فرمولاسیون گریس نسوز : یکی از پرکاربردترین مشتقات نفتی و صابون، گریس نام دارد. گریس به عنوآن‌یک ماده نیمه جامد و جامد به عنوآن‌یک روانکار پراستفاده در صنایع مختلف مورداستفاده قرار می‌گیرد. بهره‌مندی از مواد پرکننده موجب می‌شود که با چسبندگی به قطعات قابل حرکت اجازه ندهد که فشار و نیروی جاذبه موجب جدا شدن از قطعات شود.
آشنایی شما با فرمولاسیون انواع مواد بهداشتی و شیمیایی می‌تواند به شما کمک کند تا اطلاعات کافی از آنها کسب کنید ما در این مقاله برای شما با ارائه فرمولاسیون گریس نسوز نحوه تولید این روانکار را بیان می‌کنیم با روغن سیتی همراه باشید.
روان کارهایی که در صنعت استفاده می‌شوند می‌توانند گریس‌ها و روغن‌های صنعتی باشند. گریس‌ها خود از چند دسته گریس نسوز، گریس سیلیکونی و مدل‌های دیگر تشکیل می‌شوند. شما پس از خواندن این مطلب می‌توانید اطلاعات کاملی از کاربرد گریس، نحوه تولید آن و فرمولاسیون آن به دست آورید.
فرمولاسیون گریس نسوز چگونه است؟
تولیدکنندگان و مهندسان جهت کاهش اصطکاک بین واحدهای مختلف صنعتی یک روانکار کاربردی را تولید کرده‌اند. این روانکار می‌تواند به‌صورت جامد و نیمه جامد باشد. آشنایی شما با ساختار و کاربرد و فرمولاسیون گریس می‌تواند به‌خوبی کاربرد این ماده شیمیایی را برای شما بیان کند.
بررسی فرمولاسیون گریس نشان می‌دهد که برای تولید یک محصول عالی و باکیفیت از روغن‌پایه و شاخص ویسکوزی‌تر به بهترین نحو استفاده می‌شود. بهره‌مندی از این مواد اولیه می‌تواند موجب شود که در دمای بالا به‌صورت یکپارچه و پایدار، محصول تولیدشده عمل کند. این شرایط بیانگر این است که افزایش دما هیچ‌گونه خللی درروند کاری روانکار ایجاد نخواهد شد.
استفاده از مواد پرکننده در ترکیب گریس نسوز موجب می‌شود که با چسبیدن به قطعات عملکرد مناسبی از خود ارائه دهند. بررسی فرمولاسیون گریس همچنین نشان می‌دهد که در ترکیبات سازنده این روان‌ساز استفاده از روغن و غلیظ کننده مانند استرابورد به بهبود عملکرد آن کمک می‌کند.
هیدروکربن‌ها به عنوان غلیظ کننده‌ها معمولاً دارای ۴۰ تا ۵۰ اتم کربن و در برخی شرایط و رفتار تعداد بیشتری را دارا هستند. با این‌حال برای ساخت روغن‌ها از روی کربن‌های کمتر از چهل اتم کربن استفاده می‌کنند.
فرمولاسیون گریس نسوز
همان طور که می دانید گریس ها دارای انواع مختلفی هستند اما پایه و اساس همه آن ها فارق از سایر افزودنی هایشان کاملا یکسان است که این اجزا عبارت اند از :
- روغن یا oil
- ضخیم کننده یا thickener
- افزودنی ها یا additives
مواردی که در بالا ذکر شد جزء اصلی ترین اجزای هر گریس نسوز هستند لذا کیفیت آن ها تاثیر مستقیمی بر میزان کیفیت گریس تولیدی و کارایی آن دارند که در ادامه به بررسی هر یک از این اجزا به طور مختصر می پردازیم.
روغن یا oil
روغنی که در ساخت گریس ها استفاده می شود روغن معدنی یا همانmineral oil است که بر پایه مشتقات نفتی ساخته می شوند. این روغن ها به دلیل کاربرد های صنعتی فراوانی که دارند تاثیر بسزایی در کیفیت گریس ساخته شده دارند که علت اصلی آن را می توان پایداری خوب آن ها در دما بالا و پایین دانست. بخش عمده گریس ها را این روغن تشکیل داده است به طوری که می توان گفت 80 تا 90 درصد گریس ها از روغن تشکیل شده است.
