Témata
Reklama

Přednosti a rizika grafitu jako separační kapaliny

Přírodní grafit je díky svým specifickým vlastnostem daným jeho hexagonální strukturou předurčen pro celou řadu průmyslových aplikací. Krystalická struktura mřížky se slabými mezivrstvovými van der Walsovými silami dává přírodnímu grafitu mimo jiné výborné mazací schopnosti. Tyto vlastnosti jsou spolu s vysokou tepelnou stabilitou přírodního grafitu využívány při výrobě speciálních maziv určených pro vysoké teploty a tlaky. V těchto extrémních podmínkách je využíváno schopnosti grafitu mazat i "za sucha", tzn. i po odpaření nosiče.

Požadavky na ideální mazivo vhodné pro použití vysokých teplot a tlaků lze shrnout takto:
  • dobré mazací vlastnosti, které optimalizují tok materiálu a zlepšují pokrytí povrchu nástrojové formy, a to i za vysokých povrchových teplot. Důležité je pokrytí i těžko přístupných míst formy. Tím dochází k menšímu opotřebení nástrojů na místech s vysokým třením a plošnými tlaky a ke snižování deformačních sil;
  • vysoká teplotní stabilita a optimální přilnavost i při teplotách v rozmezí 200 oC - 600 oC;
  • rychlé vytváření stejnoměrně tenkého a kompaktního filmu maziva na povrchu formy;
  • dobré oddělovací schopnosti, díky nimž je po vykování možné snadné vyjmutí výkovku z nástroje;
  • dobré hnací působení, kdy jsou v lisu odbourávány tlaky plynu vzniklé většinou na základě pyrolýzy aditiva;
  • chladicí a izolační vlastnosti. Při zvláště vysokém tepelném zatížení je požadováno při nanesení maziva chlazení nástroje;
  • komponenty maziva, které se odpařují nebo rozkládají a nezatěžují pracovní prostředí;
  • žádná koroze nástrojů nebo jiných dílů technologie;
  • žádná tvorba nánosů na nástrojích a technologii, a to i při dlouhodobějším používání maziva;
  • jednoduché a hospodárné nanášení, a to i po zohlednění požadavků na moderní pracovní prostředí a možnosti nasazení automatizovaných procesů;
  • vysoká stabilita systému bez vzniku sedimentace;
  • možnost ředění až na 2 % bez ztráty stability systému.
  • Grafit vs. bílá maziva
    Původní systémy maziv určených pro extrémní podmínky byly často založeny na bázi olejů s přídavkem velmi jemného vysoce čistého grafitu (průměrná velikost zrna 2 - 3 (m, čistota až 99,5 % uhlíku). Důvody ekonomické a ekologické umožnily vytlačení tohoto typu maziv produkty založenými na vodní bázi.
    V poslední době lze rovněž pozorovat snahy nahrazovat speciální maziva s obsahem grafitu jinými produkty bez grafitové složky, tzv. bílými mazivy. Za tímto trendem stojí snaha uživatelů maziv eliminovat některé důsledky způsobené černou barvou grafitu, především znečišťování pracovního prostředí, oděvů a odpadních vod.
    Z hlediska ekonomického a ekologického však nemusí mít taková záměna vždy opodstatnění. Moderní automatické nanášecí systémy, možnosti odsávání a separace mohou umožnit použití grafitových maziv při minimálním znečištění prostředí. Rovněž při znečištění odpadních nebo povrchových vod je nutno si uvědomit, že se v případě přírodního grafitu jedná hlavně o záležitost optickou.
    Jestliže je u maziv obsahujících přírodní grafit obvyklou a často jedinou překážkou především černé zabarvení těchto produktů, je nutno si uvědomit, že i používání bezgrafitových maziv naráží na několik bariér. První z nich je schopnost mazat i při vysokých teplotách. "Bílá" maziva obsahující například mastek nejsou vhodná pro mazání při teplotách vyšších než 200 oC, neboť při této teplotě ztrácí mastek svou krystalickou vodu, a tím i svou kluznost. Pro skutečně vysoké teploty až přes 600 oC je ze strukturálně působících látek s vrstevnatě uspořádanou mřížkou kromě přírodního grafitu vhodný "bílý" bornitrid. Jeho nevýhodou je však extrémně vysoká cena.
    Reklama
    Reklama
    Reklama

