
Tudástár
Emulzió
Emulzió: olyan diszperz rendszer, amelyben mind a diszpergált részecskék méretei, mind a folytonos közegfolyadékban diszpergált részecskék között mérhető távolságok nagysága a kolloid méreteknél nagyobb (>1 mikrométer). emulziót alkotó folyadékok egymásban nem oldódnak, ezért a létrehozott emulzió megszüntetésére törekednek. Ennek megakadályozására alkalmas vegyületeket, emulgátorokat használnak. Az emulziók általában tejszerűek vagy zavaros megjelenésűek. Esetünkben az olaj és a víz közötti diszperz rendszerek képeznek emulziót. Ha a diszperz rész az olaj, a közeg pedig víz, akkor olaj emulziója a vízben, O/V emulzióról, ha az olaj képezi a folytonos fázist, amelyben a víz van eloszlatva, akkor V/O emulzióról, v. invert emulzióról beszélhetünk. A fémmegmunkálásnál, az O/V típusú emulziókkal találkozunk, ahol a víz/olaj arányt a megmunkálásnál szükséges hűtési és kenési igény viszonya szerint lehet beállítani ( 3-12%.-ig ). Az invert emulzió olyan helyeken jön számításba, ahol a kenésre, a felület tartós bevonására van szükség .
Emulgátor, Az olaj-víz emulziós rendszerekhez gyakran használt emulgátorok, melyek általában olyan vegyületek, amelyek molekuláikban rövid, vízoldható, poláris, hidrofil csoportot és hosszú, olajoldható, apoláris, oleofil csoportot tartalmaznak. Az emulgátorok a két folyadék határfelületén irányítottan helyezkednek el, ott abszorbeálódnak, orientált adszorpció, csökkentik a felületi feszültséget és ezzel segítik, hogy a diszpergált részecskék a közegben való szétoszlatott állapotban stabilan megmaradjanak.
Fémmegmunkálás: a fémből készült terméke és alkatrészek előállításához alkalmazott technológiai műveletek gyűjtőneve. A fémmegmunkáláshoz alakítandó munkadarab, szerszámgép (pl. Fűrógép, CNC-eszterga, CNC-marógép, CNC-köszörűk, stb.) és szerszám (pl. fúró, esztergakések, marószerzsámok, stb.), illetve a velük végzendő célirányos tevékenység (a mozgás) szükséges. A munkadarab alakításának módja szerint a fémmegmunkálás két fő típusa különböztethető meg: forgácsoló megmunkálás és a forgácsmentes (vagy képlékeny) alakítás mint pl. a menetformázás.
Rendszertisztítók: a feladatuk a kifáradt, biológiailag fertőződött hűtőfolyadék rendszerek kifejezetten a géptakarításkor nem elérhető helyeken, mint pl. a szivattyúk vagy csővezetékek., stb.) Általában 24-48 órás keringtetés szükséges a rendszerben, majd okvetlenül el kell távolítani, mert kárt okozhatnak a megmunkáló gépek különböző szimeringekben.
Korróziógátló anyagok, korrózióvédő anyagok: olyan anyagok (olajok, zsírok, paszták, stb.), amelyekkel vékony rétegben bevonva a korrózióra hajlamos felületeket a környezet (főleg a levegő) nedvességétől és oxidációs hatásától és más korróziós hatástól – átmenetileg – megvédik. ( létezik rövid távú, középtávú, és hosszú távú kivitel )
Hidraulikaolajok
Hidraulikaolajok, hidraulikus munkafolyadékok: a hidraulikus erőátvitel közegenként alkalmazott folyadékok gyűjtőneve, melyek lehetnek kőolajtermékek, szintetikus folyadékok, glikolelegyek ill. emulziók, sőt víz is. A hidraulikaolajokkal szemben támasztott főbb követelmények: optimális viszkozitás és az adott felhasználási körülmények (berendezés, hőmérséklet stb.) között, jó VT (viszkozitás-hőmérséklet) tulajdonságok, kopásgátló hatás, jó oxidációs stabilitás, rozsdagátló és habzásgátló hatás, jó elválóképesség levegőtől – a legtöbb esetben a víztől is, jó folyáspont, tömítőanyagokkal való jó összeférhetőség stb. Az emulziókat, továbbá a szintetikus folyadékokat (foszfátészterek, glikol-olajok) tűzálló hidraulikaolajokként (nehezen gyulladó hidraulikaolajok) alkalmazzák. Csoportosításuk az ISO 6743-4, ill. a DIN 51524 előírás szerint történhet (lásd a táblázatban).
