plastická maziva v laboratoři

Plastická maziva
Technický popis
Charakteristiky
Testy
OBSAH
strana
1
ÚVOD
Plastická maziva, naše obchodní odvětví s téměř stoletou tradicí
2
POPIS PLASTICKÝCH MAZIV
6
TYPICKÉ VLASTNOSTI PLASTICKÉHO MAZIVA
PLASTICKÁ MAZIVA ZAHUŠTĚNÁ MÝDLY
9
PLASTICKÁ MAZIVA V LABORATOŘI
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
17
Testování plastického maziva (strana 9)
Konzistence (strana 9)
Kuželová penetrace (strana 10)
Měření bodu skápnutí (strana 10)
Oxidační stabilita (strana 11)
Valivá – střihová stabilita (strana 11)
Separace oleje (při skladování) (strana 11)
Test na vymývání vodou (strana 12)
Test odolnosti vůči proudu vody (strana 12)
Chování v přítomnosti vody (strana 12)
Životnost maziva v kuličkových ložiskách při zvýšené teplotě,
vysoké rychlosti a zatížení: FAG FE 9 (strana 13)
Životnost maziva v kuličkových ložiskách při
zvýšené teplotě (strana 13)
Koroze na měď (strana 13)
Dynamický test na korozi (EMCOR test) (strana 14)
Vysokotlaké zatížení (EP) (strana 14)
4 kuličkový test na svaření (strana 15)
Ochrana před opotřebením (strana 15)
Další fyzikální a výkonnostní testy plastického maziva (strana 16)
Schválení a doporučení od výrobců (strana 16)
KLASIFIKACE PLASTICKÝCH MAZIV
PLASTICKÁ MAZIVA, NAŠE OBCHODNÍ
ODVĚTVÍ S TÉMĚŘ STOLETOU TRADICÍ
V petrolejářské společnosti TOTAL pracuje na celém
světě více než 2000 lidí za účelem vývoje, výroby
a prodeje maziv.
V naší centrále umístěné v Paříži koordinujeme
veškeré aktivity ze všech
prodejních filiálek z celého
Jsme
světa, výzkumný a vývojonavzájem vý tým a naše závody na
provázáni výrobu maziv umístěné na
celém světě.
Krátké komunikační kanály jsou rozhodující v naší
organizaci.
Když reagujeme na požadavky zákazníků, náš
výzkumný a vývojový tým, výrobní tým, manažeři
výrobků a prodejní servis hovoří doslova jedním
a tím samým jazykem.
Věděli jste, že naprostá většina společností obchodujících s plastickými mazivy je ve skutečnosti samy
nevyrábějí ?
Finanční, technologická a lidská investice reprezentovaná našimi
výrobními závody
Prodáváme
představuje naše
maziva, která odohodlání zůstat
vyrábíme
mezi
vedoucími
představiteli trhu.
Po téměř stoleté specializaci na výrobu maziv, patří
naše současné výrobní závody mezi špičku a jsou
považovány za jedny z nejmodernějších. Jejich
důmyslná a pružná výrobní technologie umožňuje
vyrábět téměř jakékoliv mazivo odpovídající požadavkům trhu.
Řídíme výrobní proces tak, aby splňoval výkonnostní a kvalitativní normy, které právem očekáváte.
Naše zdokonalené výrobní technologie a metody
zajišťují výrobu konstantní kvality a navíc umožňují
produkci bez emisí a bez použití olova a ostatních
těžkých kovů.
Je přirozené, že při tak vysoké kvalitě a organizaci
obdržely naše závody certifikáty ISO již
před několika lety.
Moderní technologie, legislativa životního prostředí, použití moderních materiálů a technologií
vyžaduje nepřetržitou systematickou specializaci
a rozsáhlý výzkum a vývoj.
Celosvětově jsme souZnáme
středili vývoj našich
maziv v plně vybave- maziva, která
né výzkumně vývoprodáváme
jové laboratoři ve
Francii. Prostředky výzkumu a vývoje našich výrobních závodů pak fungují jako satelity pro naše
hlavní centrum vývoje a výzkumu.
V hlavním centru výzkumu a vývoje využíváme
všech nám dostupných odborných znalostí a zkušeností získaných od všech filiálek TOTAL, na základě čehož můžeme navrhnout produkty vyhovující
specifickým požadavkům, vašim požadavkům.
Náš výzkumně vývojový tým si získal respekt
našich kolegů na trhu s plastickými mazivy.
Výjimečná kvalita našich maziv nám vydobyla status preferovaného dodavatele u mnohých
zákazníků na celém světě.
Naše odbornost je proto k vašim službám. Díky
rozsáhlému testování před uvedením na trh jsme
dokonale obeznámeni s přednostmi našich maziv
a rovněž s jejich možnostmi. Navíc zůstáváme
v trvalém kontakProdáváme
tu s konstruktéry
vašich zařízení, čímž maziva, která
jsme schopni průběžpotřebujete
ně vylepšovat naše
maziva a předvídat budoucí požadavky.
Náš tým specializovaných aplikačních inženýrů
nepřetržitě cestuje po světě a pomáhá zákazníkům
a prodejcům. Tím je dána jistota mít správné produkty na správném místě. To se zdá být samozřejmé, ale stále ještě není běžné zavádění maziv, kde
se vyžadují plastická maziva s mnoha možnostmi
aplikací a kde špatné doporučení může mít obrovské následky.
TOTAL je specialista na maziva, naše úsilí je
nasměrováno na všechny vaše dotazy týkající se
mazání a na řešení jakýchkoliv speciálních mazacích problémů, které můžete mít.
Jsme profesionály, kteří přesně vědí, která maziva
vyhovují vašim potřebám.
To je jistota.
1
POPIS PLASTICKÝCH MAZIV
Jak plastické mazivo tak olej slouží ke stejnému účelu,
minimalizaci tření a opotřebení mezi pohybujícími se
povrchy. Díky své v podstatě pevné struktuře nevykonává plastické mazivo chladící a čistící funkci jako je
tomu v případů užití oleje.
Avšak plastická maziva jsou schopna zajistit mnoho
funkcí, které nesplňují oleje, a proto v mnoha situacích se z důvodu vynikajících vlastností volí jako
mazivo právě plastické mazivo.
Nejvíce se plastické mazivo užívá ve valivých elementech ložisek, v menším množství
v kluzných ložiskách, převodovkách a otevřených převodech.
Od vhodného plastického maziva se pro danou aplikaci očekává:
● Poskytnutí odpovídajícího mazání za účelem
minimalizace tření a zabránění opotřebení
součástí ložiska.
● Ochrana vůči korozi.
● Těsnící funkce zabraňující průniku nečistot a vody.
● Odolnost vůči úniku a nežádoucímu vytěsnění
z mazaného povrchu.
● Dlouhodobě odolávat změnám struktury
a konzistence v mechanickém provozu (v ložisku).
● Odolnost proti tuhnutí v případě nízkoteplotních
provozních podmínek.
● Pro danou metodu aplikace mít vhodné
fyzikální parametry.
● Kompatibilita s těsnícími a jinými konstrukčními
materiály v mazaných dílech stroje.
● Snášet určitý stupeň kontaminace jako je vlhkost
bez ztráty důležitých vlastností.
Ve všech těchto bodech se dá hovořit o nadřazenosti vlastností plastických maziv
vzhledem k mazacím olejům.
2
Když byly zváženy důvody pro použití plastického
maziva, je nyní nutné uvážit výběr skutečně správného typu plastického maziva pro danou aplikaci.
