مقالات
انواع گریس و کاربردهای آن
گریس ها، مواد روان کننده جامد یا نیمه جامد هستند که در اثر انتشار عوامل ضخیم کننده در یک روان کننده مایع تشکیل می شوند. گریس، به طور کلی از فرآیند صابونی شدن امولسیونی با روغن معدنی یا گیاهی تشکیل می شود.
از ویژگی های مشترک انواع گریس این است که اکثر آنها دارای گرانروی اولیه بالایی هستند. با اعمال عملیات برش، این مواد روغنی و سنگین، گرانروی تقریباً یکسانی پیدا می کنند و برای استفاده در روغن های روان کننده مناسب اند.
به این تغییر ویسکوزیته، نازک شدن محدوده برش گفته می شود. این عملیات را معمولاً روی نمودارهای ویژگی های فیزیکی و شیمیایی گریس، توصیف می کنند. گریس گاهی اوقات برای توصیف مواد روانکاری استفاده می شود که به سادگی جامدات نرم یا مایعات با ویسکوزیته بالا هستند. به عنوان مثال، ژل های نفتی مانند وازلین به طور کلی در گروه چربی ها طبقه بندی نمی شوند.
گریس در مکانیزم هایی استفاده می شود که به نباز به خاصیت روان کنندگی دارند. این مواد همچنین به عنوان ماده مهم در آب بندی برای جلوگیری از نفوذ آب و مواد غیر قابل تراکم استفاده می شوند.
خواص و ویژگی های گریس چیست؟
گریس، از یک روغن و یا روان کننده مایع تشکیل شده است که با یک ماده غلیظ کننده، به طور معمول یک صابون، مخلوط می شود تا یک ماده جامد یا نیمه جامد تشکیل شود. گریس ها معمولاً مایعات برش دهنده یا شبه پلاستیک هستند، به این معنی که ویسکوزیته مایع، تحت برش، کاهش می یابد.
پس از اعمال نیروی کافی برای برش گریس، ویسکوزیته افت کرده و به ویژگی های روغن روان کننده پایه، مانند روغن معدنی بسیار نزدیک می شود. این افت ناگهانی نیروی برشی به این معنی است که گریس به عنوان یک مایع پلاستیکی در نظر گرفته می شود و کاهش نیروی برشی با گذشت زمان، آن را به تیکسوتروپیک (thixotropic) تبدیل می کند. چند نمونه از انواع گریس، خاصیت رئوتروپیک یا rheotropic دارند، به این معنی که هنگام کار، لزج تر می شوند.
گریس به عنوان عامل غلیظ کننده و ضخیم کننده
صابون ها متداول ترین ماده امولسیون کننده هستند و انتخاب نوع صابون به نوع استفاده از آن بستگی دارد. صابون ها شامل استئارات کلسیم، استئارات سدیم، استئارات لیتیوم و همچنین مخلوطی از این اجزا هستند. از مشتقات اسیدهای چرب خصوصاً لیتیوم ۱۲-هیدروکسی استئارات، غیر از استئارات های فوق نیز استفاده می شود.
ماهیت صابون ها بر مقاومت در برابر دما (مربوط به ویسکوزیته)، مقاومت در برابر آب و ثبات شیمیایی انواع گریس حاصل تأثیر می گذارد (گریس نسوز). سولفونات های کلسیم و پلی اوره به طور قابل توجهی، غلیظ کننده های چربی هایی هستند که بر پایه صابون های فلزی ساخته نشده اند.
از مواد جامد پودر شده نیز ممکن است به عنوان غلیظ کننده، بخصوص به شکل خاک رس استفاده شود. انواع گریس بر پایه روغن چرب با مواد غلیظ کننده دیگری مانند قیر، گرافیت یا میکا نیز تهیه شده اند که دوام گریس را نیز افزایش می دهند. گریس های سیلیکونی معمولاً با سیلیس، غلیظ می شوند.
ارزیابی و تحلیل مهندسی گریس
انواع گریس پایه لیتیوم، بیشترین کاربرد را دارند. گریس های پایه سدیم و لیتیوم از نقطه ذوب (نقطه اُفت) بیشتری نسبت به گریس های پایه کلسیم برخوردار هستند اما در برابر آب، مقاوم نیستند. گریس بر پایه لیتیوم دارای نقطه افت در ۱۹۰ تا ۲۲۰ درجه سانتیگراد (۳۵۰ تا ۴۰۰ درجه فارنهایت) است. با این حال حداکثر دمای قابل استفاده برای گریس پایه لیتیوم، ۱۲۰ درجه سانتی گراد است.