A hidraulikus munkafolyadékok osztályozása. ISO 6743-4 (DIN 51524)
Könnyen gyulladó hidraulikaolajok
ISO-jel |
Tulajdonságokra és összetételre utaló meghatározások |
Szokásos viszkozitási osztályok |
Szokásos alkalmazási hőmérséklet |
HH (H) |
Adalékolatlan kőolaj-finomítványból készült hidraulikaolajok |
ISO VG 10, 22 |
20-70 |
HL…(HL) |
Mint a HH-jelű, oxidáció- és korróziógátló adalékkal |
32, 46 |
20-70 |
HM (HLP) |
Mint a HL-jelű, kopásgátló adalékkal |
6/8, 100 |
20-70 |
HV |
Mint a HM jelű, 100 feletti viszkozitási indexszel |
15, 32, 46, 68 |
20-70 |
…….(HLPD) |
Mint a HM-jelű, DD-adalékkal (Mint a HM-jelű, DD-adalékkal detergens- és a diszpergens adalékokat tartalmaz) |
|
|
HS |
Szintetikus alapú termékek |
|
|
Nehezen gyulladó hidraulikus olajok
ISO-jel |
Tulajdonságokra és összetételre utaló meghatározások |
Szokásos viszkozitási osztályok |
Szokásos alkalmazási hőmérséklet |
HFA-E |
Olaj a vízben emulzió (olajtartalom <= 20%) |
10, 15, 22, 32 |
5-55 |
HFA-S |
Szintetikus oldatok |
10, 15, 22, 32 |
5-55 |
HFB |
Víz az olajban emulzió (olajtartalom <= 60%) |
22, 32, 46, 68 |
5-60 |
HFC |
Vizes polimeroldatok (víztartalom 35-55%) |
15, 22, 32, 46 |
-30+65 |
HFD |
Vízmentes szintetikus folyadékok |
46, 68, 100 |
-20+150 |
HFD-R |
Foszfátészterek |
46, 68, 100 |
-20-150 |
HFD-U |
Egyéb anyagok |
|
|
Környezetkímélő termékek
ISO-jel |
Tulajdonságokra és összetételre utaló meghatározások |
Szokásos viszkozitási osztályok |
Szokásos alkalmazási hőmérséklet |
……. (HETG) |
Növényolaj alapú környezetkímélő termék |
15, 22, 32, 46 |
-18-80 |
……. (HEPG) |
Poliglikol alapú környezetkímélő termék |
22, 32, 46 |
-22-80 |
……. (HEES) |
Szintetikus észter alapú környezetkímélő termék |
22, 46 |
-22-80 |
Hűtő-kenő folyadékok
Hűtő-kenő folyadékok, HKF: a fémmegmunkálási segédanyagok (FMS) legfontosabb csoportját képezik, ezért gyakran azzal azonos kategóriaként említik. Ide sorolhatók az adalékolt kőolaj eredetű termékek, a koncentrátumok és egyes szintetikus termékek is. Csoportosításuk az ISO 6743/7 szabvány szerint történhet (lásd a táblázatban). A hűtés és a kenés a fémalakításban ellentétes követelmény: általában a nagyobb hűtésigény a kenőhatásról való bizonyos fokú kényszerű lemondást jelenti és fordítva is. A víz a legjobban hűtő közeg, de kenőhatása kisebb, mint a kis viszkozitású (szénhidrogén) kenőolajé.
- biztosítsa a technológiai folyamat által megkívánt (alacsony) súrlódást;
- munkadarab és szerszám állandó hőn tartása
- mérsékelje a kopást;
- könnyítse az alakítási folyamatot, elősegítve jó felületi minőség elérését;
- védje a szerszámot és a munkadarabot a légköri és a bakteriális korrózióval szemben;
- felhasználás során (víz-keménység-, pH- és hőmérséklet-változások esetén ) és tárolás közben is stabil (szétválás nélküli ) maradjon;
- megfelelő higiénia esetén egészségre ártalmatlan legyen;
- környezetkímélő legyen
- habzásmentes legyen stb.
- rendelkezzen tisztító képességgel a munkadarab és gép viszonylatában
- biztosítsa a forgács megfelelő eltávolítását
Hűtő-kenő folyadékok csoportosítása. ISO 6743/7.
