DeWiki; Unsoare

Unsori lubrifiante sunt lubrifianți semi-lichizi care constau dintr-un ulei lubrifiant, un agent de îngroșare și diferiți aditivi sau substanțe active (aditivi). [1]

De regulă, grăsimile lubrifiante constau din aproximativ 80% ulei lubrifiant, aproximativ 5% până la 10% îngroșător și aproximativ 10% până la 15% aditivi. Cu cele mai frecvente grăsimi, agentul de îngroșare este un săpun ușor sau metal alcalin, acesta formând o structură asemănătoare unui burete care înconjoară picăturile de ulei. Uleiul de ungere este eliberat mai mult sau mai puțin rapid în funcție de temperatură, timp și solicitare (forfecare). Acest proces se mai numește „sângerare”. O grăsime lubrifiantă poate alimenta, de asemenea, punctul de frecare cu ulei la marginea unui contact tribologic.

În plus față de lubrifiere, grăsimile lubrifiante ar trebui să ofere în general protecție împotriva coroziunii, care se obține de obicei prin aditivi. De asemenea, se adaugă lubrifianți uscați pentru a proteja împotriva uscării la temperaturi ridicate.

Prin selectarea uleiurilor, agenților de îngroșare și a aditivilor corespunzători, proprietățile grăsimilor lubrifiante pot fi optimizate pentru o mare varietate de aplicații. Există grăsimi pentru temperaturi ridicate sau deosebit de scăzute, pentru aplicații în vid, în special rezistente la apă și rezistente la intemperii, în special rezistente la presiune sau fluide, sigure pentru alimente sau în special lipici.

Cuprins

  • 1 definiții
  • 2 Structură, structură și proprietăți
    • 2.1 Uleiuri de bază
    • 2.2 îngroșător
      • 2.2.1 Grăsimi de săpun metalice
    • 2.3 Aditivi
  • 3 parametri
    • 3.1 numărul de bază
    • 3.2 Numărul de neutralizare
  • 4 impurități
    • 4.1 apă
  • 5 Clasificarea grăsimilor lubrifiante
    • 5.1 Conform clasei de consistență
    • 5.2 În funcție de obiectele care trebuie lubrifiate
    • 5.3 După domeniu
  • 6 utilizări pentru lubrifierea grăsimilor
  • 7 Compararea unor grăsimi lubrifiante
  • 8 metode analitice
  • 9 A se vedea, de asemenea
  • 10 dovezi individuale

Definiții

Grăsimile lubrifiante sunt suspensii fizice ale uleiurilor lubrifiante, agenți de îngroșare și diferiți aditivi sau ingrediente active. [1] Conform DIN 51825, grăsimile lubrifiante sunt lubrifianți consistenți care constau din ulei mineral și/sau ulei sintetic și un agent de îngroșare. [1] [2] Conform ASTM, grăsimile lubrifiante sunt substanțe solide până la semilichide care rezultă din dispersia unui agent de îngroșare într-o substanță lichidă. Pot fi incluși și alți aditivi care conferă proprietăți speciale. [1] [3]

Construcție, structură și proprietăți

De regulă, grăsimile lubrifiante constau din 65-95% ulei lubrifiant (ulei de bază), 3-30% îngroșător și 0-10% aditivi. [4] Suspensia de ulei de bază și agent de îngroșare este, de asemenea, cunoscută sub numele de grăsime de bază. [4]

Uleiuri de bază

Vâscozitatea și dependența de temperatură a grăsimii lubrifiante sunt determinate de uleiul de bază, la care contribuie și aditivii uleiurilor de bază. Amelioratorii VI (aditivi ai uleiului de bază) determină dezvoltarea vâscozității sau a indicelui de vâscozitate la temperaturi mai ridicate [5] .

