Kiến thức về mỡ bôi trơn

Hiệp hội thử nghiệm và vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) định nghĩa mỡ bôi trơn như sau: "Một sản phẩm dạng rắn tới bán lỏng có thành phần chính là dầu gốc và chất làm đặc. Các thành phần mang đến các tính năng đặc biệt khác cho mỡ được gọi là phụ gia" (ASTM D 288, Định nghĩa tiêu chuẩn của các điều khoản liên quan) cho Dầu khí).

Thành phần của mỡ bôi trơn

Như định nghĩa này cho thấy, có ba thành phần tạo thành mỡ bôi trơn. Các thành phần này là dầu, chất làm đặc và phụ gia. Dầu gốc và gói phụ gia là những thành phần chính trong công thức dầu mỡ và gây ảnh hưởng đáng kể đến các đặc tính của mỡ. Chất làm đặc thường được gọi là miếng xốp giữ chất bôi trơn (dầu gốc cộng với chất phụ gia).

Dầu gốc (chiếm từ 70 đến 95%)

Hầu hết các loại mỡ bò được sản xuất ngày nay đều sử dụng dầu gốc khoáng làm thành phần chất lỏng của chúng. Các mỡ bôi trơn gốc khoáng này thường có hiệu suất thỏa đáng đáp ứng hầu hết các ứng dụng công nghiệp. Ở nhiệt độ quá cao (thấp hoặc cao), dầu mỡ sử dụng dầu gốc tổng hợp sẽ mang lại sự ổn định tốt hơn.

Chất làm đặc ( chiếm từ 3 đến 30%)

Chất làm đặc là một chất liệu kết hợp với dầu bôi trơn được chọn, sẽ tạo ra chất rắn cho cấu trúc bán thành phẩm. Loại chất làm đặc chính được sử dụng trong dầu mỡ hiện tại là xà phòng - kim loại như lithium - soap, Aluminium - soap, đất sét, polyurea, natri và canxi. Gần đây, mỡ bôi trơn có thành phần chất làm đặc phức hợp đang trở nên phổ biến. Chúng đang được lựa chọn vì điểm nhỏ giọt cao và khả năng chịu tải tuyệt vời.

Mỡ phức hợp được tạo ra bằng cách kết hợp mỡ gốc kim loại - soap thông thường với tác nhân tạo phức. Mỡ phức hợp được sử dụng rộng rãi nhất là lithium - complex. Chúng được làm bằng sự kết hợp của lithium – soap thông thường và một axit hữu cơ có trọng lượng phân tử thấp làm chất tạo phức.

Chất làm đặc nonsoap cũng được phổ biến trong các ứng dụng đặc biệt như môi trường nhiệt độ cao. Bentonite và silica airgel là hai ví dụ của chất làm đặc không tan ở nhiệt độ cao. Tuy nhiên, mặc dù chất làm đặc có thể chịu được nhiệt độ cao nhưng dầu gốc sẽ oxy hóa nhanh chóng ở nhiệt độ cao, do đó đòi hỏi phải tái bôi trơn thường xuyên.

Chất phụ gia ( chiếm từ 0 đến 10%)

Phụ gia có thể đóng một vài vai trò quan trọng trong mỡ bôi trơn. Chúng chủ yếu bao gồm việc tăng cường các đặc tính mong muốn hiện có, ngăn chặn các đặc tính không mong muốn hiện có và mang lại các đặc tính mới. Các chất phụ gia phổ biến nhất là phụ gia ức chế oxy hóa và chất ức chế rỉ sét, cực áp, chất chống mài mòn và các chất giảm ma sát.

Ngoài các chất phụ gia này còn có chất phụ gia bôi trơn rắn chịu va đập molybdenum disulfide (moly) hoặc graphit có thể được thêm vào trong mỡ để giảm ma sát và mài mòn mà không có phản ứng hóa học bất lợi cho bề mặt kim loại trong điều kiện tải nặng và tốc độ chậm.

các cấp NLGI của mỡ bôi trơn

Bảng 1: Các cấp NLGI của mỡ.

