O que significa ISO VG?

ISO VG é o número que diz o quanto um óleo industrial é grosso: VG vem do inglês viscosity grade, grau de viscosidade, e ISO é a organização internacional que publica a norma dessa escala. O número indica a viscosidade do óleo, a resistência dele a escorrer, medida a 40 °C: quanto maior, mais grosso; um ISO VG 68 é mais grosso que um 46 e mais fino que um 100. O número não diz para que serve o óleo; o grau certo vem do manual da máquina.

O que o número do ISO VG mede?

O número mede a viscosidade do óleo, ou seja, o quanto ele resiste a escorrer. Pense em dois funis iguais, um com mel e outro com água: a água passa depressa, e o mel demora. Essa resistência a escorrer é a viscosidade.

No laboratório, a comparação é feita com precisão. O óleo é aquecido a 40 °C e escorre, pelo próprio peso, por um tubo de vidro fino. O tempo que ele leva para passar vira um número, numa unidade chamada centistokes (cSt). Um óleo ISO VG 68 tem perto de 68 cSt. O artigo sobre a diferença entre os óleos 46 e 68 mostra esse ensaio passo a passo, na figura dos dois tubos de vidro.

A escala é da norma ISO 3448 e vale para óleos industriais. Os principais são:

• hidráulico: o óleo que transmite força numa prensa ou num cilindro, empurrado por uma bomba;

• de guia de máquina: a pista de metal por onde desliza a mesa de uma máquina operatriz (a que corta e dá forma a peças de metal, como um torno ou uma fresa), também chamada barramento;

• de mancal: o apoio onde o eixo gira;

• de engrenagem, de compressor, de turbina e de circulação.

Entra também o óleo isolante de transformador.

Figura 1. O rótulo ISO VG 68 em três partes: ISO é a organização que publica a norma (ISO 3448), VG quer dizer grau de viscosidade, e 68 diz que o óleo tem perto de 68 cSt a 40 °C.

Para quem precisa do número:

1. 1 cSt é igual a 1 mm²/s; a água a 20 °C tem cerca de 1 cSt.

2. No tubo de vidro (viscosímetro capilar, pelas normas ASTM D445 e ISO 3104), a viscosidade é a constante do tubo vezes o tempo: no mesmo tubo, o dobro do tempo é o dobro da viscosidade. A ASTM é a entidade americana que publica normas de ensaio e de materiais.

3. O ISO VG usa essa viscosidade, a cinemática (a do escoamento pelo próprio peso). Outro aparelho, o viscosímetro rotativo, dá a dinâmica (a força para girar uma haste dentro do óleo), em mPa·s (cP), que não se compara direto com o cSt.

Se o número é a viscosidade, fica a dúvida seguinte: o óleo mede exatamente esse número?

Um óleo ISO VG 68 tem exatamente 68 cSt?

Quase nunca: o 68 é o meio de uma faixa, e o óleo pode estar em qualquer ponto dela. Pense em dois pacotes de café de 500 g na balança. Um sai com 498 g, o outro com 503 g, e os dois estão dentro do aceito.

Com o óleo é igual. O número do grau é o ponto médio da faixa, e a ISO 3448 aceita 10% para baixo e 10% para cima desse ponto, sempre a 40 °C. Por isso dois óleos ISO VG 68 de fornecedores diferentes podem diferir entre si e, ainda assim, estar os dois certos.

Essa faixa deixa um detalhe que pouca gente nota. De um grau para o seguinte, a viscosidade sobe uns 50% (a tabela da próxima seção mostra a escala toda), mas a faixa de cada grau só cobre 10% para cada lado. Sobra, então, um vão entre dois graus vizinhos. Um óleo que fica entre o fim do 46 e o começo do 68 não tem grau ISO VG nenhum e, por isso, não pode levar o rótulo "ISO VG".

Figura 2. As faixas dos graus 46 (41,4 a 50,6 cSt) e 68 (61,2 a 74,8 cSt) a 40 °C: uma amostra de 48 cSt é ISO VG 46, uma de 55 cSt fica no vão sem grau, e uma de 72 cSt é ISO VG 68.

Para quem precisa do número: o ISO VG 46 vai de 41,4 a 50,6 cSt, e o ISO VG 68, de 61,2 a 74,8 cSt, a 40 °C. O vão entre os dois vai de 50,6 a 61,2 cSt, e uma amostra de 55 cSt fica sem grau. Dois óleos ISO VG 68 corretos podem diferir em até 13,6 cSt, cerca de 20% do ponto médio.