A termék típusa, elsődleges alkalmazás |
ISO-jele |
Tulajdonságokra és összetételre utaló meghatározások |
Kenés |
|
VÍZBEN NEM OLDHATÓ TERMÉKEK |
|
MHA |
kis viszkozitású kenőolajok, amelyek csak korróziógátló adalékot tartalmaznak |
|
MHB |
mint MHA, surlódáscsökkentő adalékkal |
|
MHC |
mint MHA, EP-adalékkal, amely nem aktív |
|
MHD |
mint MHA, EP-adalékkal, amely aktív |
|
MHE |
mint MHB, EP-adalékkal, amely nem aktív |
|
MHF |
mint MHB, EP-adalékkal, amely aktív |
|
MHG |
zsírok, paszták, viaszok tisztán v. MHA típusú folyadékkal higítva |
|
MHH |
szappanok, porok, szilárd kenőanyagok és keverékeik. |
Hűtés |
|
KONCENTRÁTUMOK-VÍZBEN OLDHATÓ TERMÉKEK |
|
MAA |
vízzel emulziót alkotnak, és korróziógátló adalékot tartalmaznak |
|
MAB |
mint MAA, súrlódáscsökkentő tulajdonsággal |
|
MAC |
mint MAA, EP-tulajdonsággal |
|
MAD |
mint MAB, EP-tulajdonsággal |
|
MAE |
vízzel áttetsző mikroemulziót alkotnak, és csak korróziógátló adalékot tartalmaznak |
|
MAF |
mint MAE, súrlódáscsökkentő és/v. EP-tulajdonsággal |
|
MAG |
vízzel átlátszó oldatot adnak, és korróziógátló adalékot tartalmaznak |
|
MAH |
mint MAG, súrlódáscsökkentő és/v. EP-tulajdonsággal |
|
MAI |
zsírok, paszták, amelyek vízzel keverve használatosak |
Ipari olajok
1.táblázat
ISO-osztályozás a kenőanyagok, az ipari olajok és a hasonló termékek alkalmazási területei szerint (ISO 6743-0)
A termék betűjele |
A termék alkalmazási területe |
A termék osztályozását részletesen leíró ISO-szabvány |
A |
általános kenés |
6743-1 |
B |
formaleválasztás (kenés) |
6743- |
C |
hajtóművek kenése |
6743-6 |
D |
kompresszorok kenése |
6743-3 |
E |
belső égésű motorok kenése |
|
F |
orsók, csapágyak, …kenése |
6743-2 |
G |
szánkenés |
6743-13 |
H |
hidraulikus rendszerek munkaközegei |
6743-4 |
M |
fémmegmunkálás |
6743-7 |
N |
szigetelőolajok |
|
P |
légszerszámok kenőanyagai |
6743-11 |
Q |
hőátadó közegek |
6743-12 |
R |
átmeneti korrózióvédő termékek |
6743-8 |
T |
turbinarendszerek kenése |
6743-5 |
U |
hőkezelő folyadékok |
6743-14 |
X |
kenőzsírokat igénylő alkalmazások |
6743-9 |
Y |
egyéb rendszerek kenése |
6743-10 |
Z |
gőzhengerek |
|
2.táblázat
Az ipari olajok ISO-osztályozása viszkozitásuk szerint
ISO viszkozitás osztály |
A 40 0C-os kinematikus viszkozitás középértéke |
A 40 0C-os kinematikus viszkozitás határai mm2/s |
|
|
|
min. |
max. |
ISO VG 2 |
2,2 |
1,98 |
2,42 |
ISO VG 3 |
3,2 |
2,88 |
3,52 |
ISO VG 5 |
4,6 |
4,14 |
5,06 |
ISO VG 7 |
6,8 |
6,12 |
7,48 |
ISO VG 10 |
10 |
9,00 |
11,0 |
ISO VG 15 |
15 |
13,5 |
16,5 |
ISO VG 22 |
22 |
19,8 |
24,2 |
ISO VG 32 |
32 |
28,8 |
35,2 |
ISO VG 46 |
46 |
41,4 |
50,6 |
ISO VG 68 |
68 |
61,2 |
74,8 |
ISO VG 100 |
100 |
90,0 |
110 |
ISO VG 150 |
150 |
135 |
165 |
ISO VG 220 |
220 |
198 |
242 |
ISO VG 320 |
320 |
288 |
352 |
ISO VG 460 |
460 |
414 |
506 |
ISO VG 680 |
680 |
612 |
748 |
ISO VG 1000 |
1000 |
900 |
1100 |
ISO VG 1500 |
1500 |
1350 |
1650 |
ISO VG 2200 |
2200 |
1980 |
1420 |
Kenőzsírok
Kenőzsírok, gépzsírok: a környezeti, illetve az üzemelési hőmérsékleten alaktartó (konzisztens), képlékeny kenőanyagok, oleogélek gyűjtőneve, amelyeknek fő tömegét valamilyen kenőolaj, és valamilyen “sűrítő” képezi. A kenőolaj többnyire finomított kőolajszármazék, de lehet szintetikus olaj is. A gélképző vagy sűrítő a konzisztens tulajdonság kialakításához szükséges. Gélképzőként elsősorban a zsírsavak fémsóit (az utóbbi időben leggyakrabban az Al-, Ca- és Li-sókat), vagyis a fémszappanokat alkalmazzák. Ezek a szappanbázisú zsírok. Elterjedt sűrítők még a szappanok és a kis móltömegű vegyületekkel alkotott komplexeik – ezek a komplex (bázisú) kenőzsírok. Szappanmentes kenőzsírok is jól alkalmazhatók bizonyos helyeken, amelyekben a gélképző vmilyen szervetlen anyag (szilikagél, bentonit, stb.) vagy szerves vegyület (polietilén, polipropilén, polikarbamid, stb.). A kenőzsírok kenés szempontjából meghatározó tulajdonságai egyrészt a döntő hányadot képviselő olajfázis minősége (főképp a viszkozitása), másrészt a zsírkenés, a felhasználás szerinti legfontosabb tulajdonsága a penetráció, amely a konzisztencia szerinti osztályozás (NLGI osztályozás 1.táblázat) alapját is képezi; továbbá fontos, hogy a gélszerkezete a mechanikai-, a hőmérsékleti-, és a vízzel szembeni igénybevétel során megfelelően stabil maradjon. A kenőzsírok alkalmazását speciális tulajdonságai (pl. az, hogy a konzisztens szerkezet miatt nem folyik ki) teszik lehetővé a gördülőcsapágyak, gömbcsuklók, rugók stb. helyek megfelelő kenésére. A kellően stabil kenőzsírokkal, zárt rendszerben a long life (hosszú időtartamú), sőt a life time (élettartam)-kenés is megvalósítható.