Bohužel neexistuje žádné mazivo použitelné kompletně na všechny účely. Zatímco moderní prvotřídně kvalitní víceúčelová maziva by mohla být
schopna pokrýt přibližně 75% všech aplikací, kde
se požaduje mazání plastickým mazivem, ve zbývajících 25% jsou nezbytné mnohé jiné a speciální typy
plastických maziv.
Celkový počet aplikací
Počet potřebných maziv
80%
15 - 20
90%
50 - 100
99%
500
100%
1,000+
Dokonce i když má dodavatel velmi široký sortiment
plastických maziv, je zřídka kdy předem jasná volba
plastického maziva se správnými fyzikálními a chemickými vlastnostmi pro danou aplikaci.
Zákazník si přeje mít cenově (nízké) optimální produkty (často nákladově neefektivní), snadno dostupné
a pokud má rozsáhlý strojový park, hledá nejmenší
možný počet produktů.
Projektant stroje / konstruktér nárokuje vhodná maziva bez ohledu na to, zda jsou výrobně proveditelná,
obecně cenově dostupná nebo požaduje speciální
vývoj a výrobu.
Výběr správného maziva pro správnou aplikaci může
být samozřejmě výzvou.
Plastické mazivo je
definováno dle ASTM
(American Society of
Testing Materials)
jako: Tuhý až polotekutý produkt s rozptýleným zpevňovadlem v kapalném mazivu.
●
Co je plastické
mazivo?
Typické plastické mazivo se skládá ze tří hlavních
následujících složek, základového oleje, zpevňovadla
a aditiv na zvýšení vlastností.
Dostupná je řada maziv, kde minerální oleje jsou
zahuštěny jednoduchými kovovými mýdly resp. komplexními mýdly, jež obsahují dvě nebo více zpevňovadel, právě tak jako maziva s organickými a minerálními zpevňovadly v kombinaci s minerálními nebo
syntetickými základovými oleji.
Kapalná fáze/
Základový olej
Podíl kapalné fáze
v plastickém mazivu
dosahuje přibližně
90% celkové hmotnosti. Bývá to obecně minerální olej, ale může to být
rostlinný olej nebo jeden z mnoha v současné době
dostupných syntetických olejů.
U většiny současných prodávaných plastických maziv
se používají rafinované minerální (parafinické nebo
naftenické) oleje. Ty nabízejí dobrou kombinaci výkonových parametrů a ceny.
Syntetické oleje jsou rovněž využívány. Obvykle se
vybírají z důvodu potřeby některé specifické vlastnosti
maziva, ke které přispívají, jako je např. nižší nebo
vyšší rozsah provozních teplot.
Chemická povaha olejů je rovněž důležitá, jelikož
má významný vliv na intenzitu zahušťování (účinnost
mýdla) zpevňovadla plastického maziva.
Mezi důležité fyzikální vlastnosti základového oleje
patří:
- mazací vlastnosti,
- viskozita (pevnost olejového filmu),
- odolnost vůči oxidaci (vysoká teplota a dlouhá
životnost),
- bod tuhnutí (chování při nízké teplotě),
- reakce na aditiva,
- těkavost (odolnost vůči odpařování a vyšší
provozní teplotě).
U plastického maziva pro mírně zatížené vysokorychlostní ložisko by se měl použít nízkoviskózní základový olej s viskozitou mezi 40 – 110 cSt při 40°C.
Pro obvyklá kuličková a válečková ložiska se obvykle
vyžaduje olej s viskozitou od 80 – 200 cSt při 40°C,
a pro pomalu rotující vysoce zatížená ložiska pak olej
viskozity 150 – 500 cSt, někdy se vyžaduje viskozita
až 1500 cSt při 40°C.
●
▲ kompatibilní
■ nekompatibilní
Kompatibilita
základ. oleje
Minerální
Syntetický
uhlovodík
Minerální
▲
▲
■
▲
■
Syntetický
uhlovodík
▲
▲
■
▲
■
Polyglykol
■
■
▲/■
■
■
Ester
▲
▲
■
▲
■
Silicon
■
■
■
■
▲
Polyglykol
Ester
Silicon
3
Aditiva
Zpevňovadla
Koncentrace aditiv v plastických mazivech jsou obvykle vyšší než v mazacích olejích a jejich volba na
základě rozsáhlých studií se provádí s ohledem na
možný destabilizující efekt na strukturu zpevňovadla
a reologické vlastnosti.
Většina maziv používá jako zpevňovadlo kovové
mýdlo. Zpevňovadlo vytváří strukturu, ve které se
drží mazací olej podobně jako voda v houbě. Toto
srovnání maziva s houbou zadržující vodu není přesně
vědecky platné, ale je užitečnou a dostatečnou analogií pro základní porozumění kompozice a struktury
plastického maziva. Používají se rovněž jiná nemýdelnatá zpevňovadla.
Určité vlastnosti plastického maziva lze zlepšit přidáním aditiv (přísad). Mnohé přísady jsou rozpustné v oleji a jsou obvykle rozpouštěny v olejové fázi,
navíc se ale používá široká řada tuhých maziv jako
jsou grafit, disulfid molybdenu, uhličitany a různé
další práškovité látky.
Aditiva používaná v plastických mazivech lze rozdělit
do čtyř kategorií:
● Protioděrová a vysokotlaká aditiva zlepšující
odolnost vůči rázům a vysokému zatížení.
● Antioxidační aditiva zvyšující odolnost proti
degradaci způsobené vysokými teplotami
a oxidací na vzduchu.
● Aditiva proti rezavění a korozi zabraňující
korozi jak železných tak neželezných kovů
způsobenou vlhkostí a agresivními
chemickými činidly.
● Aditiva zlepšující mazivost a adhezi na mazaném
povrchu.
Plastická maziva se velmi
často klasifikují dle typu
použitého zpevňovadla, jež má největší vliv na vlastnosti maziva.
Vždy by mělo být pamatováno na to, že plastické mazivo není hustý olej ale zahuštěný olej.
Jelikož použité zpevňovadlo má výrazný vliv na vlastnosti
maziva, je obvyklé identifikovat typy maziva s ohledem
na jejich specifické zpevňovadlo. Kovová mýdla lze rozdělit na Konvenční Mýdla (Lithium, Kalcium, Aluminium,
směsi mýdel – Lithium/Kalcium) a Komplexní Mýdla
(typické Lithium komplex, Aluminium komplex a Kalcium
komplex). Nedávno vyvinutým zpevňovadlem je modifikovaný Kalcium sulfonátový komplex, což je „super“
komplexní mýdlo.
Podobně pro nemýdelnatá zpevňovadla lze plastická
maziva identifikovat dle základu zpevňovadla: Hlinitá
zemina, Křemen a Polymočovina.
Plastická maziva je obzvláště
vhodné kombinovat s pevnými mazivy, která mají vynikající
třecí vlastnosti a rovněž vysokou odolnost vůči zatížení a zadírání. Kromě toho pevná maziva poskytují plastickým
mazivům vyšší ochranu v důsledku jejich necitlivosti
na chemické látky.
Tuhá
maziva
V praxi nejrozšířenější jsou: grafit a disulfid molybdenu, jež tvoří ochranou clonu snižující tření a zabraňující kontaktu povrchů.
Protože přibližně 90% maziv současného trhu jsou
maziva zahuštěná různými mýdly, popíšeme co mýdlo
skutečně je, jeho chemickou strukturu a vliv zpevňovadla na vlastnosti maziva.