Qual é a tabela de graus ISO VG?

A ISO 3448 tem 18 graus: 2, 3, 5, 7, 10, 15, 22, 32, 46, 68, 100, 150, 220, 320, 460, 680, 1000 e 1500. Imagine uma escada em que cada degrau é uns 50% mais alto que o anterior. É assim que os graus sobem: cada um é cerca de 50% mais grosso que o de baixo, e a cada seis degraus a viscosidade fica dez vezes maior (do 10 ao 100, do 100 ao 1000).

A tabela traz a faixa completa de cada grau:

Figura 3. Os graus ISO VG como uma escada: cada degrau é cerca de 50% mais grosso que o anterior, e a cada seis degraus a viscosidade fica dez vezes maior (10, 100, 1000).

Para quem precisa do número: a escala é uma série geométrica com seis graus por década: cada grau é o anterior vezes cerca de 1,47 (10 elevado a 1/6), o número que, posto seis vezes numa multiplicação (1,47 × 1,47 × 1,47 × 1,47 × 1,47 × 1,47), dá 10.

Todos esses números valem a 40 °C. Mas a sua máquina quase nunca trabalha nessa temperatura.

Por que o ISO VG é medido a 40 °C?

Porque todo óleo muda de viscosidade com a temperatura, e só dá para comparar dois óleos na mesma temperatura. Pense na manteiga: dura na geladeira, mole num dia quente. Para saber qual de duas manteigas é mais firme, as duas precisam estar na mesma temperatura.

Com o óleo acontece o mesmo: ele afina quando esquenta e engrossa quando esfria. A ISO 3448 fixou 40 °C como a temperatura de referência para todos os óleos industriais. É uma régua para classificar, e não a temperatura da máquina. Um hidráulico que trabalha a 60 °C tem o óleo bem mais fino que o número do rótulo; um redutor (a caixa de engrenagens que reduz a rotação do motor) que parte numa manhã fria recebe o óleo bem mais grosso.

Quanto cada óleo afina com o calor é medido por outro número, o índice de viscosidade (IV): quanto maior o IV, menos a viscosidade muda com a temperatura. Por isso dois óleos ISO VG 68 iguais a 40 °C podem ficar diferentes no calor e no frio: o de IV alto afina menos no calor e engrossa menos no frio. O artigo sobre o óleo hidráulico 46 e o 68 mostra como os dois mudam com a temperatura.

Figura 4. Dois óleos ISO VG 68 iguais a 40 °C: o de índice de viscosidade alto (IV 160) engrossa menos no frio e afina menos no calor que o de índice comum (IV 100).

O número, então, diz a grossura a 40 °C e mais nada. Mas no catálogo e no balcão você vai ver também nomes como AW 68 e HLP 68, e pode achar que é tudo a mesma coisa. Vale olhar o que o número deixa de fora.

Qual a diferença entre ISO VG 68 e AW 68?

ISO VG 68 diz só a viscosidade. AW 68 é o nome comercial de um óleo hidráulico com aditivo antidesgaste nesse grau. É como o número da roupa: ele diz o tamanho, mas não diz se a peça é camisa ou casaco.

AW vem do inglês anti-wear, antidesgaste: é o aditivo (a substância que se põe no óleo para dar ou reforçar uma proteção) que protege o metal quando as peças chegam a se tocar sob pressão. Não há norma própria por trás da sigla. Já um ISO VG 68 qualquer pode ser hidráulico, de engrenagem, de compressor, de turbina ou de guia de máquina.

Para entender o que separa esses óleos, falta uma palavra. O óleo básico é o óleo que forma quase todo o lubrificante, e pode ser mineral (refinado do petróleo) ou sintético (feito por reação química, com moléculas mais uniformes). O artigo sobre o que são óleos básicos explica melhor.

Com isso, dá para ver o que o grau deixa de fora:

1. Os aditivos e a proteção que eles dão. As normas alemãs da DIN (o instituto alemão de normalização) separam as classes por aditivo; as letras não precisam ser decoradas, mas ajudam a reconhecer o nome no catálogo:

   • A DIN 51524 tem três classes de óleo hidráulico (H de hidráulico): HL, na parte 1, com antioxidante (que retarda o envelhecimento do óleo pelo oxigênio) e antiferrugem; HLP, na parte 2, com antidesgaste também; e HVLP, na parte 3, o HLP com índice de viscosidade alto.

