

Na medida em que mais sedimento se fixa no topo desses aglomerados (magnéticos e não magnéticos), eles ficam acumulados em camadas e assim permanecerão tanto quanto for empregado o FilterMag.

O segundo efeito é muito menos óbvio, mas, surpreendentemente claro depois que o mesmo é assimilado.

Atração eletrostática induzida magneticamente tem um papel crucial na remoção de partículas não ferrosas. Considere o funcionamento de um gerador elétrico. Cooper wire coils são passados rapidamente através de um conjunto de ímãs permanentes para erar eletricidade. Assim que o cobre passa pelo campo magnético, elétrons são “puxados” através dos fios pelo forte campo magnético dos imãs fixados permanentemente. O cobre fica carregado eletricamente e transmite uma corrente.

 

Quanto maior a condutividade dos fios que passam pelo campo magnético, maior será a corrente elétrica gerada. O cobre proporciona uma maior performance em outros materiais condutores. Outros metais, tais como o Ferro, Cromo, Alumínio e Chumbo poderiam funcionar, mas, gerariam uma corrente elétrica menor e provavelmente seriam mais caros para a aplicação. Entretanto, eles ainda conduzem uma corrente elétrica enquanto localizados no campo magnético.

Até mesmo materiais que não considerados condutores podem conduzir uma corrente elétrica quando levados através de um campo magnético. A força da corrente é diretamente proporcional à força do campo magnético. O Carbono, na forma de fuligem, e silicatos pode ser considerado semicondutores quando sujeitos à campos magnéticos muito fortes. Durante o tempo de exposição, eles recebem uma carga elétrica estática. O grau da carga seria muito inferior ao de metais altamente condutores tais como o Cobre.

 

EFEITOS FILTERMAG

Todas as partículas, que fluem pelo filtro FilterMag, sofrem a ação do campo magnético do FilterMag. Quanto mais condutora de eletricidade for a partícula, maior será a carga eletrostática recebida por ela.

A parede interna do filtro terá uma carga elétrica oposta à das partículas.

As partículas recém carregadas serão atraídas para a parede do filtro e serão mantidas no local pela sua carga eletrostática. Esse efeito só ocorre enquanto as partículas estão dentro do campo magnético do FilterMag. Assim que elas saem do campo magnético, a carga é dissipada.

Esse processo retém uma quantidade significante de materiais não magnéticos. Esses materiais são posteriormente fixados à parede interna do filtro pelos materiais ferrosos acumulados em camadas no topo. Incluídos nesse processo estão o Alumínio, o Cobre, o Cromo e o Chumbo. Estes são os metais mais comumente analisados em desgaste de motores.

IMÃS EM AMBIENTES HOSTIS

Os níveis de energia magnética necessários para a remoção efetiva de partículas estão muito além do que se imaginava ser necessário tradicionalmente.

Isso se deve às condições severas encontradas dentro do compartimento do filtro. As temperaturas facilmente excedem os 200 graus Fahrenheit e as pressões atingem 80 psi nas faixas de fluxo bem maiores que 15 galões por minuto. Estas condições negam a maioria dos efeitos usados em sistemas de filtragem magnética tradicional de óleo.

Altas temperaturas reduzem a potência magnética – especialmente com ímãs cerâmicos. Altas pressões em conjunto com altas taxas de fluxo velocidades nas partículas e entrainment muito elevado para remover efetivamente as partículas do fluxo de óleo com os ímãs.

A FilterMag utiliza ímãs Neodymiun projetados e manufaturados sob medida. Estes são os ímãs permanentes mais raros e fortes encontrados na Terra atualmente. Além disso, seu design patenteado literalmente duplica a força do campo magnético focado no filtro de óleo. Sua potência magnética é totalmente mantida além dos 300 graus de temperatura Fahrenheit .

UM EFEITO DE REDUÇÃO ADICIONAL DO DESGASTE DO MOTOR

Além dos efeitos eletrostáticos na remoção de partículas, a FilterMag produz remoção secundária muito significante de metais não ferrosos. Partículas de aço são particularmente reduzidas em 70% com a utilização do FilterMag. Elas representam a mais dura, e por isso, os metais mais corrosivos em óleo de lubrificação de motores, fluidos hidráulicos e óleo combustível (diesel). Reduzi-los traz uma redução imediata do desgaste total do motor. Um menor desgaste traduz-se em redução imediata de outros metais não ferrosos que seriam erodidos pela ação das partículas de aço.

Uma vez que as partículas de aço são capturadas elas tendem a ficar magnetizadas – oposto ao campo magnético que as está mantendo. No caso do FilterMag, uma vez capturadas, elas são mantidas por semanas, meses ou até mais. Isso apenas reforça a união magnética entre o FilterMag e as partículas. A retenção do FilterMag nas partículas aumenta com o tempo. O efeito das camadas citado anteriormente também contribui para conter todas as partículas dentro da parede interna do filtro de óleo.

PREOCUPAÇÕES

Algumas preocupações surgiram a respeito da magnetização não intencional de partículas de aço. É verdade que a exposição prolongada e próxima a fortes campos magnéticos tenderá a magnetizar outros componentes ferrosos. O receio é de que essas partículas recentemente magnetizadas se prenderão à várias ranhuras internas do motor à locais escondidos e mais tarde se soltem e causem danos mais tarde. Na nossa experiência isso não ocorreu em níveis mensuráveis. Levaria muitas horas de contato próximo para uma partícula de aço obter carga magnética suficiente para fixar-se dentro do motor. Com FilterMag, as partículas são retiradas do fluxo de óleo em frações de um segundo.

CONCLUSÃO

FilterMag produz resultados altamente efetivos de remoção magnética direta de componentes contendo ferro (primariamente partículas de aço) e a remoção eletrostática indireta de metais não ferrosos. Benefícios secundários substanciais surgem da remoção imediata de partículas de aço altamente corrosivas. Dado seu relativo baixo custo, o FilterMag proporciona o mais alto valor para a redução de desgaste de motor o prolongamento da vida útil do lubrificante para motores de combustão interna e para sistemas hidráulicos fixos e móveis.

James L. Thomas

Sobre o autor, Jim é um químico analítico, e obteve sua certificação, em parte,