    Vliv na životní prostředí

    Hlavním problémem je u bezgrafitových maziv skutečnost, že v systému maziva musí být přírodní grafit nahrazen jinou, chemickou složkou, která bude za daných podmínek stejně funkční. Sporné může být použití ropných látek na bázi aromatických uhlovodíků. Především v oblasti velmi vysokých teplot, kdy probíhá pyrolýza, pak může být právě vliv této chemické složky velmi problematický, a to především ze zdravotně hygienických důvodů. Z ekologického hlediska je rovněž nevhodné použití fosfátů v systému maziv. Na jedné straně zlepšují tyto látky mazací schopnosti, na straně druhé jsou příčinou znečištění povrchových vod. Tato problematika je velmi závažná, přesahuje však rámec tohoto příspěvku.
    V souvislosti s ochranou zdraví a životního prostředí je vhodné upozornit na EU vyhlášku číslo 1999/45/EG o přípravcích, která v EU vstoupila v platnost dnem 30. 7. 2002. Podle článku 7 této normy musí být všechny přípravky odstupňovány a označovány s ohledem na jejich vlastnosti, které poškozují životní prostředí. Podle článku 14 musí být vypracovány bezpečnostní listy i u přípravků označených jako neškodné pro životní prostředí v případě, kdy obsahují látky zdraví nebo životnímu prostředí škodlivé v koncentraci od 1 %. Jak v tomto smyslu působí grafit, lze odvodit i od jeho zařazení v předpisech pro zneškodňování odpadů. Tyto předpisy jsou dnes v Evropě v kompetenci konkrétních zemí. V Německu jsou například grafitové odpady, kaly nebo prach zařazeny pod kódem 314 32 a mohou být ve své formě ukládány na běžné skládky.
    Řadu produktů na bázi přírodního, velmi čistého grafitu nabízí společnost Maziva Týn, s. r. o.
    Reklama
    Vydání #11
    Kód článku: 21188
    Datum: 13. 11. 2002
    Rubrika: Trendy / Průmyslové kapaliny
    Autor:
    Firmy
    Související články
    Nanoaditivace lubrikantů

    Využití nanomaziv v moderních technologiích zaznamenává výrazný pokrok. Nanomazivo je nový prostředek skládající se z částic o velikosti nanometrů rozptýlených v základním mazivu. Použití nanoaditiv ve formě nanočástic má vysokou účinnost z důvodu jejich vysoké chemické a biologické aktivity. Aditivace maziv nanočásticemi je jednou z možných cest k řešení problémů s likvidací bakterií a tím zlepšení biologické, chemické a technologické stability procesních kapalin. V článku je sledován vliv aditivace lubrikantů nanočásticemi oxidu křemičitého (SiO2) na součinitel tření a opotřebení.

    Výzvy při lisování hliníku

    Vzhledem k neustále se zvyšujícím požadavkům na snižování spotřeby paliv automobilovém průmyslu, musí výrobci hledat cesty ke snižování hmotnosti automobilů všech produktových řad. Vedle používání ocelí AHSS a UHSS jsou hliníkové slitiny velmi atraktivní a životaschopnou možností pro výrobce. Novější typy oceli mohou být zpracovány podobným způsobem původně používaným po generace. Hliníkové materiály mají mnoho výhod i nevýhod oproti oceli, které musí být pečlivě zváženy.

    Maziva pro potravinářský průmysl

    Společnost Fuchs vyrábí oleje a maziva už více než 85 let – pro téměř všechny aplikace a odvětví. S více než sto tisíci zákazníky a padesáti společnostmi po celém světě je Fuchs předním světovým nezávislým výrobcem olejů a maziv.

    Související články
    Vlastnosti moderních plastických maziv

    Průmyslová odvětví neustále vyhledávají plastická maziva, jež nabízejí nejkvalitnější technické parametry mazání – lepší mechanickou stabilitu, zvýšenou odolnost vůči smyku a vodě, účinnější ochranu proti korozi a stálý výkon jak při vysokých, tak nízkých teplotách.