   • A DIN 51517 faz o mesmo com os óleos de circulação e de engrenagem (C vem de circulação, em alemão): C, o óleo de circulação mais simples; CL, com antioxidante e antiferrugem; e CLP, da parte 3, o óleo de engrenagem. O CLP leva também aditivo de extrema pressão (EP), que protege o dente quando a carga aperta tanto que o óleo entre os dentes já não separa o metal. O artigo sobre óleo para redutor com aditivo EP mostra esse aditivo em ação.

2. O comportamento no calor e no frio, que depende do índice de viscosidade e do tipo de óleo básico. A comparação está no artigo sobre óleo sintético, semissintético ou mineral.

3. A resistência à água, à espuma e à oxidação (o envelhecimento do óleo com o calor e o oxigênio), medidas por ensaios próprios de cada norma de produto.

Por isso um óleo não substitui outro só porque o número é igual. Óleo de motor, de câmbio manual e de diferencial, aliás, nem usam essa escala: usam a da SAE, a entidade americana de engenharia automotiva, com outras temperaturas de medida.

Figura 5. Quatro óleos com o mesmo ISO VG 68 e proteções diferentes: o número igual diz só a viscosidade.

E se o tipo estiver certo e só o número estiver errado?

O que acontece se usar o ISO VG errado?

O óleo chega às peças mais fino ou mais grosso do que a máquina precisa, e a camada que protege o metal muda. O óleo existe para manter uma camada entre as peças de metal em movimento: o filme de óleo. O artigo sobre os tipos de óleo hidráulico mostra por que a bomba perde rendimento com o óleo errado.

O grau, junto com o quanto o óleo afina no calor (o IV), decide quão grosso o óleo chega às peças na temperatura de trabalho. Quanto mais grosso o óleo nesse ponto, mais grosso o filme; a velocidade e a carga também pesam. Duas palavras ajudam nas listas abaixo: mancal é o apoio onde o eixo gira, e folga é o espaço mínimo entre duas peças que se movem uma contra a outra.

Com grau abaixo do pedido:

1. O óleo chega à temperatura de trabalho mais fino que o projeto prevê, o que leva a um filme mais fino.

2. As pontas microscópicas das superfícies de metal passam a se tocar, o que leva a desgaste em mancal, engrenagem e bomba.

3. Na bomba hidráulica, o óleo fino escapa pelas folgas, o que leva a cilindro mais lento e óleo mais quente.

Com grau acima do pedido:

1. O óleo grosso resiste mais ao movimento, o que leva a mais atrito dentro do próprio óleo, mais energia gasta e, em geral, mais calor.

2. Na partida a frio, o óleo demora a chegar à bomba e aos mancais, o que leva a desgaste nos primeiros minutos. No hidráulico, leva também a ruído e a risco de cavitação. Cavitação são as bolhas de ar e de vapor que se formam na entrada da bomba quando a pressão cai e estouram ao ser comprimidas, marcando o metal.

Como isso aparece na sua fábrica: bomba barulhenta no começo do turno, cilindro que perde velocidade quando a máquina esquenta, redutor ou compressor rodando mais quente que o normal e óleo escurecendo antes do prazo. No hidráulico, a escolha entre dois graus vizinhos está detalhada no artigo sobre a diferença do óleo hidráulico 46 para o 68.

Qual ISO VG usar em cada máquina?

O grau certo é o que o manual ou a plaqueta da máquina pede; a tabela abaixo só mostra o mais comum em cada uma. A regra geral ajuda a entender os números: peça rápida, carga leve e óleo frio pedem grau menor; peça lenta, carga alta e óleo quente pedem grau maior. Por isso o redutor lento usa graus bem maiores que o hidráulico. E lembre que o tipo de óleo vem antes do número.

Os graus das pontas da escada também têm uso. Os mais baixos, do 2 ao 22, aparecem nos fusos de alta rotação de máquina operatriz (o eixo que gira a ferramenta ou a peça) e em lubrificadores de linha de ar comprimido (o aparelho que pinga óleo no ar das ferramentas pneumáticas). Aparecem também em alguns circuitos hidráulicos e de circulação de baixa pressão. Os mais altos, a partir do 1000, aparecem em redutores muito lentos e carregados, como os de coroa e rosca sem-fim (um parafuso que gira uma roda dentada), e em engrenagens abertas (sem caixa fechada).

A Kelpen Oil formula essas linhas, e todas estão na página de óleos para máquinas e equipamentos. No compressor, o tipo de máquina pesa na escolha do óleo, como mostra o artigo sobre qual óleo para compressor de ar. Se a máquina não tem manual, ou trabalha mais quente ou mais fria que o previsto, fale com a Equipe Técnica.