Mnoho zpevňovadel má základ v organických
mýdlech alkalických kovů. Většina z nich se vyrábí
zmýdelněním tuků, mastných olejů nebo mastných
kyselin s alkalickými kovy jako součást základového
oleje během výrobního cyklu.
V jednoduchém chemickém názvosloví je tvorba
mýdla analogická základní chemické reakci:
KYSELINA + LOUH
SŮL + VODA
4
Odolnost vůči vodě
Koroze
Čerpatelnost
++
++
+
+
+
Přilnavost
+
Všeobecné použití
++
+
++
++
++
Kalcium
sulfonát
komplex
Kalcium
komplex
Aluminium
komplex
Polymočovina
Bentonit
+
Kalcium
++
+
++
+
Lithium
Kalcium
Lithium
++
++
++
++
+
++
+
Lithium
komplex
●
Kompatibilita
zpevňovadla
++
Lithium
Rychlost
Polymočovina
++
++
++
++
Kalcium
sulfonát
komplex
Kalcium
komplex
++
+
Lithium
komplex
Bentonit
+
+
+
Teplota
Aluminium
komplex
Lithium
Kalcium
●
Vlastnosti mýdla
Největším zdrojem látek pro zmýdelnění jsou dnes
12-Hydroxystearová kyselina odvozená z ricinového
oleje, dostupná ve formě metylesteru, kyselina glycerová resp. tri-glycerid, vyráběné hydrogenací oleje.
Lithium
Většina produkovaných
mýdel pro výrobu plas(pokračování)
tických maziv se získává zmýdelněním tuků,
mastných olejů nebo mastných kyselin s alkalickými
kovy. Proces zmýdelnění (příprava mýdelného zpevňovadla) se obvykle provádí jako součást mazacího
oleje během výrobního cyklu. Nejpoužívanější alkalické materiály jsou hydroxidy lithia, kalcia a aluminia.
Kalcium
●
Zpevňovadla
▲
▲
▲
▲
▲
◆
■
■
■
Lithium komplex
▲
▲
▲
▲
Lithium/Kalcium
▲
▲
▲
▲
Kalcium
▲
▲
▲
▲
Kalcium sulfonát komplex
▲
▲
▲
Kalcium komplex
◆
▲
Aluminium komplex
■
■
Polymočovina
■
Bentonit
■
▲
▲
■
◆
■
▲
◆
■
◆
■
▲
◆
■
■
■
▲
▲
◆
■
■
■
◆
◆
◆
▲
■
▲
■
■
■
■
■
▲
■
■
◆
■
■
◆
▲
■
▲
■
■
■
■
■
■
■
■
▲
Dvě plastická maziva jsou zřejmě kompatibilní, pokud jejich směs
po provozu má konzistenci a bod skápnutí uvnitř
specifikovaných limitů.
▲ kompatibilní
■ nekompatibilní
◆ nekompatibilní při určitých poměrech
5
TYPICKÉ VLASTNOSTI PLASTICKÝCH
MAZIV S MÝDLOVÝMI ZPEVŇOVADLY
V následujícím ukážeme typické vlastnosti
plastických maziv, které se vyrábějí z mýdel,
komplexních mýdel a nemýdelnatých zpevňovadel. Cílem zde je popsat systém zpevňovadlo – olej bez aditiv (ledaže přísada
je součástí zahušťovacího systému). Různí
výrobci udávají proměnlivé hodnoty a vlastnosti těchto systémů. Hodnoty uváděné zde
jsou reprezentativní.
Důležitá poznámka:
Jména produktů ze sortimentu TOTAL jsou uváděna jen informativně. TOTAL specifikace jsou
všeobecně přísnější.
Plastické mazivo
TOTAL MARSON®
Lithium
12-Hydroxystearát
Většina lithných maziv
vyráběných
v současné
době je odv o z e n a
z 12-Hydroxystearátového mýdla. Tyto produkty jsou
hladké textury a stabilní vůči ohřevu. Udávané body
skápnutí jsou přibližně v rozsahu od 175°C do 200°C.
Pro dlouhodobé použití je horní teplotní limit okolo
120°C.
Při nízkých teplotách lze snadno s těmito mazivy
manipulovat. Z hlediska smyku v laboratorních zařízeních jsou tato maziva výborná.
Stojí za povšimnutí, že smykové hodnoty za provozu
jsou mnohokrát vyšší než ty získané na laboratorním
testovacím zařízení. Střihová stabilita těchto maziv je
v praxi průměrná.
Existují 2 typy
kalciových plastických maziv,
bezvodé a hydratované. Tato
maziva jsou hladká a máslovitá. Konvenční (hydratovaná) kalciová plastická maziva jsou z hlediska stability struktury závislá na obsahu vody, kritické množství vody a její ztráta je důvodem pro jejich omezené
teplotní vlastnosti. Při vysoké teplotě dochází ke
ztrátě části vody a zničení struktury maziva, což
vede k oddělení oleje a mýdlového zpevňovadla.
V provozu jsou proto omezena teplotou okolo 60°C,
ačkoliv bod skápnutí je přibližně 100°C. Bezvodá
kalciová plastická maziva jsou výkonnější, jejich bod
skápnutí je vyšší (130 – 140°C) a lze je použít až do
teploty 80 – 90°C.
Tato maziva jsou snadno čerpatelná i při nízkých
teplotách.
Mechanická a střihová stabilita je příznivá (hydratovaná) až dobrá (bezvodá maziva). Oxidační stabilita je
nízká, ale lze ji zlepšit inhibitory. Odolnost vůči vodě je
velmi dobrá. Ochrana proti korozi je slabá, ale může
být zlepšena pomocí aditiv.
Nízkoteplotní vlastnosti jsou dostatečné.
Smyková stabilita je dobrá.
Plastické mazivo
TOTAL MERKAN ®
Kalciové mýdlo
Oxidační stabilita je přijatelná a lze ji snadno zlepšit
anti-oxidanty.
Odolnost vůči vodě je dobrá, ačkoliv ne tak dobrá
jako u kalciových nebo aluminiových maziv.
Korozivní odolnost se dosahuje pomocí aditiv.
Chování těchto
maziv při nízkých teplotách
se vyhodnocuje
jako příznivé až
dobré. Střihová
stabilita je dobrá až výborná. Jako u mnoha jiných
maziv, pokud obsah zpevňovadla je nízký, stabilita za
provozu významně klesá.
Čerpatelnost se hodnotí jako dobrá.
Plastické mazivo
TOTAL COPAL®
Aluminium
komplex
Odolnost vůči proudu vody je výborná. V přítomnosti
malého množství vody se vytváří emulze, která chrání kovové povrchy před korozí odstraněním vody
z kovu.
Přilnavost ke kovu je výborná.
Maziva lze užít do teploty až 150 – 160°C.
Za vysoké teploty při testu životnosti vysokorychlostního
kuličkového ložiska, jakým je ASTM D 3336, vykazují
tyto produkty kratší životnost než většina komplexů
lithia nebo polymočovinových maziv.
6
Plastické mazivo
TOTAL AXA®
Kalcium komplex
Tento typ plastického maziva
se vyskytuje
v mnoha variantách. Některé
typy mají vysoký obsah zpevňovadla. Jednou z přísad
v těchto produktech je kalcium acetát, jenž poskytuje
EP vlastnosti. Maziva s vysokým obsahem zpevňovadla:
kalcium komplex maziva mají vysoký bod skápnutí (nad
280°C) a dobrou odolnost vůči vodě.
