Środki smarowe – podstawa prawidłowej pracy maszyn i urządzeń

W celu zapewnienia odpowiedniej pracy, trwałości i niezawodności nowoczesnych urządzeń przemysłowych niezbędne jest wykorzystanie olejów smarowych i technologicznych, płynów obróbkowych oraz smarów. Wszystkie te produkty powinny posiadać możliwie jak najwyższą jakość oraz być odpowiednio dobrane do urządzeń, między innymi pod kątem parametrów lepkościowych. Zadaniem producentów tego typu asortymentu jest udoskonalanie właściwości środków smarowych. Jest to niezbędne działanie ze względu na ciągły wzrost wymagań nowoczesnych technologii, jak i norm oraz standardów międzynarodowych. Ponadto kontrolowanie właściwości użytkowych smarów niesie ze sobą wiele zalet, do których należy między innymi zwiększenie trwałości urządzeń, spadek ich awaryjności, wzrost okresu użytkowania środków smarowych oraz łatwiejszy dostęp do informacji na temat stanu technicznego maszyn.

W niniejszym artykule dowiesz się, co wchodzi w skład środków smarowych, do czego służą oraz jakie powinny mieć właściwości chemiczne i fizyczne, aby spełniały swoje zadanie.

Co wchodzi w skład środków smarowych?

Nowoczesne środki smarne składają się z szerokiej gamy płynów bazowych i dodatków chemicznych. Muszą bowiem spełnić szereg norm dotyczących specyfikacji wydajności oraz zapewnić odpowiednie działanie produktu. Specyfikacje te odnoszą się do chemicznych, jak i fizycznych właściwości formułowanego oleju, a także zapewniają ciągłość jego działania i ochronę silnika lub maszyny w eksploatacji.

Chociaż wiele z tych właściwości jest modyfikowanych lub wzmacnianych przez zastosowanie dodatków, znajomość właściwości oleju bazowego, a zwłaszcza jego ograniczeń jest kluczowa dla skutecznego sformułowania dowolnego środka smarnego.

Płyn bazowy pełni kilka funkcji, ale przede wszystkim oddziela ruchome powierzchnie maszyny, minimalizując tarcie. Wiele właściwości środków smarowych jest wzmocnionych lub całkowicie wynika z dodania specjalnych dodatków chemicznych do płynu bazowego. Przykładowo, w celu poprawy stabilności na utlenianie i degradację oleju silnikowego stosowane są przeciwutleniacze. Natomiast dodanie specjalnych dodatków kształtuje właściwości przeciwzużyciowe środków smarowych. Płyn bazowy działa jako nośnik tych dodatków, dlatego też musi być w stanie utrzymać je w roztworze.

Jakie są pożądane właściwości chemiczne środków smarowych?

Nowoczesne oleje smarowe oprócz podstawowej funkcji, jaką jest zmniejszanie tarcia i ochrona elementów konstrukcji maszyn pełnią wiele innych zadań. W trakcie tarcia generowane jest ciepło, dlatego też powinny mieć działanie chłodzące, które umożliwi odprowadzanie powstałego ciepła. Płyny obróbcze, czyli ciecze chłodząco – smarujące można podzielić na wodę, emulsje i oleje mineralne. Woda charakteryzuje się najlepszymi właściwościami chłodzącymi, ale dużo gorszymi właściwościami smarującymi w porównaniu do olejów mineralnych. Z kolei oleje w mniejszym stopniu potrafią odprowadzać ciepło. Dlatego też ważną kwestią jest znalezienie optymalnego stosunku chłodzenia do smarowania, który przekłada się na wzrost żywotności maszyn. Kolejną funkcją środków smarowych jest przeciwdziałanie powstawaniu ogniw korozyjnych, działanie czyszczące, jak i tworzenie uszczelnień.

Ze względu na powyższe zastosowania środki smarowe powinny posiadać szereg odpowiednich właściwości, takich jak:

Lepkość i indeks lepkości

Lepkość mierzy tarcie wewnętrzne w cieczy, odzwierciedlając sposób oddziaływania molekuł. Jest to istotna właściwość smaru, wpływająca na zdolność oleju do tworzenia filmu smarnego lub minimalizowania tarcia i zmniejszania zużycia elementów konstrukcji maszyn. Indeks lepkości natomiast wskazuje na zachowanie parametru lepkości w zmiennych warunkach temperatury. Im wyższy indeks lepkości danego produktu tym lepsze właściwości eksploatacyjne oleju smarowego.