مقدار چربی موجود در یک نمونه را می توان در آزمایشگاه با استخراج با یک حلال تعیین کرد. روشی مانند گراویمتری یا وزن سنجی در این کار می تواند استفاده شود.
مواد افزودنی به گریس
برخی از انواع گریس دارای برچسب “EP” هستند که نشان دهنده “فشار شدید” است. تحت فشار زیاد یا یک شوک زیاد، چربی طبیعی می تواند تا حدی که قطعات چرب شده در تماس فیزیکی قرار بگیرند، فشرده شود و باعث اصطکاک و سایش گردد.
گریس های EP، مقاومت فیلم یا پوشش را در برابر آسیب دیدگی افزایش می دهند. این مواد روانکاری می توانند پوشش های محافظ را روی سطوح فلزی ایجاد کنند. این پوشش ها شامل روان کننده های جامد مانند گرافیت یا دی سولفید مولیبدن هستند.
مواد افزودنی جامد مانند مس یا پودر سرامیک به برخی از انواع گریس برای شرایط فشار استاتیک و یا کاربرد در دمای بالا یا جایی که خوردگی می تواند مانع از عملکرد بهتر قطعات در مراحل بعدی شود، اضافه می گردد. این ترکیبات به عنوان ماده آزاد کننده کار می کنند. از افزودنی های جامد به دلیل آستانه یا شدت زیاد نمی توان در بلبرینگ ها استفاده کرد. مواد افزودنی جامد باعث افزایش سایش در بلبرینگ ها می شود.
طبقه بندی انواع گریس و استانداردهای آن
طبق همکاری مشترک انستیتو استاندارد ASTM و مؤسسه ملی روغنکاری روغن (NLGI) و SAE International، طبقه بندی استاندارد و مشخصات استاندارد برای روغن های سرویس خودرو” ASTM D4950″ برای اولین بار در سال ۱۹۸۹ توسط ASTM International منتشر شد.
با استفاده از کدهای تصویب شده، انواع گریس مناسب برای روغن کاری اجزای شاسی و یاطاقان چرخ های وسایل نقلیه را طبقه بندی می کنند. این طبقه بندی به صورت زیر است:
- LA و LB: روان کننده های شاسی (به ترتیب مناسب برای کار خفیف و شدید)
- GA ، GB و GC: بلبرینگ چرخ (به ترتیب مناسب برای کار خفیف، متوسط و شدید)
اندازه گیری میزان ثبات گریس معمولاً با شماره NLGI آن بیان می شود. عناصر اصلی طبقه بندی و سازگاری گریس طبق منابع استاندارد ATSM D4950 و NLGI در “گریس های روان کننده اتومبیل” و استاندارد SAE J310 که توسط SAE International منتشر شده، تولید و بیان شده است.
استاندارد ISO 6743-9، استانداردی است که در مورد روان کننده ها، روغن های صنعتی و محصولات وابسته (کلاس L) – طبقه بندی- قسمت ۹: خانواده X (گریس ها)”، صحبت می کند و برای اولین بار در سال ۱۹۸۷ توسط سازمان بین المللی استاندارد منتشر شد.
این منبع استاندارد، طبقه بندی دقیق روغنه ایی را که برای روغن کاری تجهیزات، اجزای ماشین آلات، وسایل نقلیه و غیره نیاز است را بررسی کرده و توضیح داده است.
انواع گریس آزمایشگاهی
انواع گریس آپیزون (Apiezon)، پایه سیلیکونی و پایه فلوئور اِتر، همگی معمولاً در آزمایشگاهه ای روغن کشی استفاده می شوند. گریس به جلوگیری از “یخ زدگی” اتصالات کمک می کند و همچنین اطمینان حاصل می شود که سیستم های خلأ به خوبی بسته شده اند.
گریس های مبتنی بر هیدروکربن Apiezon، ارزان ترین و مناسب ترین گزینه برای کاربردهای تحت شرایط خلأ هستند. با این حال، اینها در بسیاری از حلال های آلی حل می شوند.