افزودنی ها یا additives
افزودنی ها دارای مزایای فراوانی برای گریس ها هستند که مهم ترین آن ها را می توان افزایش خواص مطلوب و کاهش خواص نا مطلوب سایر مواد به کار رفته در گریس دانست. از دیگر عللی که مواد افزودنی برای گریس ها لازم و ضروری است جلوگیری از زنگ زدگی و اکسیداسون مواده و کاهش چشم گیر میزان اصطکاک می باشد. اگر بخواهیم در خصوص میزان مواد افزودنی موجود در گریس ها صحبت کنیم باید بگوییم از کل گریس ها نهایتا 10 درصد آن ها را مواد افزودنی تشکیل داده است.
ضخیم کننده thickener
ضخیم کننده ها یکی دیگر از ترکیبات اصلی گریس ها محسوب می شوند که باعث ایجاد ساختار جامد یا نیمه جامد گریس می شوند. جالب است بدانید که ضخیم کننده هایی که برای گریس ها استفاده می شوند بر پایه فلز هایی همچون لیتیوم، آلومینیوم، خاک رس، پلی اوره، سدیم و کلسیم هستند که به اصطلاح به آن ها صابون های فلزی نیز می گویند.
با پیشرفت علم ضخیم کننده های پیچیده تری (complex thickener) ساخته شد که به دلیل تحمل پذیری بیشتری که در دما های بالا دارند از محبوبیت بیشتری برخوردار هستند به طور که عموم گریس های موجود در بازار را از یک صابون معمولی با یک ضخیم کننده پیچیده تشکیل شده اند.
در کنار ضخیم کننده های صابونی نوع دیگری از ضخیم کننده ها وجود دارد که بدون صابون هستند که برای کار های خاص و متفاوتی می توان از آن ها استفاده کرد. به عنوان مثال فضاهایی که درجه حرارت بسیار بالا تر از حد معمول است عموما از این ضخیم کننده استفاده می کنند. به عنوان مثال بنتـونیت (Bentonite) و سیلیس دو نمونه از ضخیم کننده بدون صابون است که در دمای بالا ذوب نمی شوند به همین دلیل برای کاربرد های خاص مورد استفاده هستند.
با توجه به کاربردی که ضخیم کننده ها دارند میزان ضخیم کننده ای که در آن استفاده می شود متفاوت است به طوری که در یک بازه ای بین 3 تا 30 درصدی را شامل می شود که میزان ضخیم کننده مصرف شده در هر یک از گریس نسوز ها عددی بین این بازه است.
نحوه ساخت گریس نسوز
روند تولید گریس به‌گونه‌ای است که ابتدا با تهیه کردن صابون فلزی از ترکیباتی مانند قلیای فلزی و امینو اسید، آن را در دستگاه روان‌ساز اضافه می‌کنند. توجه داشته باشید که برخی از گریس‌ها ساخت صابون فلزی بوده ولی برای تولید کردن برخی از آنها از خاک‌های معدنی استفاده می‌شود.
استفاده از مواد اولیه جهت بهبود کارکرد در دمای زیاد و سرعت‌بالا موجب بازدهی مناسب گریس شده است. امروزه وسیله‌های برقی و لوکوموتیوها نیاز به یک ماده کاربردی جهت بهبود عملکرد خود دارند. گریس بر پایه کلسیم با بهره‌گیری از گرما و چربی‌های جانوری، امروزه جایگزین پخت سرد شده است.
از ویژگی‌های گریس می توان به مقاومت در برابر آب، کارا بودن و بسیار نرم بودن اشاره کرد. به جهت ثبوت صابون با بهره‌گیری از آب به مقدار کم در روغن‌پایه معدنی استفاده می‌شود. بااین‌حال گریس بر پایه کلسیم به‌گونه‌ای است که تا مدت‌ها قابلیت نگهداری آب را درون خود دارد.