Chức năng của mỡ bôi trơn

Chức năng của mỡ là tiếp xúc với và bôi trơn các bề mặt di chuyển mà không bị rò rỉ dưới lực hấp dẫn, hành động ly tâm hoặc bị ép ra dưới áp suất. Yêu cầu thực tế chính của mỡ là giữ lại các thuộc tính của nó dưới các lực cắt ở mọi nhiệt độ mà mỡ trải qua trong quá trình sử dụng.

Ứng dụng phù hợp cho mỡ bôi trơn

Mỡ và dầu không thể hoán đổi cho nhau. Mỡ được sử dụng khi không khả thi hoặc thuận tiện để sử dụng dầu. Lựa chọn chất bôi trơn cho một ứng dụng cụ thể được xác định bằng cách phù hợp với thiết kế máy móc và điều kiện hoạt động với các đặc tính bôi trơn mong muốn. Mỡ thường được sử dụng cho:

Máy móc chạy liên tục hoặc đang lưu trữ trong một khoảng thời gian dài. Bởi vì dầu mỡ vẫn giữ nguyên, một bộ màng bôi trơn có thể ngay lập tức hình thành.

Máy móc không dễ tiếp cận để bôi trơn thường xuyên. Mỡ bôi trơn chất lượng cao có thể bôi trơn các thành phần cô lập hoặc tương đối không thể tiếp cận trong thời gian dài mà không cần bổ sung thường xuyên. Các mỡ bôi trơn này cũng được sử dụng trong các ứng dụng kín như một số động cơ điện và hộp số.

Máy móc hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt như nhiệt độ và áp suất cao, tải sốc hoặc tốc độ chậm dưới tải nặng.

Thuộc tính chức năng của mỡ

Mỡ có chức năng như một chất bịt kín để giảm thiểu rò rỉ và để tránh các chất gây ô nhiễm. Bởi vì tính nhất quán của nó, mỡ hoạt động như một chất bịt kín để ngăn chặn rò rỉ chất bôi trơn và cũng để ngăn chặn lối vào của các chất gây ô nhiễm ăn mòn và các vật lạ khác. Nó cũng hoạt động để giữ cho seal làm việc hiệu quả.

Lưu trữ mỡ dễ hơn lưu trữ dầu. Dầu bôi trơn có thể yêu cầu một hệ thống thiết bị lưu thông và thiết bị lưu giữ phức tạp đắt tiền. Trong khi đó, mỡ bò nhờ độ đặc của nó, có thể dễ dàng lưu trữ hơn, ít tốn kém hơn.

Mỡ giữ chất bôi trơn rắn trong hệ thống treo. Các chất bôi trơn rắn nghiền mịn như molybdenum disulfide (moly) và than chì, được trộn với dầu dùng cho các ứng dụng có nhiệt độ cao hoặc trong các ứng dụng áp suất cao. Mỡ giữ chất rắn trong hệ thống treo trong khi chất rắn sẽ giải quyết chức năng bôi trơn khi dầu bị tách khỏi mỡ.

Mức chất lỏng không cần phải được kiểm soát và theo dõi.

Các đặc tính của mỡ

Cũng giống như dầu, mỡ sẽ hiển thị các đặc điểm riêng của nó và phải được xem xét khi được chọn cho một ứng dụng. Các đặc điểm thường thấy trên bảng dữ liệu sản phẩm bao gồm:

Khả năng bơm

Khả năng bơm là khả năng bơm mỡ hoặc được bơm qua hệ thống. Thực tế hơn, khả năng bơm là sự dễ dàng mà mỡ bôi trơn có thể chảy qua các đường, vòi phun và phụ kiện của các hệ thống phân phối mỡ.

Tính kháng nước

Đây là khả năng của dầu mỡ để chịu được tác động của nước mà không có thay đổi về khả năng bôi trơn của nó. Nước có thể cản trở chức năng dầu trong dầu mỡ, tạo thành một nhũ tương có thể rửa trôi hoặc, đến một mức độ thấp hơn, giảm độ bôi trơn bằng cách pha loãng và thay đổi tính nhất quán và kết cấu mỡ.