انواع گریس پایه سیلیکونی ارزان تر از گریس های پایه فلورو اتر هستند. آنها نسبتاً بی اثر بوده و به طور کلی بر واکنش ها تأثیر نمی گذارند. گریس های پایه سیلیکونی به راحتی با حلال از بین نمی روند، اما با خیساندن در وان حمام به طور مؤثر از بین می روند.
گریس های پایه فلورو اتر، نسبت به بسیاری از مواد از جمله حلال ها، اسیدها، بازها و اکسید کننده ها، بی اثر هستند. اگرچه باید گفت که این نمونه گریس ها، گران هستند و به راحتی پاک نمی شوند.
گریس گرید غذایی
انواع گریس با گرید غذایی به آن دسته از گریس هایی گفته می شود که با غذا در تماس هستند. روغن پایه روان کننده گرید غذایی به طور کلی، یک ماده پتروشیمیایی با مقادیر کم گوگرد است، به راحتی اکسید و امولسیون نمی شود.
یکی دیگر از روغن های پایه پلی آلفا – اولفین که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد، دارای سه عنوان برای گرید غذایی است: H1، H2 و H3.
روان کننده های H1 روان کننده های گرید غذایی هستند که در محیط های فرآوری مواد غذایی، جایی که امکان تماس تصادفی مواد غذایی وجود دارد، استفاده می شوند. روان کننده های H2، روان کننده های صنعتی هستند که در تجهیزات و قطعات ماشین آلات، در مکان هایی که امکان تماس با غذا وجود ندارد، استفاده می شود.
روان کننده های H3 روان کننده های گرید غذایی، روغن های خوراکی معمولاً هستند که برای جلوگیری از زنگ زدگی در اتصالات، چرخ ها و تجهیزات مشابه استفاده می شوند.
ترکیبات آنالوگ انواع گریس، محلول در آب
در بعضی موارد، روغن کاری و گرانروی زیاد روغن در مواردی که به مواد غیر سمی و غیر روغنی نیاز است، باید استفاده شوند. کربوکسی متیل سلولز یا CMC، یکی از مواد پرکاربرد مورد استفاده برای ایجاد یک آنالوگ گریس، بر پایه آب است. CMC هم غلیظ کننده محلول است و هم اثر روانکاری دارد. غالباً روان کننده های پایه سیلیکون برای روغن کاری، در محلول اضافه می شوند.
طبقه بندی انواع گریس بر اساس مواد تشکیل دهنده
به طور سنتی از انواع گریس یا روان کننده برای روانکاری وسایل نقلیه، شناورها، ماشین آلات و اجزای سازنده آنها استفاده می شود. با این حال، هیچ دو روان کننده ای یکسان نیستند – انواع مختلف گریس بر اساس ویژگی های منحصر به فردی که دارند، نتایج مختلفی ایجاد می کنند.
با توجه به این قابلیت ها، روان کننده ها کاربردهای مختلفی دارند و در طیف وسیعی از صنایع از جمله خودروسازی، ساخت و تولید قطعات، معدن، ساخت و ساز، صنایع فولاد، صنایع دریایی، کشاورزی و غیره مورد استفاده قرار می گیرند.
انواع گریس و موارد مصرف آنها
۱-گریس کلسیم
گریس کلسیم یکی از اولین سری انواع گریس است که برای مصارف عمومی تولید شده است. برخی از ویژگی های اصلی این گریس چند منظوره، شامل مقاومت در برابر آب، محافظت خوب در برابر خوردگی و پایداری مکانیکی زیاد است.
با این حال، این روان کننده بهتر است در دماهای پایین استفاده شود، زیرا درجه حرارت بالا ممکن است باعث تغییر در ساختار آن شود. امروزه از گریس کلسیم و گریس ساختاری کمپلکس کلسیم عمدتاً در کاربردهای دریایی، صنعتی، خودروسازی و کشاورزی استفاده می شود.
۲-گریس لیتیوم
یکی از انواع گریس، گریس لیتیوم است. گریس لیتیوم یک گریس چند منظوره است که با ویژگی هایی نظیر دوام، گرانروی بالا و پایداری خوب، شناخته می شود. این گریس برای ایجاد محافظت طولانی مدت در برابر اکسیداسیون، خوردگی، دمای شدید و فرسودگی، طراحی شده است.
