آشنایی با گریس و کاربرد آن

آشنایی با گریس و کاربرد آن :

گریس چیست؟

گریس از مشتقات نفتی است که دارای گرانروی زیادی می‌باشد ، انجمن تست مواد آمریکا (ASTM) که مخفف The American Society for Testing and Materials است . گریس را این گونه تعریف می کند: ترکیبی نیمه جامد یا جامد یک محصول نفتی و یک صابون یا ترکیبی از صابون، با یک پرکننده مناسب است که برای نوع خاصی از روانکاری تولید می شود .

تاریخچه گریس :

واژه گریس از ریشه لاتین واژه کراسوس به نام چربی گرفته شده است ، اما امروزه منظور ما از گریس ، یک روانکار بوده که که از فرایند امتزاج یک پرکننده در روغن های پایه معدنی، سنتتیک یا زیست شناختی (بیولوپیک) به دست می آید.

نخستین گـریـس های ساخته شده،پایه کلسیم بود که به صورت ترکیب مواد بدون کاربرد گرما، به صورت سرد به دست می آمد. صابون از ترکیب یک چربی، روغن صمغ، یک نوع اسید چرب و یک قلیا، مانند آهک، ساخته شد. آمیختن آن ها در روغن های پایه معدنی و مقداری آب برای گسترش صابون در روغن منجر به ساخت گریس های نخستین شد که قوام به گونه تقریب رضایت بخشی داشت .

در گریس های اولیـه اختلاط به توسط دست انجام می گرفت که بعدها از ماشین بهره گیری شد.امروزه آن فراورده به دست آمده را ما به عنوان یک روانکار خوب نمی شناسیم اما برای وسیله های نقلیه با سرعت کم در زمان خود، سال های ۱۸۰۰ تا ۱۹۰۰میلادی به اندازه کافی خوب بود و به مرور کاربرد آن محدود و بیشتر به نام روانکار اکسل نامیده می شد.

تکامل ساخت گریس ها :

در ساخت گریس های اولیه ، آبی که برای واکنش ماده به کار گرفته شده بود در خود گـریـس باقی می ماند. اگر برای کاربرد در سرعت و یا گرمای زیاد به کار گرفته می شد، آب آن تبخیر و گریس قوام خود را از دست می داد.

باتوجه به گسترش صنعت و ساخت ماشین های نو، وسیله های برقی، لوکوموتیوها و … ،با کارکرد در سرعت و دمای زیاد، گـریـس های بهتری مورد نیاز شد. ساخت گـریـس های پایه کلسیم از چربی های جانوری و بهره گیری از گرما، جایگزین پخت سرد شد. این گریس دارای قوام بسیار نرم، کارا و مقاوم در برابر آب بود. برای ثبوت صابون در روغن پایه معدنی، به گونه حتم می بایستی از آب بهره گیری و مقدار آن بسیار کم، یک یا دو درصد، بود. در نهایت این گـریـس برای مصرف هایی که دمای کاربرد نزدیک به دمای تبخیر آب داشت، بهره پذیر اما بیشتر از آن نبود. گریس پایه کلسیم، آب درون خود را تا مدت ها نگهداری کرده اما مشروط بر آن است که دمای کاربرد کم در حدود ۶۰ درجه سانتیگراد باشد.که به مرور گریس ها تکامل یافته اند و آنچه که ما امروز از گـریـس شناخت داریم ، تولید شده اند.

قسمت های تشکیل دهنده گریس :

همانطور که تعریف انجمن تست مواد آمریکا نشان می دهد، در انواع گریس سه مولفه وجود دارد که گـریـس روان کننده را تشکیل می دهند. این اجزاء عبارتند از :

روغن (oil)

ضخیم کننده (thickener)

افزودنی ها (additives)

روغن پایه و بسته افزودنی جزء اصلی در فرمولاسیون گریس ها هستند و به همین دلیل تأثیر قابل توجهی در کیفیت و کارایی گریس دارند. ضخیم کننده که اغلب به اسفنجی معروف است روان کننده (روغن پایه و مواد افزودنی) را در خود نگه می دارد.

سه جز اصلی تشکیل دهنده گریس :

- روغن پایه (oil) :

اکثراْ گـریـس‌های تولید شده از روغن معدنی (Mineral Oil) می باشند. این گریس ها با پایه روغن معدنی که مشتق شده از نفت هستند ، عملکرد رضایت بخشی در بسیاری از کاربردهای صنعتی را ارائه می دهند و در دمای کم یا زیاد پایداری بیشتری را فراهم می کند.

