Mazací Tuk

6.13.1 Grease Kompozice a Charakterizace

„Maziva“ je v podstatě olej, který obsahuje zahušťovadlo zvýšit jeho viskozitu. Zahušťovadlo může být mýdlo nebo může být pevná látka s vysokou povrchovou plochou. Mýdla mastných kyselin lithia, vápníku, sodíku, hliníku a barya se běžně používají v koncentracích 8% -25%. Jemně rozdělené jíly, jako je bentonit a hektorit, se používají jako pevné látky s vysokým povrchem, obvykle po potažení kvartérní amonnou sloučeninou pro lepší kompatibilitu s olejem. Jíly se používaly častěji v časných mazivech a mýdla zahuštěná maziva jsou dnes běžnější. Ve srovnání s ostatními zahušťovadly má PTFE nejnižší COF a je vhodný pro použití do 300°C, ale obvykle se považuje za použití pouze s mírným zatížením. PTFE je použita jako „fortifier“ v kombinaci s jedním z dalších zahušťovadla nebo je použít samostatně, zejména pro tuky, které jsou pro vysoké teploty použití nebo aplikace, zahrnující dlouhou životnost očekávání. Při použití jako opevnění může PTFE poskytnout lepší snížení tření a také rezervní mazání, pokud je olej v tuku vytlačen z těsné vůle. Zahušťovací síla PTFE je přímou funkcí jeho povrchové plochy, takže PTFE disperzního typu se pro tento účel nejčastěji používá. Různé oleje mohou být použity jako základ tuku podobně jako výše popsané pro maziva obecně. Olej, který se používá na minerální bázi oleje maziva je obvykle standardní SAE 20-30 viskozity ropných ale viskozity oleje může být změněn v závislosti na aplikaci. Vysoké teploty a dlouhý život aplikace obvykle zaměstnávají více stabilní oleje, jako je syntetický silikon, polyester, PAO, nebo perfluoropolyether olejů, a často zaměstnávají PTFE jako zahušťovadla nebo fortifier. Dobré shrnutí syntetických olejů, které mohou být použity pro výrobu maziva, je uvedeno v Ref. . Perfluoroalkyl éter tuky se používají především pro aplikace, které vyžadují výkon za významný teplotním rozsahu a kde kyslík-odpor je potřeba. Kromě PTFE mohou být ve stejném mazivu použita i jiná zahušťovadla. Je běžné zahušťovat silikonové oleje (vlastně polysiloxany)směsí amorfního fumovaného oxidu křemičitého a PTFE. Jíly, jako je bentonit, mohou být použity v kombinaci s PTFE k zahuštění syntetických PAO, esterů a fluorouhlíkových olejů.

typická hladina PTFE používaná jako zahušťovadlo tuku pokrývá rozsah 3% -40% v závislosti na požadavcích na aplikaci tuku. Dolní konec tohoto rozsahu platí, když se PTFE používá jako opevnění a jsou přítomna jiná zahušťovadla. Hladina PTFE se pohybuje od 20% do 40%, pokud se používá jako jediné zahušťovadlo pro mazivo. Obecně je výhodné udržovat hladinu PTFE (nebo jiných zahušťovadel) co nejnižší, protože olej v mazivu je primárním mazivem. Množství požadovaného PTFE závisí na jeho kvalitě / povrchové ploše. Pouze 20% dobrého panenského disperzního typu PTFE s vysokou povrchovou plochou je zapotřebí k přípravě maziva NLGI stupně 2, ale až 40% může být vyžadováno ze šrotu PTFE s nízkou povrchovou plochou. Jak bylo uvedeno výše, množství PTFE musí být dostatečné pro zvýšení viskozity na požadovaný stupeň.

vyšší viskozita maziv zjednodušuje požadavky na utěsnění pro mnoho aplikací a poskytuje větší jistotu, že těsné vůle zůstanou mazány. Maziva jsou maziva na ředění střihu, což znamená, že jejich viskozita klesá pod smykem. Typické aplikace jsou pro kuličková a válečková ložiska v domácích spotřebičích, ložiska automobilových kol, obráběcí stroje, ozubená kola a železniční zařízení. Použití PTFE ve mastnoty poskytuje rezervní mazivost pro aplikace s dlouhými obdobími nečinnosti, přičemž olej může oddělit od opotřebení povrchů. Tuky jsou také obecně účinné při vyloučení vody z mazané části. Všechny aplikace maziva nezahrnují hraniční mazání tam, kde je potřeba extra antiwear výkon. Některé však ano a stejně jako v mnoha mazacích situacích může přítomnost přísad poskytnout ochranu proti opotřebení. Přísady pro tento účel zahrnují disulfid molybdenu, grafit, mastek, oxid zinečnatý a PTFE.