انواع گریس کمپلکس لیتیوم و گریس لیتیوم همچنین با روغنکاری عالی، مقاومت خوب در برابر آب و توانایی و مقاومت در برابر فشارهای زیاد و شوک شناخته می شوند. آنها برای کاربردهای مختلفی از جمله خودروسازی، باغبانی، مصارف صنعتی، خانگی و کاربردهای فلزی مناسب هستند.
۳-انواع گریس کمپلکس آلومینیوم
انواع گریس کمپلکس آلومینیوم مزایای زیادی دارد. این نوع گریس می تواند در برابر درجه حرارت بسیار بالا مقاومت کند، دارای مقاومت عالی در برابر آب است، از زنگ زدگی، خوردگی و اکسیداسیون جلوگیری می کند و از ثبات برشی خوبی برخوردار است.
از انواع گریس کمپلکس آلومینیوم به بهترین وجه در صنایع غذایی استفاده می شود، اما در صنایع دیگری مانند صنایع خودرو سازی، فرزکاری فولاد، ساخت و ساز و کشاورزی نیز نتایج عالی را از خود به جای می گذارد.
۴- انواع گریس کمپلکس باریم
انواع گریس کمپلکس باریم، عملکرد بالا دارد. این ماده به دلیل پایداری مکانیکی، مقاومت در برابر درجه حرارت بالا، مقاومت در برابر بارهای سنگین و سرعت زیاد، تحمل عالی نسبت به آب، پایداری عالی در برابر اکسیداسیون و همچنین مقاومت در برابر مواد شیمیایی مختلف، بسیار معروف است.
از انواع گریس کمپلکس باریم بیشتر در کاربردهای سنگین، مانند مصارف صنعتی، هوانوردی، دریایی و ساخت و تولید قطعات و … استفاده می شود.
۵- گریس BENTONE (سفال)
گریس بنتون، یک روانکار بر پایه رس است که با کمک خاک رس بنتونیت تولید می شود. این نوع گریس غالباً روان کننده غیر مذاب نامیده می شود زیرا نقطه افت مشخصی ندارد. از خصوصیات اصلی آن می توان به مقاومت در برابر تغییر دما، محافظت زیاد در برابر سایش، تحمل استثنایی در برابر آب، پایداری مکانیکی یا قبات برشی خوب و چسبندگی عالی اشاره کرد.
گریس بنتون برای کاربردهای بسیار طاقت فرسا و سخت ایده آل است. این نوع از گریس به طور معمول در صنایع فولاد، ساخت و تولید، ساخت و ساز، معدن و سرامیک استفاده می شود.
۶- گریس پلی اوره
گریس پلی اوره به دلیل ویژگی های شگفت انگیزی که دارد، از جمله مقاومت فوق العاده در برابر آب، پایداری زیاد در برابر اکسیداسیون، جلوگیری از زنگ زدگی و خوردگی، دوام، پایداری مکانیکی خوب و همچنین عملکرد در دمای بالا، بسیار محبوب است.
با توجه به این ویژگی ها، انواع گریس پلی اوره برای کاربردهای طولانی مدت توصیه می شود و در صنایع مختلف کاربرد دارد. این ماده برای روغن کاری در کارخانه های فولادی و موتورهای الکتریکی، ضروری است.
۷- گریس سدیم
گریس سدیم با مخلوط شدن صابون سودا با مواد افزودنی و روغن های پایه تهیه می شود. چنین مخلوطی دارای ویژگی هایی نظیر پایداری برشی، نقطه افت بالا، محافظت در برابر زنگ زدگی و روانکاری مناسب است. این نوع گریس، مقاومت خوبی در برابر آب نداشته و ثبات اکسیداسیون ضعیفی دارد.
از گریس سدیم به دلیل اشکالاتی که دارد، بیشتر برای روانکاری یاتاقان های عملیات نورد استفاده می شود. علاوه بر این، برای تولید انواع گریس با کیفیت و ارزش بالاتر، گریس سدیم معمولاً با گریس های دیگر مخلوط می شود.
تمام این هفت نوع از انواع گریس را می توان به گریس های چند منظوره (MP)، گریس فشار شدید (EP)، گریس های دریایی، گریس های سنگین، گریس های ویژه، گریس های اتومبیل، گریس های صنعتی و … طبقه بندی کرد. این محصولات، بسته به ویژگی های منحصر به فرد روغن های پایه، مواد افزودنی و مواد غلیظ کننده در فرآیند تولید مورد استفاده قرار می گیرند.