Falta uma última dúvida: como saber se o óleo que chegou é mesmo do grau do rótulo?

Como a Kelpen Oil confere o ISO VG de cada lote?

Medindo a viscosidade de cada lote a 40 °C no laboratório próprio da Kelpen Oil em Arujá (SP), antes de o lote sair. Um dado fora da especificação do grau impede que o lote saia da planta.

Cada produção gera também uma contra-amostra: um frasco do mesmo lote, guardado e ligado ao lote no sistema, para uma nova análise se surgir alguma dúvida.

Além dos 40 °C, o laboratório mede a viscosidade a 100 °C. As duas medidas juntas dão o índice de viscosidade do óleo, explicado na seção sobre os 40 °C.

No óleo em uso, a viscosidade comparada à do óleo novo mostra se ele saiu do grau. Subindo, costuma indicar oxidação, água ou óleo mais grosso misturado. Caindo, costuma indicar óleo mais fino, solvente ou combustível misturado, ou a quebra do aditivo que segura a viscosidade no calor (um polímero, molécula longa, dos óleos HVLP). Os ensaios do laboratório estão no artigo sobre análise de lubrificantes em laboratório.

Para quem precisa do número:

O método de referência da viscosidade é o tubo de vidro da ASTM D445, equivalente à NBR 10441, também norma brasileira.

Perguntas frequentes

Para que serve o óleo ISO VG 68? ISO VG 68 é o grau, não o tipo: serve em qualquer máquina cujo manual peça 68, com o tipo de óleo certo. Os usos mais comuns são hidráulico que trabalha mais quente, guias e barramentos, mancais lubrificados por circulação (o óleo é bombeado até eles e volta ao tanque) e alguns compressores de parafuso.

ISO VG é o mesmo que DIN ISO 3448 (antiga DIN 51519)? Sim. A DIN ISO 3448 é a própria ISO 3448 em versão alemã, com os mesmos 18 graus e as mesmas faixas a 40 °C. DIN 51519 é o nome antigo, que catálogos ainda usam.

ISO VG vale para óleo de motor? Não. A ISO 3448 é para óleos industriais; óleo de motor usa a SAE J300 (como 15W-40), e óleo de câmbio manual e de diferencial, a SAE J306, as duas medidas em outras temperaturas. Um número não se converte direto no outro.

O óleo perde viscosidade com o uso? Pode perder ou ganhar. Cai quando recebe óleo mais fino, solvente ou combustível. Cai também por causa do aditivo que faz o óleo variar menos com a temperatura, um polímero (molécula muito longa) presente em muitos hidráulicos HVLP (vistos acima): o esforço dentro da bomba quebra esse aditivo. Sobe quando o óleo oxida, recebe óleo mais grosso ou forma emulsão com água (a água fica misturada ao óleo em gotas finas e o deixa leitoso).

O que é SSU no catálogo? O "315 SSU" que alguns catálogos põem ao lado do óleo 68 é o mesmo valor de 68 cSt escrito na unidade antiga, os segundos Saybolt Universal (a ASTM grafa SUS), pela tabela de conversão da ASTM D2161. É só troca de unidade, a 40 °C.

Glossário

• ISO VG: grau de viscosidade da ISO 3448; o número é o ponto médio da faixa a 40 °C, em cSt (nos graus 2 a 7 o nome arredonda: 2,2 vira 2, 3,2 vira 3, 4,6 vira 5 e 6,8 vira 7).

• Viscosidade: a resistência do óleo a escorrer; quanto maior, mais grosso o óleo.

• cSt (centistokes): unidade da viscosidade medida pelo escoamento do óleo sob o próprio peso; 1 cSt é igual a 1 mm²/s.

• Ponto médio: o centro da faixa de cada grau; a faixa vai de 10% abaixo a 10% acima dele.

• Índice de viscosidade: número que mostra o quanto a viscosidade muda com a temperatura; quanto maior, menor a mudança.

• Filme de óleo: a camada de óleo que mantém duas peças de metal separadas enquanto se movem.

Fale com a Equipe Técnica

A Equipe Técnica Kelpen Oil olha o manual, a temperatura de partida e de trabalho, a carga e o óleo que está hoje na máquina, e confirma o tipo e o grau. Se o óleo já está em uso, o laboratório de Arujá (SP) faz a análise do óleo em uso, como serviço pago, e mostra se a viscosidade ainda está na faixa do grau. Antes de comprar, anote do manual o tipo e o grau, e confira os dois no rótulo.