Plastické mazivo
TOTAL MULTIS®
a LICAL®
Lithium Kalcium
Mnoho těchto kalcium komplex maziv obsahuje EP
vlastnosti, které se obvykle zvyšují aditivy.
EP vlastnosti jsou vestavěny do struktury mýdla.
Následkem toho jsou tyto vlastnosti výborné ve srovnání s lithnými a kalciovými mazivy.
Tyto typy maziv
kombinují vlastnosti lithných
a
kalciových
maziv. Výroba
těchto maziv je
velmi speciální a vyžaduje proces s technicky vyspělým počítačově řízeným zařízením. Výhodou uvedených maziv je, že jejich odolnost vůči vodě a ochrana
proti korozi je výborná.
Maziva se obtížně vyrábějí a mají tendenci tvrdnout
při skladování a při vysokém tlaku v mazacím zařízení.
Maziva lze používat při stálé provozní teplotě až
135°C bez ztráty jejich výborných vlastností.
Praktické zkoušky ukázaly, že LICAL má snahu absorbovat vodu až do 10% bez ztráty mazacích vlastností.
Čerpatelnost může být mírně nižší než u lithných
maziv.
Tato maziva lze provozovat při vyšších teplotách, než
je u maziv s konvenčními mýdly a úspěšně mažou
ložiska až do teploty 150°C.
●
Vlastnosti základních kalcium
sulfonátů jsou
známy delší čas.
Ale do nedávna bylo obtížné vyrobit uspokojivé plastické mazivo založené na
této technologii z důvodu nepřijatelných výkonových
vlastností, jako jsou nízká čerpatelnost a neodpovídající chování při nízké teplotě.
Plastické mazivo
TOTAL CERAN®
Kalcium sulfonát
komplex
TOTAL CERAN®
Na celém světě lze nalézt pouze několik závodů, které
jsou schopny vyrobit tato technicky vyspělá maziva
(TOTAL je jedním z nejvýznamnějších).
Tyto typy maziv jsou nejblíže k tzv.
„mazivům pro všechna použití“, která lze
dnes najít na trhu, jsou méně vhodná pro
vysoké rychlosti / těžké vibrace.
●
Výroba probíhá pomocí nového složitého super procesu, kdy se modifikují vlastnosti kalcium sulfonátu
za účelem vyloučení zmíněných nedostatků a umožnění produkce maziva s výjimečnými vlastnostmi,
jako jsou:
1
Vynikající vlastnosti z protioděrového
hlediska, vysokého zatížení a únosnosti
2
Vynikající odolnost vůči vodě
(dokonce při 40% vody)
3
Výborná mechanická stabilita
a odolnost ve smyku
4
Výborná tepelná stabilita
(nekapalní do > 300°C)
5
Nízkoteplotní výkon je dobrý
6
Velmi dobrá oxidační odolnost
(při tlaku a vysoké teplotě)
7
Velmi dobrá korozivní odolnost
7
Plastické mazivo
TOTAL MULTIPLEX®
Lithium
(Lithium/Kalcium komplex)
Ve srovnání s lithnými mazivy, maziva na bázi lithium komplexu vykazují některé výhody, speciálně při
použití za vysokých teplot. Bod skápnutí komplexních
maziv je všeobecně o více než 50°C vyšší než u konvenčních mýdelnatých maziv.
Tato maziva lze použít až do 160°C.
Dobře snáší nízké teploty. Provozní stabilita a separace oleje jsou dobré až výborné.
Ložisková výkonnost mazání je při vysokých teplotách
dobrá až výborná.
Čerpatelnost může být o něco nižší než u lithných
maziv.
Tyto jemné produkty se používají při vysokých
teplotách a vysokých rychlostech. Jsou svými schopnostmi srovnatelné s některými komplexními mazivy, mají ale delší životnost
a lepší chování při vysokých teplotách. Ačkoliv je
lze použít ve všech typech kuličkových ložisek, speciálně je efektivní mazání ložisek elektromotorů. To
rovněž prokazují vysokoteplotní ložiskové testy. Bod
skápnutí je obecně okolo 260°C, ale produkty jsou
použitelné až do 180°C.
Jejich struktura a kompozice jim dávají „nehlučící“
vlastnosti požadované pro mazání určitých ložisek.
Plastické mazivo
TOTAL ALTIS®
Polymočovina
Tato maziva mají vynikající odolnost vůči oxidaci.
Jejich zpevňovadla neobsahují žádná mýdla nebo
jiné kovy obsahující složky, které jsou pro-oxidanty
různé úrovně. Manipulace při nízkých teplotách je
uspokojivá.
Odolnost vůči vodě je dostatečná – v některých
třídách výborná. Antikorozivní odolnost vyžaduje
použití speciálních a efektivních inhibitorů. U maziv
na bázi polymočoviny lze očekávat výbornou životnost, čímž jsou velmi vhodná pro plnění celoživotních náplní.
8
Plastické mazivo
TOTAL CALORIS®
Bentonit
Tato plastická
maziva jemné
textury
mají
vynikající teplotní odolnost,
protože jejich zpevňovadlo se netaví, přinejmenším
až do teploty, kdy se olejová složka odpařuje, vzplane
nebo hoří. Nicméně protože omezením je základový
olej, je maximální teplota použití okolo 180°C.
Je to přibližně to samé, co bylo prezentováno u ostatních vysokoteplotních komplexních a nemýdelnatých
maziv.
I když mohou být tato vysokoteplotní maziva příležitostně použita pro špičkové teploty, je zapotřebí
častého přemazání.
Například protože toto zpevňovadlo nemá žádný bod
tavení, lze bentonitová maziva použít v aplikacích,
kde by krátkodobé teploty mohly být až 260°C.
Přemazání je pak zapotřebí již po několika hodinách
tohoto vysokoteplotního provozu.
Nízkoteplotní vlastnosti jsou dostatečné. Nicméně
mnoho bentonitových maziv je formulováno pro
vysokoteplotní aplikace.
Provozní stabilitu je nutno hodnotit jako příznivou až
dobrou. Oxidační stabilita a odolnost vůči korozi jsou
uspokojivé, pokud se zvýší aditivy.
Odolnost vůči vodě je dobrá.
PLASTICKÁ MAZIVA V LABORATOŘI
Většina testů plastických maziv,
které jsou normalizovány, definuje nebo popisuje vlastnosti,
jež se vztahují k výkonnostním
testům na skutečných nebo simulovaných provozních
mechanismech. Ty poskytují rozsáhlé užitečné informace o mazivech.
Nicméně je nutno uznat, že se jedná o laboratorní
testy, jejichž největší hodnotou je zmapování ukazatelů, jež lze očekávat při nasazení maziva ve speciální
aplikaci do provozu a stanovení fyzikálních standardů
pro výrobní kontrolu. Přímá korelace mezi laboratorními testy a provozním výkonem je zřídka kdy
možná, jelikož testy nikdy přesně neduplikují provozní
podmínky, a ty nejsou nikdy identické, dokonce ani
ve dvou navenek podobných aplikacích. Z těchto
důvodů je pochopení smyslu a významu testů neodmyslitelné pro požadovaná použití plastických maziv.
Konzistence
Konzistence je definována jako stav, kdy plastické mazivo odolává deformaci od aplikované síly.
Je to proto charakteristika plasticity, podobně jako
viskozita je charakteristika tekutosti. Konzistence
plastického maziva není konstantní, ale mění se
s teplotou. Může se rovněž měnit v důsledku manipulace nebo mechanického provozu, kterému
bylo podrobeno před měřením své konzistence.