    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Související články
    Vynález bezolejového technologického maziva

    Před 35 lety v klidné ulici v Evanstonu (USA) vyvinul Art Dampts vůbec první vysoce výkonné bezolejové mazivo pro lisování kovů. Pan Dampts strávil většinu své kariéry ve výzkumném centru IRMCO, které nyní nese jeho jméno.

    Čistící síla pro hydraulické systémy

    Majitelé podniků a provozovatelé strojů neustále hledají nové způsoby, jak zefektivnit produktivitu výroby a zvýšit svou konkurenceschopnost. Údržba hydraulických zařízení se však stále více potýká se znečištěním hydraulického systému kaly a usazeninami. Tyto usazeniny snižují efektivitu práce strojů, způsobují zbytečné prostoje a snižují celkovou produktivitu práce a navyšují celkové náklady.

    MKU_Maziva pro obrábění ozubených kol

    Ještě před několika lety se musela k dosažení optimálního obrobení ozubených kol použít velká paleta různých obráběcích kapalin, situaci navíc komplikovaly různorodé povrchy a tepelné zatížení. Dnes je situace přehlednější. Vhodným výběrem pokročilých obráběcích kapalin lze výrobu ozubených kol významně zefektivnit.

    Plastické mazivo pro vysoce zatížená ložiska

    Plastická maziva typu Total Ceran využívají moderní typ zpevňovadla na bázi modifikovaného kalciumsulfonátového komplexu.

    Filtrace kapalin odstředivou silou

    Firma technology-support, s. r. o., výhradní zástupce renomovaného výrobce vysokotlakých chladicích systémů ChipBlaster, nyní nabízí pod obchodním názvem CentraBlast filtrační čerpadla na bázi odstředivky.

    Servisní zásah zabránil odstávce kulového mlýnu

    I při poruše klíčového zařízení pro zpracování suroviny lze díky použití opravného mazání zabránit přerušení výroby a s tím spojeným ztrátám.

    Oleje pro operace lisování

    Lze i dnes výrazně snížit náklady a zvýšit produktivitu při tváření kovů za studena? Proces tváření za studena je doprovázen třením, proto je nutné použít mazivo, které zabraňuje zadírání nástrojů. Tím se sníží deformační odpor a zvýší kvalita povrchu tvářeného dílu. Srovnáme-li spotřebu klasických olejů při lisování s ekologickými oleji, pak oleje řady Luba a Solester na bázi rostlinných esterů a polymerů, vyvinuté společností Molydal, vykazují nižší množství spotřebovaného oleje na vylisování stejného výlisku, prodlužují životnost lisovacích nástrojů, neobsahují žádné nebezpečné látky a jsou snadno odstranitelné. Při jejich výrobě se používají látky z obnovitelných přírodních zdrojů.

    Mycí stůl pro biologické čištění součástí

    Pro ekologické čištění strojních dílů jsou nabízeny mycí stoly, které čistí na biologické bázi. V jakých případech jsou tyto stoly na mytí součástek vhodné? Co dokážou? A co nedokážou?

    Kompaktní trubkový výměník tepla s lamelami

    Trubkový výměník s lamelami na straně oleje je optimální pro chlazení oleje v mazacích nebo hydraulických agregátech. Je velmi kompaktní, vysoce účinný, spolehlivý a s výborným poměrem výkonu a ceny.

    Elektroizolační oleje

    Elektroizolační oleje nebo též transformátorové oleje se používají do výkonných transformátorů, kde plní chladicí a izolační funkci. Můžeme se tedy setkat s transformátory, které jsou chlazeny vzduchem (malé transformátory), s velkými transformátory chlazenými olejem nebo s transformátory bez olejové náplně (vinutí je zalito v izolační pryskyřici).

    Reklama
    Předplatné MM

    Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

    Proč jsme nejlepší?

    • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
    • Vysoký podíl redakčního obsahu
    • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

    a mnoho dalších benefitů.

    ... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

        Předplatit