Uleiurile de bază tipice sunt:

  • Naftalene alchilate (AN)
  • Clorotrifluoretilenă (CTFE)
  • Uleiuri esterice
  • Uleiuri minerale, inclusiv cele sintetice
  • Ciclopentanii multialchilați (MAC)
  • Polialfaolefine (PAO)
  • Poli fenil eter (PPE)
  • Uleiuri poliglicolice (PG)
  • Uleiuri polieterice perfluorurate (PFPE)
  • Uleiuri siliconice

Îngroșător

Îngroșătorii, cunoscuți și sub denumirea de îngroșători, sunt cea mai esențială componentă a grăsimilor lubrifiante. Acestea sunt utilizate pentru a transmite starea de agregare tipică grăsimii lubrifiante, adică structura grăsimii lubrifiante. [4] Îngroșătorul formează matricea în care este depozitat uleiul de bază. Uleiul iese din matrice prin frezare și ajunge la punctul de lubrifiere. Cantitatea de ulei lubrifiant care iese din grăsime și acționează la punctul de lubrifiere este controlată de tipul de îngroșător. O matrice care este prea rigidă ar putea cauza o lubrifiere insuficientă, dar dacă se eliberează prea mult ulei, grăsimea își pierde lubrifiantul prea repede, deoarece matricea este distrusă și uleiul se scurge. Un agent de îngroșare selectat corespunzător poate absorbi parțial uleiul din nou în perioadele de repaus. [5]

Grăsimile lubrifiante cu agenți de îngroșare diferiți nu pot fi întotdeauna amestecate între ele, deoarece agenții de îngroșare nu sunt întotdeauna compatibili între ei și proprietățile lor se influențează reciproc atunci când intră în contact (de exemplu, punctul de cădere se poate schimba deoarece structura săpunului se defectează). [4]

Amestecarea diferiților lubrifianți este una dintre principalele cauze ale problemelor sistemului. Miscibilitatea (două substanțe sunt miscibile dacă se dizolvă complet una în alta) a două grăsimi lubrifiante nu indică neapărat compatibilitatea lor (două grăsimi lubrifiante sunt compatibile dacă proprietățile lor nu se influențează reciproc atunci când sunt amestecate). [4]

Îngroșătorii constau de obicei din săruri alcaline și alcalino-pământoase ale acizilor grași (aceste grăsimi lubrifiante se numesc grăsimi de săpun metalic) și/sau alte substanțe. Produsele de îngroșare utilizate frecvent sunt:

  • Săpun din aluminiu, săpun complex din aluminiu
  • Săpun de bariu, săpun complex de bariu, sare de bariu a unui acid gras sau a unui amestec de acizi grași
  • Săpun de calciu, săpun complex de calciu, sare de calciu a unui acid gras sau a unui amestec de acizi grași
  • Săpun de litiu, săpun complex de litiu, sare de litiu a unui acid gras sau a unui amestec de acizi grași
  • Săpun de sodiu, săpun complex de sodiu, sare de sodiu [6] a unui acid gras sau a unui amestec de acizi grași
  • PTFE
  • Îngroșător anorganic (bentonită)
  • Poliurea
  • Silice

Grăsimi de săpun metalic

Grăsimile de săpun metalic conțin ceea ce sunt cunoscute sub numele de săpunuri metalice (săruri ale acizilor grași cu oxizi sau hidroxizi ai metalelor) ca agenți de îngroșare. Oxizii/hidroxizii metalici utilizați sunt cei ai metalelor litiu, sodiu, calciu, bariu, aluminiu, zinc și plumb. Chimia formării săpunului metalic oferă o multitudine de combinații posibile la selectarea bazelor și a acizilor grași: [4]

  • Unsoare unică de săpun: Conține așa-numiții agenți de îngroșare săpunuri metalice simple, constau dintr-o bază și un tip de acid gras.
  • Grăsimi complexe de săpun: Conține așa-numiții agenți de îngroșare Săpunuri complexe metalice, constau dintr-o bază, un acid gras și un acid tipic non-gras (de exemplu, acid acetic).
  • Grăsimi mixte de săpun: Conține un amestec de diferite săpunuri metalice simple ca agent de îngroșare.