- ضخیم کننده (Thinker) :

ضخیم کننده ماده ای است که در ترکیب با روغن پایه ، ساختار جامد به نیمه جامد را تولید می کند. غالباً نوع ضخیم کننده مورد استفاده در گریس‌ها بر پایه فلز که اصطلاحاً به آن صابون فلزی (metallic soap) گفته می شود. این صابون شامل لیتیوم، آلومینیوم، خاک رس، پلی اوره، سدیم و کلسیم است.

اخیرا،گـریـس‌ها با ضخیم کننده های پیچیده تر (complex thickener) محبوبیت زیادی به دست آورده اند و علت آن به دلیل نقاط تحمل دمای بالاتر و تحمل بار بیشتر است که به آن گریس کمپلکس می گویند.

گریس‌های امروزی با ترکیبی از صابون معمولی فلز با یک عامل پیچیده (complex thickener) ساخته می شوند. رایج ترین گریس کمپلکس بر پایه لیتیوم است ، که به گریس لیتیومی کمپلکس مشهور هستند . که این نوع گریس ها با ترکیبی از صابون معمولی لیتیوم و اسید آلی کم مولکولی به عنوان عامل پیچیده ساخته شده است.

ضخیم کننده بدون صابون (Nonsoap) برای کاربرد های خاص مانند محیط های با درجه حرارت بالا محبوبیت دارند. گریس بنتونیت (Bentonite) و گریس سیلیس دو نمونه از ضخیم کننده بدون صابون است که در دمای بالا ذوب نمی شوند. با این وجود، تصور غلطی در مورد ضخیم کنندها وجود دارد ، حتی اگر ضخیم کننده قادر به مقاومت در برابر درجه حرارت بالا باشد، روغن پایه به سرعت در دمای بالا اکسید می شود لذا این دمای بالا نباید به مدت زمان طولانی ادامه پیدا کند.

- افزودنی ها (Additives) :

افزودنی ها می توانند نقش چند گـریـس روان کننده ایفا کنند. افزودنی ها در درجه اول موجب افزایش خواص مطلوب موجود، و کاهش خواص نامطلوب موجود در گریس و ایجاد خواص جدید مطلوب در گـریــس می شوند. شایع ترین مواد افزودنی گـریــس عبارتند از جلوگیری از اکسیداسیون و جلوگیری از زنگ، عوامل کاهش اصطکاک است.

شاخص گرانروی گریس :

گریس ها ها بر اساس گرانروی یا درجه سفتی ، درجه بندی دارند که این شاخص از روان ترین گریس شروع و به گرانرو (غلیظ ترین) گریس ختم می شود.

یک حقیقت مهم در مورد گریس :

گریس باید در شرایط کاری و وقتی که بار روی یاتاقان یا هر سطح لغزنده دیگر که برای کاهش اصطکاک از گریس استفاده کرده ایم ، باقی بماند به عبارت دیگر از زیر سطح کار فرار نکند. گریس باید این قابلیت را داشته باشد که تحت بار های مختلف و شرایط کاری تعریف شده و دمای کاری مورد نظر خواص خود را از دست ندهد.

کاربرد گریس در صنعت :

گـریـس دارای ویژگی هایی است که روغن صنعتی ( انواع روغن های صنعتی : روغن گیربکس ، روغن موتور، روغن ترمز و ….) فاقد آن ها است در ادامه موارد مصرف عمده گریس را بررسی خواهیم کرد.

۱)ماشین آلات صنعتی که به صورت متناوب مورد استفاده قرار می گیرند یا در مدت زمان طولانی در حالت ذخیره قرار می گیرند. از آنجا که گـریـس روی سطح باقی می ماند، یک لایه روانکار همیشه روی سطح قرار دارد.

۲)ماشین آلات ایی که روانکاری مکرر آنها قابلیت اجرایی ندارد. گریس های با کیفیت بالا می توانند اجزای غیرقابل دسترس ماشین را برای مدت زمان طولانی بدون نیاز به روانکاری مجدد ، حفاظت کنند . این مسئله در برخی از موتورهای الکتریکی و گیربکس ها بیشتر دیده می شود .

۳)ماشین آلاتی که تحت شرایط شدید مانند دماهای و فشار بالا ، بارهای شوک یا سرعت آهسته تحت بار سنگین هستند ، گریس برای روانکاری آنها بهترین گزینه است.

مزایای روانکاری با گریس :

۱) قابلیت ماندگاری بالا : روانکاری با گریس موجب می شود که همواره گریس در محل باقی بماند.

۲) سهولت مصرف و کاهش دفعات روانکاری : برای دستگاه ها و قطعاتی که باز بسته کردن آنها برای روانکاری مشکل و هزینه بر است گـریـس گزینه مناسب تری است .

۳) آببندی گریس : گـریـس به آب بندی مجموعه کمک می کند.

