Témata
Reklama

Testování mazacích a separačních možností u grafitových disperzí

Způsob výstavby grafitové disperze ovlivňuje její kvalitu. Mezi rozhodující kvalitativní ukazatele patří sedimentace a nástřikové vlastnosti. Posouzení maziva z hlediska druhého zmiňovaného ukazatele umožňuje laboratorní nástřiková zkouška

Vrstevnatá struktura přírodního grafitu předurčuje celou řadu jeho ojedinělých vlastností. Díky atomární výstavbě grafitové vločky jsou její jednotlivé vrstvy mezi sebou vázány jen velmi malými silami (Van der Waalsovy síly), což umožňuje velmi dobrý pohyb těchto vrstev mezi sebou. Tento způsob výstavby krystalu dělá z grafitu vynikající mazivo pro extrémní podmínky. Při zatížení, střihových silách nebo tření se jednotlivé vrstvičky grafitové vločky mezi sebou jednoduše posunou. Pokud se tedy nachází vrstvička grafitu mezi dvěma proti sobě se pohybujícími tělesy, pak bude znatelně sníženo tření a zároveň opotřebení tělesa.
Výše uvedené vlastnosti jsou spolu s vysokou tepelnou stabilitou přírodního grafitu využívány při výrobě grafitových disperzí určených pro vysoké teploty a tlaky. Při vývoji vhodné disperze je pochopitelně klíčovou otázkou, pro jaké konkrétní účely a v jakém prostředí bude nasazena. Obecně platí, že nelze použít jednu disperzi na různá použití, naopak vytváří se řešení "šitá na míru". Základní vlastnosti jsou však pro většinu grafitových disperzí vždy stejné:
  • disperzní prostředí, ve kterém je grafit dispergován. Toto může být na bázi olejů nebo alkoholů. Trendem je ovšem přechod na produkty na vodní bázi. V tomto případě jsou mnohem lépe uplatňována hlediska ochrany životního a pracovního prostředí, ochrany ovzduší atd.;
  • grafit - v zásadě jsou používány vysoce čisté, jemně mleté přírodní krystalické nebo amorfní grafity, resp. grafity syntetické;
  • dodatkové komponenty, jako např. konzervační látky atd.
  • Způsob výstavby grafitové disperze pak ovlivňuje její kvalitu. Rozhodujícími kvalitativními ukazateli jsou především:
  • sedimentace - čím vyšší sedimentace, tím horší stabilizace přípravku. Souvisí především s velikostí a tvarem grafitových částic. U nestabilního maziva dochází při delším skladování k usazování na dnech přepravních nádob. Rovněž dochází k snazšímu zanášení nanášecích prostředků jako například pistolí nebo automatických mazacích systémů;
  • nástřikové vlastnosti - teplota nástřiku, pokryvnost a struktura naneseného filmu mají vliv na opotřebení nástrojů, spotřebu samotného maziva a tím na ekonomiku celého procesu.
  • Laboratorní nástřiková zkouška umožní posoudit mazivo právě z tohoto hlediska. Její provedení je přibližně následující:
    Na zahřátou kovovou destičku je nanášecím zařízením naneseno zředěné mazivo. Používány jsou různě vysoké teploty destičky (do 600 °C) a různé koncentrace maziva. Standardní provedení zkoušky probíhá při teplotě destičky 400 °C a při ředění 1 : 4.
    Na destičkách jsou opticky sledovány čtyři vlastnosti:
  • celková nanesená plocha (čím větší, tím rychleji mazivo na plochu přilnulo);
  • stíratelnost filmu (pokud se setře snadno, mazivo dostatečně nedrží na ploše);
  • tloušťka nanesené vrstvy (pokud je slabá, je to hodnoceno negativně, protože k ploše přilnulo málo grafitu; zkouší se vrypem);
  • stejnorodost filmu (čím je stejnorodější, tím je lepší očekávaná užitná hodnota maziva; přítomnost zbytků větších kapek a nehomogenita tloušťky není hodnocena kladně).
  • Zkoušky jsou prováděny nanášecím zařízení, které je zobrazeno na obr. 1. Při zkoušce je při tom podstatná především stabilní vzdálenost trysky od plechové destičky a úhel nanášení (viz obr. 2 a 3). Důležité je, aby výsledný film byl co nejširší (podle úhlu nanášení na plochu) a aby kapky v proudu byly stejné.
    Následující obrázek (obr. 4) dokumentuje rozdíly mezi jednotlivými mazivy různých výrobců. Ředění bylo prováděno tak, aby odpovídalo obsahu pevné fáze. Teplota destičky při pokusu byla 700 °F, což odpovídá 371 °C.
    Evidentně největší pokrytí plechu bylo dosaženo u vzorku zcela vlevo, u posledních dvou maziv na pravé straně snímku jsou markantní tmavé body, které na ploše zanechaly větší kapky.
    Zkouška pochopitelně nezahrnuje další podstatné ukazatele významné pro kvalitu grafitové disperze:
  • abrazivní vliv maziva na zápustku a nanášecí zařízení;
  • korozivní vliv na zápustku, nanášecí zařízení a míchací zařízení;
  • rychlost sedimentace koncentrátu a naředěného maziva (usazování v míchacích a nanášecích zařízeních);
    faktor separace (výkovek se v zápustce nesmí nalepovat a musí se snadno vyjímat ze zápustky);
    množství usazovaného grafitu v zápustce.
    Uvedená metoda může podle našeho názoru kvalitu maziva pouze naznačit. Důkazem je pochopitelně praktická provozní zkouška, která prokáže funkčnost maziva především v ukazateli životnosti zápustek. Přesto jsou dosažené výsledky odrazovým můstkem pro další vývoj mazacích systémů. Požadavky na grafitové disperze jsou kladeny především ze strany zákazníků. Stále větší roli však dnes pochopitelně hraje i ochrana životního prostředí a bezpečnost práce.
    Josef Mikšovský
    Evžen Kroupa
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Vydání #4
    Kód článku: 40492
    Datum: 14. 04. 2004
    Rubrika: Trendy / Průmyslové kapaliny
    Autor:
    Firmy
    Související články
    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.