výrobci mechanických zařízení se často musí rozhodnout, zda použijí mazání olejem nebo tukem. Olej se obvykle používá, pokud je provozní teplota trvale vysoká a pro odstranění tepla je nutný průtok oleje. Cirkulující olej je také výhodný, pokud je žádoucí filtrovat nečistoty ze systému pomocí oleje. Oleje jsou také výhodné s nízkými počátečními momenty. Tuky se doporučuje při dlouhých intervalech mezi relubrications jsou požadovány, a když jednoduché pouzder a těsnění jsou použity, které nejsou navrženy tak, aby udržet olej nebo utěsnit nečistoty.

mazivo lze použít pro kontakt kov-kov, kov-plast a plast-plast. Podle Paula Bessette, celonárodně známý konzultant v oblasti mazání a triboscience, „Mazání třídě polytetrafluorethylen je extrémně účinná tuhá maziva pro aplikace zahrnující plasty díky své schopnosti snížit tření a nablýskat do plochy, čímž se sníží kontaktní napětí a zmírnit škodlivé účinky skleněných vláken. Významné množství PTFE se používá k opevnění tuků určených pro mazání plastových součástí. Kromě toho je PTFE zahušťovadlem volby pro výrobu maziva určeného pro nejnáročnější tribologické aplikace.”.134

Tuky jsou obvykle vyráběny tím, že první míchání ingrediencí (olej, fluoropolymer, a další přísady) a pak je procházející míč mlýn koloidní mlýn, homogenizátoru, nebo podobné zařízení. Použití vysoké teploty (až 200°C) ke zlepšení smáčení během míchání a poté vysokého střihu během frézování je běžné.

charakterizace tuků může být prováděna různými standardizovanými metodami. Po celém světě existuje několik normalizačních organizací, které takové metody připravují. Americká organizace se nazývá ASTM (American Society for Testing and Materials) International, Britská organizace se nazývá International Petroleum (IP) zkušební metody, a tak dále. Mezinárodní organizace pro normalizaci (ISO) se v současné době snaží standardizovat metody po celém světě. Některé ze zkušebních metod ASTM jsou uvedeny níže.

typ maziva, použité v aplikaci je závislá na požadavky této aplikace. Nejběžnějším tukem je NLGI Stupeň 2.

důležitou charakteristickou zkouškou maziva je vyhodnocení jeho použití při opotřebení. Zkoušky opotřebení obvykle využívají dva povrchy, které se navzájem otírají mazivem vloženým mezi oba povrchy. Opotřebení se měří ztrátou hmotnosti nebo objemu, nebo častěji, rozměry výsledné jizvy opotřebení. Zkoušky extrémního tlaku mohou zahrnovat měření zatížení potřebného k vyvolání svařování nebo zachycení kontaktních ploch. Zkušební podmínky se mění podle teploty a aplikovaného zatížení. Dvě metody, které se používají k charakterizaci vlastností opotřebení maziva, jsou testy se čtyřmi kuličkami ASTM D 2266 a ASTM D 2596. Jsou velmi podobné testům se čtyřmi kuličkami, které se používají s lubrikanty s nízkou viskozitou (viz dřívější diskuse). Obě metody používají rotující ocelovou kouli proti třem podobným stacionárním ocelovým kuličkám. ASTM D 2266 je provozován s lehkým zatížením a měří průměr výsledné jizvy opotřebení. Metoda D 2596 využívá těžší zatížení a měří index opotřebení a zatížení svaru. Extrémní tlaková výkonnost se někdy měří „svařovacím zatížením“.“Toto je zatížení požadované při testu se čtyřmi kuličkami, aby došlo ke skutečnému uchopení nebo svařování kuliček dohromady. Počáteční zatížení a zvýšené v předem určených intervalech, dokud rotující míč chytí a svary na stacionární koule.

Většina maziva na bázi minerálních olejů nepoužívejte fluoropolymery jako zahušťovadla. Použití fluoropolymerů jako přísady do maziva na bázi syntetických olejů je častější, zejména perfluoropolyether a polyalphaolefins oleje, a to zejména pro vysoké teploty použití. Mnoho výrobců tuků zahrnuje mazivo na bázi syntetického oleje zahuštěné PTFE ve svých produktových řadách. Dow také zahrnuje polyfluorosiloxanové mazivo zahuštěné PTFE ve své produktové řadě.

důsledky zdá se, že speciální PTFE známky mají neobvykle vysoké povrchové oblasti.