Konzistence se udává ve vztahu ASTM jako tzv.
kónická penetrace, NLGI číslo nebo zdánlivá viskozita, každý z parametrů je určen při specifické teplotě
a popsané přípravě vzorku.
Na základě ASTM penetrace, NLGI normalizoval číselnou stupnici pro klasifikaci konzistence plastických
maziv. S rostoucí tvrdostí konzistenční čísla jsou:
●
V průběhu let několik institucí jako ISO - ASTM - IP DIN - AFNOR atd. vytvořilo normalizované testy, které
popisují vlastnosti nebo výkonové prvky plastických
maziv.
National Lubricating Grease Insitute (NLGI) normalizoval číselný systém klasifikující konzistenci plastických
maziv. Ze všech dostupných testů vybrala firma TOTAL
ty, které jsou v pravidelných intervalech prováděny na
jejích mazivech.
●
Testování
maziv
NLGI Mazivo
ASTM penetrace při 25°C
000
445 - 475
00
400 - 430
0
355 - 385
1
310 – 340
2
265 - 295
3
220 - 250
4
175 - 205
5
130 - 160
6
85 - 115
9
Kónická
penetrace
Metoda/Norma:
ASTM D 217
DIN 51804-T1 / ISO
2137
NF T 60-132 / IP50
Konzistence se obvykle měří tzv. Kónickou penetrací.
V tomto testu je umožněno normalizovanému tělísku
ve tvaru kužele pronikat vlastní tíhou po dobu 5 vteřin
při teplotě 25°C do vzorku maziva. Hloubka, do které
kužel proniká, se vyjadřuje v desetinách mm a udává
penetraci plastického maziva.
Jelikož kužel více proniká do měkkého maziva, udává
vyšší hodnota penetrace měkčí mazivo. V současné
době se na trhu vyskytují nejměkčí maziva rozsahu
000 (všechny hodnoty „0“ se obvykle týkají maziv pro
centrální mazací systémy), nejtvrdší maziva jsou stupně 3 resp. 4 (hodnoty 5 a 6 se už ve větším rozsahu
nepoužívají).
Penetrace se udávají následujícím způsobem:
Dlouhodobá penetrace
(W...)
Poznámka:
Speciální metody pro určování penetrace malých vzorků užívají jedné čtvrtiny
resp. poloviny kuželového měřidla (metoda
ASTM D 1403).
Stanovení
bodu skápnutí
Metoda/Norma:
IP 396 /NF T 60102C
Bod skápnutí maziva je teplota,
při
které
skápne
kapka
oleje
z trysky normalizované nádobky testovacího zařízení za popsaných testovacích podmínek. Materiály,
jako jsou konvenční mýdelnatá plastická maziva,
nemají skutečný bod tavení, nýbrž oblast tavení,
kdy látka prudce měkne. V normalizované nádobce
se ohřívá vzorek maziva ve speciální peci řízené
počítačem (obvykle Mettler) na teplotu, při které se
elektronicky detekuje padající kapka z nádobky.
Bod skápnutí se obvykle považuje, ale chybně,
za míru provozních schopností maziva při zvýšených teplotách.
Bod skápnutí v provozu neznamená nic jiného, než
že se nedá očekávat odolnost vůči vytékání maziva
při teplotě nad tímto bodem, neudává maximální
použitelnou teplotu maziva, protože výkonnost při
vysokých teplotách závisí na takových veličinách
jako jsou:
● zda vystavení vysoké teplotě je trvalé či občasné,
Metoda/Norma:
ASTM D 217 / DIN
51804-T1 / ISO 2137
NF T 60-132 / IP50
Vzorek maziva se zatěžuje v normalizovaném zařízení 60-ti nebo více cykly. Často je mazivo zatěžováno 100.000 cykly ale také 5.000 případně 10.000
cykly. Je zřejmé, že následně naměřené hodnoty
penetrace W... udávají celkovou představu o stabilitě plastického maziva. V některých případech
se při měření stability přidává do maziva voda,
pokud mazivo vodu obsahuje (např. TOTAL CERAN).
Obvykle se to dělá u maziv používaných ve vlhkém
prostředí.
Mechanická
stabilita
10
● zda se požadují cyklické změny z vysokých teplot
na nízké,
● odolnost maziva vůči odpařování,
● konstrukce mazaného mechanismu,
● frekvence přemazávání,
● jednoduché pravidlo však je, že provozní teplota
se rovná bod skápnutí minus 30 %.
Oxidační
stabilita
Metoda/Norma:
ASTM D 942
DIN 51808 / IP 142
Reakce s kyslíkem může vést k degeneraci plastického
maziva.
Tento test prováděný v Norma-Hoffmanově oxidační
bombě vyhodnocuje odolnost maziva uzavřeného
v kontejneru vůči oxidaci za specifických podmínek
statického účinku.
V tomto testu každá z pěti misek v bombě je
naplněna 4 gramy testovaného maziva. Bomba je
pak utěsněna a stlačena kyslíkem na 110 psi
(7,7 kg/cm2) a držena v lázni o teplotě 99°C.
Tlak v bombě se zaznamenává v předepsaných intervalech během testu. Na konci
tohoto specifikého testu, obvykle po
100, 250 nebo 500 hodinách, se spočítá
pokles tlaku. Změna tlaku vyplývá z absorpce kyslíku mazivem a uvolněním CO2 z maziva. Často
se výsledek tohoto testu udává jako ukazatel oxidační
stability maziva. Jedná se však o statický test. Nebere
se v úvahu při předvídání stability maziva za dynamických podmínek.
Valivá
stabilita
Metoda/Norma:
ASTM D 1831 (pozměněná)
Schopnost maziva odolávat změnám v konzistenci během provozu se nazývá valivá
resp. smyková stabilita. Pro hodnocení valivé stability
maziva se používá množství laboratorních testů, ale
dva byly normalizovány. Jedná se o změnu penetrace po dlouhodobém provozu v testovacím zařízení
ASTM D 217 a o změnu penetrace po náročném
valivém testu v zařízení ATM D 1831.
Při testu valivé stability se odvaluje malý vzorek
maziva (50 g) při 165 ot./min po určitou dobu při
dané teplotě. Používá se ocelový válec, který obsahuje 5 kg těžký kruhovitý blok. Měří se penetrace
při 25°C před a po odvalování. V důsledku malé
velikosti vzorku se penetrace určuje pomocí ASTM
D 1403 jednou čtvrtinou nebo jednou polovinou
měřidla.
TOTAL používá teplotu až 100°C s cílem přiblížit se
tak praktické zkoušce. Dále TOTAL prodloužil trvání
testu z 2 až na 4 hodiny nebo dokonce až na 100
hodin za účelem určení mechanické stability svých
maziv pro velmi náročné podmínky.
V obou těchto testech se zaznamenává za provozu
buď absolutní nebo procentuální změna penetrace.
I když se oba testy používají v hojné míře k indikaci
požadavků na mechanickou stabilitu, nebyl jejich
význam nikdy přesně determinován. Předpokládá
se, že změny penetrace v těchto testech indikují mechanickou stabilitu a jsou přímými ukazateli
změn v konzistenci, které mazivo přenáší za provozu.
Separace oleje
(při skladování)
Metoda/Norma:
ASTM D 1742
ASTM D 6184
IP 121 / DIN 51817
NF T 60-191
Při efektivním mazání musí plastické mazivo za provozu uvolňovat olej pomalu. Normální je určitý výskyt
volného oleje na povrchu maziva, jenž se uvolňuje při
skladování.