فاکتورهایی که باید هنگام انتخاب انواع گریس در نظر بگیرید
در مورد خرید انواع گریس برای نیازهای شخصی، بهتر است قبل از تصمیم گیری، چندین فاکتور را در نظر بگیرید.
۱- نوع روغن پایه
روغن پایه، اساس تولید هر روان کننده و گریس است. لازم به ذکر است که نوع آن، عملکرد کلی گریس را تعیین می کند. سه نوع اصلی روغن های پایه شامل روغن های معدنی، مصنوعی و گیاهی برای تولید انواع گریس استفاده می شوند. روغن های مصنوعی بهترین نتیجه را از نظر حفاظت، عملکرد، دما و مقاومت در برابر آب و به دنبال آن، ثبات برشی خوب را ارائه می دهند.
۲-مواد افزودنی
از مواد افزودنی برای بهینه کردن بسیاری از ویژگی های انواع گریس، ارتقای کیفیت و تقویت عملکرد آن استفاده می شود. متداول ترین افزودنی ها شامل افزودنی های فشار بالا، اکسیداسیون، زنگ زدگی و بازدارنده های خوردگی، همان پلیمرهایی هستند که برای افزایش چسبندگی، مواد جامد نامحلول و مواد افزودنی استفاده می شوند.
این ترکیبات باعث افزایش ویژگی توانایی انواع گریس در محافظت از سطوح در برابر سایش و پارگی می شوند. همچنین، رنگ ها و رنگدانه های خاصی به هر گریس اضافه می شود.
۳- غلیظ کننده ها
از غلیظ کننده ها برای اتصال بهتر کلیه اجزای انواع گریس استفاده می شود. این ترکیبات باعث افزایش کارایی کلی هر یک از گریس ها می شود. انواع غلیظ کننده هایی که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند شامل صابون های ساده و پیچیده هستند که بر پایه ترکیبات لیتیوم، کلسیم، آلومینیوم، سدیم و باریم ساخته می شوند.
علاوه بر این، می توان از خاصیت غلیظ کننده غیر صابونی خاص، مانند مواد پایه ای بر روی خاک رس و پلی اوره، برای قوام بخشیدن به انواع گریس استفاده کرد.
۴-ثبات
سازگاری یا ثبات، خاصیتی است که توسط مؤسسه ملی روغن کاری (NLGI) برای تعیین سطح نرمی یا سختی انواع گریس تعریف شده است. به هر گریس، یک عدد NLGI خاص اختصاص داده می شود که از ۰۰۰ به ۶ تغییر می کند.
این گریدهای NLGI برای بیان سطح ثبات گریس ها استفاده می شوند. بنابراین، به عنوان مثال، گریس NLGI درجه ۰۰۰ کاملاً مایع است؛ گریس NLGI درجه ۰ بسیار نرم است؛ گریس ۱NLGI نرم است؛ گریس ۲NLGI طبیعی است؛ گریس ۳NLGI سخت است؛ در حالی که گریس ۶NLGI بسیار سخت است.
۵- ویسکوزیته
گرانروی انواع گریس، توانایی آن را برای پایدار ماندن و محافظت موثر در برابر اصطکاک تعیین می کند. گرانروی بالاتر در صورت قرار گرفتن چربی در برابر بارهای سنگین، ثبات بیشتری را ایجاد می کند؛ در حالی که گرانروی کمتر، برای کاربردهایی با سرعت بالاتر ایده آل است.
جمع بندی و نتیجه گیری
هر کدام از انواع گریس و روان کننده ها دارای ویژگی های متفاوتی است. ثبات، ویسکوزیته، توانایی جلوگیری از اصطکاک، کاهش سایش، محافظت در برابر زنگ زدگی، خوردگی و اکسیداسیون، حفظ تحرک و جلوگیری از تماس آب و سایر آلودگی ها با تجهیزات نمونه هایی از مهم ترین ویژگی های انواع گریس هستند.
برای خرید گریس با شماره های بازرگانی صدرا شیمی تماس بگیرید.
منابع:
- https://www.valvoline.com/en-europe/about-us/resources/Grease-101-Different-Grease-Types-and-When-to-Use-Them
- https://en.wikipedia.org/wiki/Grease_(lubricant)
گریس
گریس
گریس
گریس