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
WD COMMUNICATION - 08/03 - Photos credit: TOTAL LUBRIFIANTS – Euro Agency 1/2008