Avšak výrazná separace oleje při skladování může
vést ke ztrátě důvěry zákazníka v produkt. Tendenci
maziva uvolňovat olej během skladování lze předvídat
na základě testů ASTM D 1742 / IP 121 / DIN 51817
/ NFT 60-191 a ASTM D 6184.
V testu ASTM D 1742 je vzorek maziva umístěn na
síto (200), vystaven tlaku vzduchu a dán do pece při
25°C na 24 hodin. Všechen olej prosakující sítem se
sbírá, zváží a stanoví se procento odděleného oleje.
IP 121 / DIN 5107 / NFT 60-191 je víceméně stejná procedura, ale mazivo je vystaveno tlaku kovu
a umístěno do pece při 40°C na dobu 42 nebo 168
hodin.
ASTM D 6184 je opět téměř stejný proces, kdy mazivo
je vystaveno tlaku kovu a umístěno do pece při 100°C
na 30 nebo 50 hodin.
Tyto testy mají přímou souvislost se separací oleje,
která se objevuje ve kbelíkách maziva při skladování
a jsou přímými ukazateli separace, kterou lze očekávat v jiných velikostech nádob. Nejsou vhodné
pro mazivo měkčí než NLGI 1 a neužívají se pro
předvídání separační tendence maziva při dynamických provozních podmínkách. Za normální se
považuje oddělení maximálně 1 – 5% oleje
při skladování (závisí to rovněž na typu
zpevňovadla).
11
Test na
vymývání
vodou
Test na
postřik
vodou
Metoda/Norma:
ASTM D 1264
DIN 51807-T2 / IP 125
Prostředí, ve kterém musí
mazivo pracovat, je důležité, ale často se při volbě
maziva opomíjí. Vlhké podmínky, ať už je to vlhký
vzduch nebo intenzivní přímé vymývání vodou, může
ovlivnit mnoho maziv a je tedy důležitým faktorem,
který je nutno uvážit při volbě maziva v každém
provozu.
Podstatou tohoto testu je
měření odolnosti maziva na postřik vodou. Předem
definovaný film maziva se nanese na testovací destičku, která se vystaví postřiku vody (tlakem 22 až
40 PSI). Výsledkem po stanovené době je vyjádření
váhového úbytku destičky s mazivem.
Tímto srovnávacím testem lze indikovat charakter
adheze maziva na kovu vystaveném tlakovému postřiku vody.
Pokud voda vniká do mazaného zařízení, může mazivo
změknout (dokonce se může stát polotekutým) nebo
ztvrdne, může emulgovat nebo odpuzovat vodu.
Jeho adhezivní vlastnosti se mohou změnit a ochrana
kovového povrchu vůči korozi není dostatečná.
●
Schopnost maziva odolávat vymývání za podmínek,
kdy voda může přímo stříkat a zasahovat ložisko, je
důležitá vlastnost pro udržení dostatečného mazacího filmu. Předepsanými testovacími podmínkami lze
získat srovnávací výsledky mezi různými mazivy, které
však nemusí nutně předpovídat provozní výkonnost.
Metoda/Norma:
ASTM D 4049
Chování
v přítomnosti vody
Metoda/Norma: DIN 51807-T1
Tento test je vyvinut za účelem testování chování
maziva v přítomnosti vody při předem definovaných
statických poměrech.
Tento test používá speciální kuličkové ložisko, vybavené předním a zadním krytem se specifickým profilem.
Ložisko je naplněno 4 g zkoušeného maziva a pak
rotuje při 600 ot/min po dobu 1 hodiny při proudu
80°C teplé vody, jenž zasahuje ložiskové pouzdro. Na
konci testu se ložisko demontuje, vysuší a stanoví se
procentuální váhové úbytky maziva.
Pomocí šablony se nanese vzorek maziva na skleněný
proužek. Tloušťka vzorku je přibližně 1 mm. Pak se
tento proužek ponoří do destilované vody a vloží do
pece.
Doba testu je 3 hodiny při 40°C nebo 90°C.
TOTAL tento test upravil pro maziva CERAN® za účelem vytvoření mnohem drsnějších podmínek, doba
trvání testu je 8 hodin při konstantní teplotě 90°C.
Test se všeobecně považuje za užitečný pro hodnocení
maziv v případech, kdy se může vyskytnout vymývání
vodou, jako jsou ložiska kol, vlhká koncová ložiska
v papírenských strojích a ocelářském průmyslu.
Po ukončení testu se vzorek na skle okamžitě vizuálně
vyhodnocuje.
Pro vyhodnocení se používá následující stupnice:
●
12
0
Žádná změna.
1
Mírná změna, změna barvy,
mírná přilnavost vody na mazivu.
2
Střední změna, mazivo se začíná rozpouštět.
Vytváří se viditelný bílý/žlutý povlak
na mazivu, negativní vliv vody.
3
Velká změna, část úplného roztoku
maziva ve vodě, vytváří se mléčně
bílá emulze oleje ve vodě.
●
Životnost maziva Metoda/Norma:
DIN 51821
v kuličkových
Účel:
stanovit
ložiskách při
životnost plasticzvýšené teplotě,
kého maziva ve
vysoké rychlosti valivých elementech ložisek při reála zatížení:
ných testovacích
FAG FE 9
podmínkách.
Životnost maziva
v kuličkových ložiskách
při zvýšené teplotě
Metoda/Norma: ASTM D 3336
Tato testovací metoda vyhodnocuje výkonnost plastického maziva v kuličkových ložiskách provozovaných při lehkém zatížení, vysokých rychlostech a zvýšené teplotě.
Test ASTM D 3336 hodnotí výkonnost plastického
maziva ve 20 mm kuličkovém ložisku v provozu s lehkým zatížením a teplotou až 177°C (obvyklé intervaly
120, 150, 177°C) a rychlostí hřídele 10.000 ot/min.
Test běží až do poškození nebo do požadovaného
počtu testovacích hodin bez poškození.
Valivý element ložiska přizpůsobený v přístroji jako
testovací součást, se naplní specifickým zkontrolovaným množstvím maziva. Test se provádí při
zvolené teplotě, rotační rychlosti a axiálním zatížení.
Mazací podmínky v ložisku se mění během dlouhé
doby. Poškození ložiska se zaznamená, jakmile se
zjistí, že motor není schopen pohánět během testu
ložisko.
●
Množství maziva
2 mg
●
Teplota testu
Nastavitelná až
do + 250°C
Rotační rychlost
3.000 nebo
6.000 ot/min
Přítlačná síla
1500, 3000 nebo
4500 N
Hnací motor
520 W při 6.000 ot/min
320 W při 3.000 ot/min
Koroze
na měď
Metoda/Norma:
ASTM D 4048
IP 112 / DIN 51811
Tyto metody se používají ke zjišťování substancí
v plastickém mazivu, které by mohly korodovat měď.
Protože měď a slitiny mědi se používají v ložiskách,
je nezbytné, aby mazivo takové materiály nekorodovalo. Testy jsou podobné (obvykle nazývané „Testy
na měděném pásku“) a týkají se čistého a jemně
vyleštěného měděného pásku vertikálně ponořeného
do vzorku maziva. Dle metody ASTM je pásek úplně
ponořen, u IP metody do 2/3. Celek se vkládá do
pece na určitou dobu při dané teplotě, pak se vyndavá a chladí. Pásek se vyčistí a pozorují se skvrny
znečištění nebo koroze se slovním nebo numerickým
systémem vyhodnocení. U metody ASTM/DIN se provádí porovnání pásku po testu s normalizovaným
měděným páskem dle ASTM (ASTM Copper Strip
Standard).