Aditivi

Aditivii sunt substanțe care conferă unui produs proprietăți pe care nu le-ar avea sau le-ar avea doar insuficient fără acești aditivi. Aditivii din grăsimile lubrifiante trebuie să funcționeze bine cu sistemul de îngroșare, astfel încât grăsimea să nu se înmoaie sau să se întărească. Folosind aditivi adecvați, de exemplu, proprietățile pozitive, cum ar fi protecția la uzură, pot fi îmbunătățite sau proprietățile nedorite, cum ar fi îmbătrânirea uleiului de bază, pot fi reduse. [7]

Parametrii

unsoare

Numărul de bază

Numărul total de bază (TBN,) numai de multe ori Număr de bază (BN) sau numărul de bază pe scurt, arată capacitatea unui ulei de motor de a neutraliza reziduurile de ardere acide. Unitatea sa de măsură este (mg KOH)/(g) și definește cantitatea de hidroxid de potasiu (KOH) în mg, care corespunde capacității de neutralizare a ingredientelor active alcaline conținute într-un gram de grăsime. În motorul cu ardere internă poate, pentru. B. procesul de ardere duce la formarea gazelor acide care trebuie neutralizate dacă lubrifierea trebuie garantată. Rezultă că u. A. gradul de scădere a numărului de bază în timpul funcționării unui motor indică faptul că se datorează o schimbare a uleiului. [A 8-a]

Numărul de neutralizare

Număr acid (AN), în germană Număr acid, de multe ori prea Numărul de neutralizare (NZ) indică câte mg de hidroxid de potasiu (KOH) sunt necesare pentru neutralizarea acizilor liberi conținuți în 1 g de ulei. Acestea pot fi conținute ca reziduuri de rafinare. NZ se măsoară, printre altele, atunci când numărul de bază nu mai poate fi determinat sau o măsurare nu are sens. [A 8-a]

Alte valori caracteristice și proprietăți ale grăsimilor lubrifiante și determinarea lor pot fi găsite mai târziu în articolul din „Metode de analiză”.

Impurităţi

apă

Pe lângă praf, apa este un contaminant foarte frecvent în grăsimile lubrifiante. Datorită proprietăților sale chimice și fizice, apa are efecte directe și indirecte masive asupra grăsimii lubrifiante.

Prezența apei în grăsime provoacă multe probleme, inclusiv A .:

  • Lubrifiantul apei este semnificativ mai mic decât cel al grăsimilor, dacă există apă la punctul de lubrifiere, nu se poate forma o peliculă de lubrifiere stabilă, există uzură a materialului abraziv și posibil sudare locală.
  • Apa favorizează oxidarea metalului și, ca urmare, a uleiului.
  • Cu gazele de ardere, apa formează adesea soluții acide care trebuie neutralizate de componentele de bază ale grăsimii.

Cauzele posibile pentru un conținut ridicat de apă includ: A .:

  • Cusăturile de sudură cu scurgeri pot permite apei să pătrundă în grăsime.
  • Funcționarea stop-and-go a motoarelor creează o schimbare constantă de la rece la cald la rece etc. La răcire, se formează condens cu apă din aerul înconjurător sau din gazele de ardere.

Conținutul de apă al unei grăsimi sau ulei poate de ex. B. poate fi determinată prin titrarea Karl Fischer. Utilizarea cantitativă a spectroscopiei IR este, de asemenea, posibilă dacă se cunoaște o grăsime lubrifiantă standard (comparați intensitatea benzilor de absorbție).

Clasificarea grăsimilor lubrifiante

Conform clasei de consistență

Conform obiectelor de lubrifiat

  • Grăsime pentru rulmenți cu role (grăsime pentru rulmenți cu bile)
  • Etanșarea grăsimilor
  • unsoare pentru pompă rezistentă la apă
  • Grăsimea robinetului sau grăsimea pentru robinet, în funcție de cerințe, rezistentă la apă sau la apă fierbinte („grăsime cu apă fierbinte”), lubrifiere pe termen lung, potrivită pentru contactul cu alimentele sau pentru lubrifierea rulmenților. Adesea bazat pe Pasta de silicon.
  • Grăsimea de contact ar trebui să prevină oxidarea sau coroziunea contactelor electrice
  • Grăsimi pentru lubrifierea pieselor de mașini care intră în contact cu produsele din industria alimentară (Clasa H1 a Food and Drug Administration)
  • Grăsimi pentru scopuri mecanice de precizie, cum ar fi ceasurile

Conform domeniului de aplicare

  • Grăsimi normale
  • Grăsimi multifuncționale
  • EP unge
  • Grăsimi la temperatură ridicată

Aplicații pentru grăsimile lubrifiante

La fel ca uleiurile lubrifiante, grăsimile lubrifiante sunt utilizate pentru a reduce frecarea și uzura mecanică.