Odporność na utlenianie

Degradacja smarów przez mechanizmy utleniające jest potencjalnie bardzo poważnym problemem. Mimo, że sformułowany środek smarny może mieć na początku wiele pożądanych właściwości to utlenianie może doprowadzić do ogromnej utraty jego wydajności. Proces utleniania prowadzi przede wszystkim do zmiany liczby kwasowej produktu (zwiększone ryzyko korozji) oraz do spadku lepkości (tym samym pogorszenie właściwości smarowych). Widocznym objawem utlenienia oleju jest zmiana jego barwy.

Opracowano szereg testów stabilności, aby zmierzyć odporność na utlenianie w odmiennych warunkach, które korelują z różnymi zastosowaniami smarów.

Odporność na korozje

Olej bazowy środka smarnego nie może zawierać elementów powodujących korozję metalowych części silnika lub maszyny. Testy korozyjne zwykle obejmują doprowadzenie próbki oleju bazowego do kontaktu z powierzchnią metalu w kontrolowanych warunkach. Odbarwienie metalu, zmiany stanu powierzchni lub ubytek masy można wykorzystać do pomiaru skłonności oleju do korozji. Opracowano również testy mające na celu pomiar właściwości antykorozyjnych oleju w niesprzyjających warunkach, m.in. w obecności wody, solanki lub kwasów powstałych jako produkty spalania.

Kompatybilność z uszczelnieniami

Smary stykają się z gumowymi lub plastikowymi uszczelkami w maszynach. Oddziaływanie z olejem może mieć wpływ na wytrzymałość i stopień „pęcznienia” tych uszczelek. Różne testy mierzą wpływ olejów bazowych na różne uszczelnienia i w różnych warunkach testowych.

Pienienie

Kolejną ważną właściwością środków smarnych, zapewniającą prawidłową pracę maszyn i urządzeń jest niska zdolność do pienienia. Jest to istotne w szczególności przy układach hydraulicznych. Dodatkowo powinny wykazywać zdolność do szybkiego odpowietrzania, co wpływa na przeciwdziałanie pojawieniu się uszkodzeń kawitacyjnych.

Oferta Grupy PCC

Środki smarowe są jednym z głównych obszarów aplikacyjnych, pod kątem rozwoju polioli w Grupie PCC Rokita. Dzięki temu specjalistyczna oferta produktowa jest nieustannie rozszerzana i zawiera wiele, różnorodnych wyrobów, które są dostępne na rynku. Do środków smarowych, które można znaleźć w portfolio produktowym PCC zaliczane są nowe syntetyczne oleje, bazy olejowe do płynów hydraulicznych oraz wodo rozpuszczalne oleje bazowe. Ostatnie z nich wykorzystywane są jako syntetyczne oleje bazowe, jak i dodatki w przemyśle środków smarowych oraz płynów obróbczych.

Olejami bazowymi do przekładni przemysłowych, kompresorów, płynów hydraulicznych, przemysłu tekstylnego, czy płynów obróbczych są Rokoluby. W tej grupie można znaleźć polialkilenoglikole (PAG) zarówno rozpuszczalne w wodzie (Rokoluby serii 50-B i Rokoluby serii 60-D), jak i nierozpuszczalne w wodzie (Rokoluby serii P-B oraz Rokoluby serii PO-D) oraz estry fosforowe (Rokolub serii FR I i Rokoluby serii FR T). Mają zdolność do przenoszenia ciepła, zapewniają czystość maszyn i urządzeń. Ponadto w większym stopniu niż oleje mineralne ograniczają powstawanie nagarów oraz osadów. Natomiast do dodatków funkcyjnych używanych w olejach smarowych i płynach obróbczych zaliczany jest Rokolub serii AD oraz Chemfac serii PB. Dzięki nim możliwe jest otrzymanie olejów o lepszych właściwościach przeciwzużyciowych oraz przeciwzatarciowych, a tym samym wydłużenie eksploatacji maszyn.

W portfolio Grupy PCC zawarte są również różnorodne dodatki do formulacji płynów chłodząco-smarujących. Zakres właściwości aplikacyjnych oferowanych produktów jest bardzo szeroki. Dzięki temu możliwe jest precyzyjne dopasowanie danego towaru do potrzeb klienta. Jedną z największych grup produktów stanowią ROKAnole. W obrębie tej grupy można wyróżnić ROKAnole o lepszych właściwościach odtłuszczających (ROKAnole serii GA, NL), emulgacyjnych (ROKAnole serii K i O), zwilżających (ROKAnole serii ID, ROKAnole serii IT), czy też niskopiennych (ROKAnole serii LP). Oprócz nich istnieją również inne grupy produktów pełniących funkcje emulgatorów lub dodatków niskopiennych i antypiennych w wielu aplikacjach przemysłowych.

Grupa PCC zapewnia kompleksową pomoc w doborze odpowiedniego produktu do potrzeb konsumentów, a szczegółową ofertę tego typu produktów można znaleźć w katalogu produktów Grupy PCC.