●
Délka testu nebo testovací teplota není specifická,
ale musí být uvedena, pokud se udávají výsledky.
Testovací procedura pro TOTAL se provádí obvykle při 100°C, ale připouští se
jiné vzájemně dohodnuté teploty. Čas
může být specifikován jako 3 hodiny, 24
hodin, 7 dní nebo lze zvolit dle vzájemné
dohody.
13
Dynamický
test na korozi
(EMCOR test)
Metoda/Norma:
IP 220 / DIN 51802
ISO CD 11007
V tomto testu až osm
30-ti mm dvouřadých
naklápěcích ložisek se instaluje do úložných bloků na
společné základové desce, kde se otáčí společným
hřídelem s otáčkami 80 ot/min.
4 kuličkový
test na svaření
Metoda/Norma:
ASTM D 2596
Tento test má
název odvozený podle kuliček průměru 12,7 mm
(0,5 in) vyrobených z chromové legované oceli 64066
tvrdosti Rockwell C, které se používají jako zkušební
tělíska. Testovací metoda se provádí za účelem stanovení vlastností maziva přenášet zatížení s cílem určení
indexu Zatížení-Opotřebení a Bodu svaru.
Tři spodní koule jsou pevně uzavřeny v misce naplněné testovacím mazivem. Horní koule, která je upnuta
v pouzdru, je v bodovém kontaktu s každou spodní
koulí a může vůči nim rotovat pod zatížením rychlostí
přibližně 1770 ot/min.
Při testu se požadují nejméně dvě ložiska. Uložení
ložisek je standardně v plastových blocích.
Každé ložisko je naplněno 10 g zkoušeného maziva,
pouzdra ložisek jsou bez maziva. Po montáži běží
ložiska 30 minut, aby se rozložilo mazivo. Pak se
pouzdra otevřou a přidá se 10 ml destilované vody
(nebo v případě IP 135 syntetické mořské vody) z každé strany spodního pouzdra. Po smontování ložiska
běží dvě 8 hodinové periody následované dvěma 16
hodinovými odstávkami a jednou 8 hodinovou periodou se 108 hodinovou odstávkou. Na konci (164
hodin) se ložiska demontují a prověří se dráhy ložiska
z hlediska rezavění a koroze. Dráhy se vyhodnocují na
číselné stupnici od 0 do 5, kde nula znamená nulovou
korozi.
Protože byly vždy získány jen
slabé korelace mezi laboratorními a provozními výsledky
z hlediska extrémního tlakového
zatížení (EP), reprezentují testy pouze způsob popisu
vlastností za přijatelných nákladů. Zde jsou popsány
dvě metody.
Extrémní
tlak
14
Vzorek maziva zahřátý na teplotu okolo 27°C, se
vystaví sérii 10-ti sekundových testů při rostoucím
zatížení až do okamžiku svaření. Po každém 10-ti
sekundovém testu se měří a zaznamenává průměr
rýh na zmíněných třech statických koulích a všechny
čtyři koule se vyřazují. Index Zatížení-Opotřebení
v kilogramech se počítá z průměru rýh odpovídající
různým zatížením.
Bod svaru se udává v kilogramech, definice zatížení
svaru: „bod svaru za podmínek tohoto testu je nejnižší použité zatížení v silových kilogramech (nebo
Newtonech), při kterém se rotující koule zadírá a následně přivaří ke třem statickým koulím, indikující překročení hladiny extrémního tlaku plastického maziva.
Návrh způsobu záznamu testovacích výsledků (silové kg)
80, 100, 126, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 620,
800.
Tvrzení ASTM: „Tato testovací metoda použitá pro
specifické účely rozlišuje plastická maziva, jež mají
nízkou, střední a vysokou úroveň vysokotlakých vlastností. Výsledky nemusí nutně odpovídat výsledkům
za provozu“.
4 kuličkový
test na svaření
Metoda/Norma:
DIN 51350-T4
Tento test používá
totéž zařízení popsané v testu ASTM D 2596.
Mazivo se zkouší ve 4 kuličkovém systému, jenž se
skládá z rotující koule (běžící koule), klouzající při proměnné zátěžné síle po třech k ní identických koulích
(stojící koule). Zkušební zatížení se stupňovitě zvyšuje,
až se objeví svaření 4 kuličkového systému.
Test běží 60 sekund při otáčkách 1420 ot/min, zatížení se zvyšuje po krocích.
Mezi 2000 N a 4000 N s krokem 200 N, u zatížení
nad 5000 N se každý stupeň zvyšuje o 500 N.
Výsledky se zaznamenají jako poslední zatížení bez
svaru (LNWL) a zatížení svaru (WL) např. (320 daN
– 340 daN).
Pro stanovení vlastností plastických maziv
chránících před opotřebením jsou dostupné
2 metody, ASTM D 2266 a DIN 51350-T5. Tyto metody používají čtyři zkušební ocelové kuličky o průměru
12,7 mm v bodovém kontaktu, přičemž jedna rotuje.
Obě metody jsou dále popsány.
Ochrana před
opotřebením
4 kuličkový
test na
opotřebení
4 kuličkový
test na
opotřebení
Metoda/Norma:
DIN 51350-T5
Zkušební metoda využívá
shodné zařízení jako test
51350-T4.
Tento test lze provést dle následující procedury:
Procedura
Zatížení
Provozní čas
C
150 N
60 ± 0,5 minuty
D
300 N
60 ± 0,5 minuty
E
1,000 N
60 ± 0,2 sekundy
TOTAL vybral pro zkoušení pouze proceduru E.
Mazivo se testuje ve 4 kuličkovém systému s rotující
koulí (běžící koule) klouzající při příslušném zkušebním
zatížení (C,D nebo E) po třech identických koulích
(stojící koule), test se provádí dvakrát.
Po skončení testu se měří průměr rýh u 2 sad stojících
koulí. Tím je udáno opotřebení v mm.
Metoda/Norma:
ASTM D 2266 / IP 239
Tento test je v podstatě
podobný testu na extrémní tlaky ASTM D 2596, ale zařízení je mnohem citlivější a používané zatížení je omezeno do hodnoty 40 kg
(392 N) oproti 800 kg u zkušebního stroje na extrémní
tlaky. Používá se stejná kompozice a tvrdost ocelových koulí jako u ASTM D 2596. Při nižším zatížení
se neobjevuje zadírání nebo svar a úbytek materiálu
z koulí je výsledkem opotřebení.
Test běží 60 minut při otáčkách 1200 ot/min se zatížením 40 kg. Vzorek maziva je udržován při teplotě
75°C. Na konci testu se měří a zaznamenává velikost
otěrových rýh na třech statických koulích.
Záměrem testu je stanovit u maziva relativní charakteristiky ochrany před opotřebením v kluzných
aplikacích ocel – ocel. Test nelze využít k předvídání
otěrových charakteristik u jiných kombinací kovových
materiálů a nelze rovněž využít k rozlišení maziva na
vysokotlaké a ne-vysokotlaké.
15
DALŠÍ FYZIKÁLNÍ A VÝKONNOSTNÍ
TESTY PLASTICKÉHO MAZIVA
Když jsme se podívali na nejčastěji citované
testy maziv, stručně nyní zmíníme některé další
testovací metody, které se u maziv používají.