۴) سادگی استفاده : گـریـس به راحتی قابل استفاده است.

معایب روانکاری با گریس :

۱) عدم قابلیت خنک کنندگی گـریـس

۲) عدم قابلیت نفوذ به قطعات ریز و روانکاری آنها

انواع گریس ها :

گریس ها به لحاظ پایه صابونی خودشان نام گذاری می شوند و انواع مختلفی دارند و هر کدام کاربرد خاص و مشخصی دارند از مهمترین ویژگی هایی که باید در هر گریس به آن توجه شود می توان به موارد زیر اشاره کرد:

رنگ

نقطه قطره‌ایی شدن

بیشترین دمای مجاز عملیاتی

کمترین دمای مجاز عملیاتی

عمر گریس

قابلیت پمپاژ

پایداری فشار مکانیکی

مقاومت در برابر شسته شدن

و غیره

که گریس های مختلف بسته به نوع آنها دارای تمام یا برخی از ویژگی های فوق هستند .

گریس کلسیم :

گریس های کلسیم جزو اولین گریس های عرضه شده در صنعت بودند و امروزه تقریباً گریس های اولیه پایه کلسیم که به روش سرد تولید می شدند ، تولید نمی شوند و جای خود را به گریس های پیچیده‌تر کلسیم کمپلکس و گـریـس پخت گرم داده اند . گریس های کلسیم کمپلکس جزو گریس های پر مصرف در صنعت هستند که قیمت مناسب و ضدآب بودن مهمترین ویژگی های این گـریـس است .

گریس سدیم :

گـریـس های سدیم بعد از گریس های کلسیم با بازار عرضه شدند و جزو گریس های ارزان قیمت با کیفیت روانکاری خوب است . مهمترین نقطه ضعف این گـریـس ها ضد آب نبودن است.

گریس لیتیم :

ابداع گـریـس لیتیم در زمان جنگ جهانی دوم باعث وقوع انقلاب در زمینه روانکاری شد این گریس ویژگی های منحصر به فردی دارد که آن را به یک گریس چند منظوره تبدیل می کند. گریس لیتیم مقاومت خوبی در برابر شسته شدن با آب دارد و محدوده دمایی خوب این گـریـس آن را تبدیل به یک گریس عالی همه منظوره تبدیل کرده است .

گریس آلومینیوم :

گریس آلومینیوم جزو گریس های با کیفیت و خاص تقسیم بندی می شوند . این گـریـس های قیمت شان نسبت به سایر گریس ها کمی بالاتر است و عملکرد عالی برای کار در دمای بالا دارند .

گریس پلی اوره :

گـریـس پلی اوره برخلاف گریس های بالا پایه غیر فلری دارد و جزو گـریـس ها با کیفیت چند منظوره تقسیم بندی می شوند به واسطه اینکه صابون آن غیر فلزی است ، خواص ویژه‌ایی دارد .

نکته مهم در مورد روانکاری :

برای روانکاری بلبرینگ و یاتاقان ها و …. هم می توانیم طبق شرایط مشخص از روغن روانکار و هم از گریس استفاده کنیم البته استفاده از گـریـس بیشتر توصیه می شود نکته مهم اینجاست که چه نوع گریسی برای آن باید استفاده کنیم ( گریس لیتیم،گریس سدیم و …) و این نکته را باید در نظر داشت که انتخاب نادرست گریس میتواند عمر دستگاه را خیلی کاهش بدهد و هزینه سنگینی را روی دست ما بیاندازد.

روش نام گذاری گریس‌ها با استــاندارد ISO 6743-9 :

نامگذاری گـریـس ها مطابق سیستم ISO بصورت زیر انجام می شود.

ISO-L-XZ1Z2Z3Z4-Z5

حروف ابتدایی L و X در این سیستم نامگذاری برای گـریـس ها همواره ثابت بوده و به ترتیب نشانه روانکار (Lubricant) و گـریـس می باشند. هر کدام از حروف Z۱ تا Z۴ نیز توسط جداول مطابق شکل زیر تعیین می شود :

به عنوان مثال گـریـس ISO-L-XBFFB-00 گریسی است با مشخصات زیر :

حداقل دمای کاربرد B معادل C° -۲۰

حداکثر دمای کاربرد F معادل C° +۱۸۰

با رفتار در حضور آب F به معنی محافظت از زنگ زدگی

در برابر آب نمک در محیط های مرطوب

با ادیتیو EP

با نمره NLGI معادل ۰۰

گروه صنعتی تی کی ماک صنعت

نمایندگی انحصاری محصولات گولرسان،او اس ام،کیماک ترکیه در ایران

تلفن :02166903181 و02166903182

وبسایت : www.tkmakgroup.com