Grăsimile lubrifiante funcționează printr-un film pe care îl acumulează între suprafețele lubrifiante. În acest fel, grăsimea previne contactul direct între suprafețele în mișcare. În practică, totuși, acest lucru nu este suficient pentru a construi o peliculă de lubrifiere stabilă, care separă complet suprafețele de frecare una de cealaltă.

Avantajele lubrifierii cu grăsime în comparație cu lubrifierea cu ulei:

  • Grăsimea nu se scurge de la punctul de lubrifiere
  • Potrivit pentru punctele de lubrifiere care se mișcă rar sau lent
  • Etanșarea și protecția punctului de lubrifiere împotriva pătrunderii directe a murdăriei și a apei
  • Protecție împotriva coroziunii, cu condiția ca grăsimea să fie adăugată în mod corespunzător
  • Cu ungerea cu ulei, uleiul poate separa complet cei doi parteneri de frecare, de ex. B. într-un lagăr hidrodinamic simplu

Dezavantaje ale lubrifierii cu grăsime în comparație cu lubrifierea cu ulei:

  • Cu ungerea cu grăsime, fricțiunea lagărului rămâne în intervalul de frecare mixt. [10]
  • La viteze mai mari, de ex. B. la rulmenții de mare viteză, grăsimea se încălzește mai mult datorită vâscozității sale mai mari și atinge temperatura critică la care uleiul de bază se descompune mai repede.
  • Nu există răcire a punctului de lubrifiere din cauza lipsei de circulație
  • Fără efect de curățare la punctul de lubrifiere.
  • Dacă punctul de lubrifiere urmează să fie re-uns, depinde de rezistența adezivă a unsorii cât de ușor poate fi curățat punctul de lubrifiere.

Dacă nu este planificată o umplere permanentă și punctul de lubrifiere este deschis, mameloanele de grăsime sunt folosite pentru a putea aduce grăsime proaspătă la punctul de lubrifiere cu un pistol de grăsime ca parte a unui plan de întreținere sau lubrifiere. Grăsimea veche și impuritățile sale sunt presate din punctul de lubrifiere și pot fi îndepărtate dacă gulerul din grăsime veche de la punctul de lubrifiere nu este dorit ca un sigiliu împotriva pătrunderii prafului și a murdăriei.

Compararea unor grăsimi

Coloana de preț oferă un raport aproximativ, pe care săpunul litiu metalic îl presupune 100%.

metode de analiză

Analiza, precum și asigurarea calității și controlul grăsimilor lubrifiante sunt efectuate de:

Metode generale de analiză:

  • Analiza fluorescenței cu raze X (XRF): analiza elementelor cu posibilitatea unui randament ridicat al probei, recomandată pentru grăsimile lubrifiante proaspete; pot apărea probleme cu grăsimile uzate.
  • Spectrometrie cu emisii atomice (AES): analiza elementelor cu posibilitatea unui randament ridicat al probei, recomandată pentru grăsimile lubrifiante proaspete și pentru grăsimile uzate. AES poate fi realizat conform metodei RDE sau ICP.
  • Spectroscopie IR și Raman
  • Spectroscopie RMN

Metode de analiză pentru materiile prime utilizate pentru producerea de grăsimi lubrifiante:

  • Punct de aprindere: punctul de aprindere este temperatura la care se dezvoltă atât de mulți vapori ușor inflamabili într-un creuzet umplut cu lichidul de testat, încât pot fi aprinși pe scurt prin aprindere externă.
  • Număr de culoare: Schimbarea culorii unui ulei de bază sau aditiv (în comparație cu un standard) poate oferi informații importante despre posibile impurități sau poate indica depozitare incorectă (procese de îmbătrânire).