Většina testů se používá za účelem získání speciální výkonnostní charakteristiky nebo vlastnosti maziva, a proto je účelné seskupit různé
zkušební metody pod následující všeobecné
nadpisy:
Tlak nízkoteplotního tečení
Metoda/Norma: DIN 51805
Stanovení nejnižší použitelné teploty maziva. Vzorek
maziva teploty např. -35°C se umístí do držáku vzorku. Potom se mazivo vystaví účinku tlaku. Tlak se
stupňovitě zvyšuje, až se mazivo uvolní z držáku vzorku. Tento tlak potřebný k uvolnění maziva se vyjadřuje
v milibarech. Pokud se jedná o méně čerpatelné mazivo, výsledek může být vyjádřen ve °C při maximálním
tlaku 1400 mbar.
Penetrace při nízké teplotě
Metoda/Norma: NFT 60-171
Metoda je shodná s testem popsaným u kónické
penetrace. Výsledky se udávají v 1/10 mm při teplotě
mezi 0 až -40°C.
Zdánlivá viskozita (SOD)
Metoda/Norma: ASTM D 1092
Určením zdánlivé viskozity při nízké teplotě (metoda
ASTM D 1092) lze stanovit čerpatelnost a vlastnosti
tečení maziva při nízkých teplotách. Maziva navržená pro provoz při extrémně nízké teplotě (pod nulou)
nesmí tuhnout a vyvíjet po namočení při nízké teplotě výrazný odpor vůči rotaci ložisek. Následující
metody (IP 186 a ASTM D 1478) měří startovací
a točivé momenty malého lehce zatíženého kuličkového ložiska při nízkých teplotách až -54°C.
Kroutící moment při nízké teplotě
Metoda/Norma: ASTM D 1478
Testovací ložisko, které je instalováno na hřídeli s možností rotace 1 ot/min, se úplně naplní zkoušeným
mazivem a vloží do mrazícího boxu, který lze nastavit
na jakoukoliv nízkou teplotu až do -54°C. Vnějšek
ložiskového pouzdra je spojen s měřící soustavou, tak
že lze měřit sílu odporu. Po 2 hodinách se nastartuje
motor a zaznamená počáteční silový odpor. Protože
rotace pokračuje, kroutící moment klesá a odporová
16
síla se opět zaznamená po 60-ti minutách běhu. Tyto
dvě hodnoty jsou přenásobeny délkou ramene páky
a zaznamenány jako startující a provozní kroutící
moment maziva v jednotkách Nm.
Nízká teplota
Metoda/Norma: kroutící moment IP 186
Tato zkušební metoda určuje odolnost maziva vůči
nízkým teplotám pod 0°C až do -73°C v axiálně
zatíženém kuličkovém ložisku s rotací 1 ot/min.
Ačkoliv měřící zařízení je odlišné, testovací metoda
je v podstatě velmi podobná zkoušce ASTM D 1478.
Testovací ložisko, instalované na hřídeli s možností
rotace 1 ot/min, se naplní mazivem v utěsněné
jednotce, která se ponoří do tekuté chladící lázně.
Teplota chladící lázně je rovnoměrně snižována až
k testovací teplotě, jež může být až -73°C po dobu
1 až 1 1/2 hodiny. Po 2 hodinách se nastartuje motor
a zaznamená se počáteční odporová síla, jež se opět
měří po určité periodě běhu motoru. Stanoví se tak
startující a provozní kroutící moment v jednotkách
mNm.
SCHVÁLENÍ
DOPORUČENÍ
OD VÝROBCŮ
Mnoho výrobců zařízení (Original Equipment
Manufacturers) vydává schválení pro použití maziva
v jejich zařízeních.
Většina z nich používá dříve popsané testy, často
upravené, aby vhodněji vystihovaly praktický provoz
zařízení.
Je velmi důležité, když se doporučuje mazivo, které
splňuje požadavky výrobce. V praxi je velmi častý
případ, kdy se požaduje naprosto nevyhovující
mazivo.
KLASIFIKACE
PLASTICKÝCH MAZIV
ISO 6743-9
Například:
MULTIS EP 2: ISO-L-
X B C E B 2
Symbol 1 2 3 4
NLGI stupeň
ISO
L
X
Symbol 1
Symbol 2
Symbol 3
Symbol 4
NLGI stupeň
ISO
Třída maziva
Plastická
maziva
Minimální
provozní
teplota
Maximální
provozní
teplota
Chování
v přítomnosti
vody
Vysokotlaké
vlastnosti
Konzistence
Teplota
Skupina
Teplota
Symbol 1 Mini T°C
A
B
C
D
E
X
0
-20
-30
-40
>-40
Symbol 2 Maxi T°C Symbol 3 Anti-koroze Prostředí Symbol 4
A
L
A
60
A
L
Nemá zlepšené
L
B
90
B
M
vysokotlaké
H
L
C
120
C
vlastnosti
L
M
D
140
D
E
160
E
M
M
B
M
F
180
F
H
Má
H
G
>180
G
L
vysokotlaké
M
H
H
vlastnosti
H
I
H
L: Nechrání vůči korozi
M: Ochrana v přítomnosti destilované vody
H: Ochrana v přítomnosti slané vody
Anti-korozivní vlastnosti:
Penetrace
po 60
cyklech
000
00
0
1
2
3
4
5
6
445 - 475
400 - 430
355 - 385
310 - 340
265 - 295
220 - 250
175 - 205
130 - 160
85 - 115
L: Suché prostředí
M: Vlhké prostředí
H: Vypírání vodou
Prostředí:
Charakter
dle
DIN 51 502
K P 2 K -25
Tabulka 1 2
Stupeň
NLGI
Tabulka 3
DIN 51502
Například:
MULTIS EP 2:
EP
vlastnosti
Chování v přítomnosti vody
3
Nejvyšší
použitelná
teplota °C
4
NLGI stupeň
Tabulka 1
Typ maziva – Oblast aplikace
Charakter
Maziva pro ložiska dle DIN 51 825
K
Maziva pro zavřené převody dle DIN 51 826
G
Maziva pro otevřené převody
OG
Maziva po kluzná ložiska a utěsnění
M
Tabulka 2
Informace o aditivech
Charakter
C
D
E
F
G
H
K
M
N
P
R
S
T
U
+ 60
+ 80
+ 100
+ 120
+ 140
+ 160
+ 180
+ 200
+ 220
nad 220
Chování v přítomnosti
vody dle DIN 51 807 část 1
hodnocení odolnosti proti
vodě DIN 51 807
(stupeň-zkušební teplota)
0 - 40 nebo 1 - 40
2 - 40 nebo 3 - 40
0 - 40 nebo 1 - 40
2 - 40 nebo 3 - 40
0 - 90 nebo 1 - 90
2 - 90 nebo 3 - 90
0 - 90 nebo 1 - 90
2 - 90 nebo 3 - 90
dle dohody
dle dohody
dle dohody
dle dohody
dle dohody
dle dohody
Tabulka 4
Přísady pevného maziva (např. MoS2, Grafit)
F
Ester
E
Nejnižší použitelná teplota
dle DIN 51 805 při tlaku 1400 mbar
Fluor uhlovodíky
FK
- 10°C
Polyglykol
PG
- 20°C
Silikonový olej
SI
- 30°C
EP aditiva
P
- 40°C
17
Další informace můžete získat na adrese:
www.lubricants.total.com
www.total.cz
WD COMMUNICATION - 08/03 - Photos credit: TOTAL LUBRIFIANTS – Euro Agency 1/2008
TOTAL ČESKÁ REPUBLIKA s.r.o.
Kolbenova 5a/882,
190 02 Praha 9 - Vysočany
Tel.: +420 224 890 511
Fax: +420 224 890 560