Tính nhất quán

Tính nhất quán của mỡ phụ thuộc vào loại và lượng chất làm đặc được sử dụng và độ nhớt của dầu gốc. Tính nhất quán của dầu mỡ là khả năng chống biến dạng của một lực. Tính nhất quán của mỡ được đo bằng là độ xuyên kim. Độ xuyên kim phụ thuộc vào sự nhất quán đã được thay đổi bằng cách xử lý hoặc làm việc. Các phương pháp ASTM D 217 và D 1403 đo lường độ xuyên kim của các mỡ bôi trơn không làm việc và làm việc. Để đo độ xuyên kim, một vật hình nón có trọng lượng nhất định được cho chìm vào mỡ trong năm giây ở nhiệt độ tiêu chuẩn là 25 ° C (77 ° F).

Độ lún, bằng phần mười milimet, mà hình nón chìm vào dầu mỡ được gọi là độ xuyên kim. Độ xuyên kim bằng 100 sẽ đại diện cho một mỡ rắn trong khi độ xuyên kim bằng 450 sẽ là semifluid. NLGI đã thiết lập các số nhất quán hoặc các số lớp, từ 000 đến 6, tương ứng với các dải độ xuyên kim được chỉ định. Bảng 1 liệt kê các phân loại mỡ NLGI cùng với một mô tả về tính nhất quán của nó liên quan đến các chất bán dẫn thông thường.

Điểm nhỏ giọt

Điểm nhỏ giọt là một chỉ báo về khả năng chịu nhiệt của dầu mỡ. Khi nhiệt độ mỡ tăng lên thì độ xuyên kim cũng tăng lên cho đến khi hóa lỏng mỡ và độ ổn định mong muốn bị mất. Điểm nhỏ giọt là nhiệt độ mà tại đó dầu mỡ trở nên đủ lỏng để nhỏ giọt. Điểm nhỏ giọt cho biết giới hạn nhiệt độ mà tại đó mỡ không còn giữ được cấu trúc của nó, không phải nhiệt độ tối đa mà mỡ có thể được sử dụng.

Ổn định oxy hóa

Đây là khả năng của dầu mỡ để chống lại các chất oxy hóa. Phản ứng của dầu mỡ với oxy tạo ra kẹo cao su không tan, bùn và các chất lắng giống như sơn mài gây ra hoạt động chậm chạp, tăng độ mài mòn và giảm tính năng bôi trơn. Tiếp xúc kéo dài với nhiệt độ cao làm tăng quá trình oxy hóa trong mỡ.

Hiệu ứng nhiệt độ cao

Nhiệt độ cao gây hại cho mỡ nhiều hơn là làm hại dầu. Dầu mỡ, theo bản chất của nó, không thể tiêu tan nhiệt bằng sự đối lưu như dầu tuần hoàn. Do đó, không có khả năng truyền nhiệt, nhiệt độ quá cao dẫn đến quá trình oxy hóa nhanh hoặc thậm chí cacbon hóa làm mỡ cứng hoặc tạo thành lớp vỏ.

Việc bôi trơn mỡ hiệu quả phụ thuộc vào sự nhất quán của dầu mỡ. Nhiệt độ cao gây ra làm mềm và chảy dầu, làm dầu chảy ra khỏi các khu vực cần thiết. Dầu khoáng trong mỡ có thể chớp cháy, bị đốt cháy hoặc bay hơi ở nhiệt độ lớn hơn 177 ° C (350 ° F).

Hiệu ứng nhiệt độ thấp

Nếu nhiệt độ của mỡ được hạ thấp đủ, nó sẽ trở nên đặc lại hoặccó thể cứng lại. Khả năng bơm và vận hành máy móc sẽ giảm xuống do hạn chế mô-men xoắn và các yêu cầu về nguồn điện. Theo hướng dẫn, điểm rót chảy dầu gốc được coi là giới hạn nhiệt độ thấp của dầu mỡ.

Tham khảo: Những quan điểm sai lầm về mỡ chịu nhiệt.