    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.

    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.

    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.

    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.

    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.

    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?

    Aditiva s nanočásticemi a vlastnosti procesních kapalin

    Myšlenka, že lze v různých výrobních procesech použít kovoobráběcí kapaliny - Metalworking Fluids (MWF), aby se zajistila kvalita obrobku, snížilo opotřebení nástroje a zvýšila produktivita procesu, je velmi stará. Už Leonardo da Vinci vytvořil několik testovacích sestav umožňujících analýzu tření za různých podmínek.

    Vyvrtávání hlubokých otvorů

    V současné době jsou kladeny stále vyšší nároky na nástroje pro obrábění. Čím dál více se obrábí těžkoobrobitelné a různé nestandardní materiály. K tomu jsou obrobky po konstrukční stránce čím dál složitějšími.

    Efektivní likvidace obráběcích kapalin

    Obráběcí emulze jsou klíčovým prvkem celé řady obráběcích procesů. Emulze zajišťují chlazení, odvod vznikajících třísek, dočasně pasivují obrobky v průběhu operací a mají spoustu dalších funkcí. Na konci životnosti emulze je nutné zajistit jejich likvidaci. Vyčerpané emulze jsou klasifikovány jako nebezpečný kapalný odpad, takže je nelze jednoduše vylít do kanalizace. Článek pojednává o možnostech likvidace obráběcích kapalin.

    Nová koncepce dvoupotrubních centrálních mazacích systémů

    Oproti jiným typům ztrátových centrálních mazacích systémů, dále jen CMS, mají dvoupotrubní mazací systémy zásadní přednost v tom, že dávkovače jsou plněny novým mazivem přetlakově. To je předpoklad pro spolehlivé mazání strojů a strojních zařízení.

    Bezpečnost od specialistů: řešení pro leteckou dopravu

    Zazní-li u leteckých společností alarm AOG (Aircraft on Ground), počítá se každá minuta. Jestliže v letecké dopravě vypadne stroj kvůli technické závadě, stojí každá hodina, kdy je supermoderní letadlo mimo provoz, leteckou společnost tisíce eur. A pokud je navíc třeba opatřit náhradní stroj, vznikají dodatečné provozní náklady, letištní poplatky a ztráty. Nároky pasažérů na náhradu nebo smluvní pokuty mohou vyhnat finanční riziko do závratných výšek.

    Simulací ke zlepšení efektu mazání a chlazení

    Optimalizace třískového obrábění moderní metodou simulace strategie mazání a chlazení je dnes podrobena systematickému výzkumu. Použitím simulace procesu třískového obrábění a simulace proudění chladicího média se značně sníží náklady na výzkum a vývoj.

    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