به‌طورکلی اجزای اصلی تشکیل‌دهنده گریس روغن‌پایه ضخیم کننده، انواع افزودنی‌ها و شاخص گرانروی گریس هستند. افزودنی‌ها با ایفا کردن چندین نقش در ساختار گریس موجب کیفیت مطلوب محصول ساخته‌شده می‌شوند. برخی از مواد افزودنی می‌توانند موجب جلوگیری از زنگ زدن و اکسیداسیون و همچنین کاهش اصطکاک قطعات باشند.
کاربرد و اهمیت استفاده از گریس نسوز
بسیاری از نیروهای محرکه بدون استفاده از گریس نسوز قابل استفاده نیستند. هر چند گریس در مقابل سایر روانکارها از مقدار مصرف کمتری برخوردار است ولی جایگاه آن دارای اهمیت بالایی است و قابل جایگزینی با مواد دیگر نیست. مهمترین موارد مصرف گریس به شرح زیر است:
- ۱- تعداد دفعات روانکاری با گریس در مقایسه با روغن کمتر بوده و این امر باعث کاهش هزینه و تعمیرات می شود. این مسئله در شرایطی که دسترسی به ماشین آلات سخت باشد یک مزیت محسوب می شود مانند موتورهای نصب شده بر روی سقف ها، خطوط محرکه، بلبرینگ های غیرقابل دسترس و نظایر آن.
- ۲- گریس به عنوان یک مانع برای ورود گرد و خاک و یا خروج برخی مواد از ماشین آلات عمل می کند.
- ۳- روانکاری با گریس در آب بندی قطعات و کاربرد کاسه نمدها و نظایر آن با هزینه کمتری انجام می شود. کاسه نمدهای آب بندی شده به وسیله روغن به دلیل تولید اصطکاک بیشتر با قطعات، نیروی بیشتری را به هدر می دهند.
- ۴- در مقایسه با روغن، گریس برای مدت بیشتری روانکاری را ادامه می دهد. برخی گریس ها طوری ساخته شده اند که به صورت آب بندی در قطعه باقی مانده و طول عمر آن با قطعه یکی است.
- ۵- زمانی که از قطعه ای استفاده نشود و روانکار آن خارج شود، برای پیشگیری از زنگ زدگی قطعه، از گریس استفاده می شود.
- ۶- برخی از گریس ها مشکل روانکاری در مجاورت با آب را حل کرده اند.
- ۷- تعدادی از گریس ها اصطکاک کمتری را در زمان شروع دستگاه ایجاد می کنند.
- ۸- گریس مانند یک لایه نرم بین قطعات قرار گرفته و باعث کاهش صدا و ارتعاش و کارکرد روان در برخی دستگاه ها مانند چرخ دنده های بزرگ می شود.
- ۹- گریس در دستگاه هایی که در فشار زیاد، دمای بالا، شرایط سخت عملیات، سرعت پایین و شوک های مداوم کار می کنند و یاتاقان هایی که گردش محوری آنها به طور مرتب معکوس می شود بهتر عمل می کند.
- ۱۰- در جایی که ماشین آلات به شدت خوردگی و سایش داشته باشند، گریس در بیشتر موارد کاربرد بهتری دارد.
- ۱۱- بیشتر گریس ها در دماهای متغیر کاربرد وسیعی دارند ولی بیشتر روغن ها دارای دمای کارکرد معینی هستند.
- ۱۲- در طراحی بوش ها و یاتاقان های ماشین آلات، گریس نسبت به روغن نقش موثرتری داشته و عناصر تشکیل دهنده آن را ساده می کند. به طور کلی استفاده از روغن برای این منظور هزینه بالایی را به خود اختصاص می دهد.
مقایسه کاربرد گریس نسوز با روغن
۱- گریس ها دستگاه ها را در زمان کارکرد خنک نمی کنند.
۲- روغن ها به سهولت در مجاری دستگاه ها نفوذ پیدا می کنند ولی این مسئله برای گریس ها یک نقطه ضعف است.
۳- روغن ها از نظر نگهداری در انبارها مزایای بهتری دارند.