1. táblázat
A kenőzsírok NLGI-konzisztencia fokozatai
NLGI-fokozat |
Penetráció |
000 |
445-475 |
00 |
400-430 |
0 |
355-385 |
1 |
310-340 |
2 |
265-295 |
3 |
220-250 |
4 |
175-205 |
5 |
130-160 |
6 |
85-115 |
SAE
SAE, Society of Automative Engineers; az Egyesült Államokban létesült gépjárműmérnök-egyesület névbetűi. Ez a szervezet számos US gépkocsi- és repülési szabványt alkotott, amelyek közül kiemelkedőek a motorolajokra kidolgozott viszkozitásosztályozási rendszerek.
SAE – teljesítményosztályozás: API-motorolaj-osztályozás
SAE viszkozitásosztályozás motorolajokra: a motorolajokat viszkozitási tulajdonságaik alapján a SAE J 300 szabvány alapján sorolják be (táblázat). Az első osztályozási rendszerek csupán a 210 0F-en mért kinematikus viszkozitások (ASTM D 445) alapján tettek különbséget a motorolajok között. 1967-ben bevezették a 0 0F-en mérhető viszkozitásértékeket; ehhez meg kellett választani a hideg forgattyúház kürölményeit utánzó módszert, s bevezették a CCS-vizsgálatot (ASTM D 2602), majd – az SI által elfogadott Celsius-skála alkalmazására törekedve – az 1970-es évekre egyrészt a -18 0C-on (cP = mPa.s), másrészt a 100 0C-on az ASTM D455 szerint mért viszkozitás (cSt = mm2s-1) volt az osztályozás bázisa. Ha a 0 0F-en, ill. a -18 0C-on mért érték is előírt (a téli alkalmazású olajok esetén), akkor a számjelzésekhez a W betű (winter = téli) is bekerült. A csak 100 0C-on mért viszkozitással definiált olajok mellett nincs betűjelzés. A ’70-es évektől a motorolajok minőségének ugrásszerű javulása, viszkozitásban a VT-tulajdonságok javulása azt eredményezte, hogy viszkozitásuk egynél több osztály követelményeit is képes volt egyidejűleg kielégíteni; ezeket többfokozatú motorolajok-nak nevezték, két fokozatjelzéssel látták el (pl. SAE 10W-40), amely azt jelenti, hogy a termék viszkozitása a SAE 10W, a SAE 40 és a közöttük lévő osztályok (15W, 20W, 25W, 20, 30) követelményeit is kielégíti. A további fejlődés során bővült a viszkozitási osztályok száma a kezdeti 7-ről a jelenlegi 12-re, másrészt az egyes osztályokkal szemben támasztott követelmények is kiegészültek, ill. módosultak. A hidegtulajdonságok pontosítására bevették a szivattyúzhatósági határhőmérséklet határértékeit. A magas hőmérsékletű üzemelés üzembiztonsága miatt bevezették és megkötötték a 150 0C-on és 106 s-1 sebességi gradiens mellett mért (HTHS) minimális viszkozitási értékeket is. A legújabb módosítási javaslat (1995) a szivattyúzási határok módosítására (a b-megjegyzésre) vonatkozik úgy, hogy maximum 60 000 mPa-s viszkozitáshatárt kötne ki, de minden fokozatnál 5 0C-kal alacsonyabb hőmérsékleten mérve.
Viszkozitás
Viszkozitás
Számításokban sok esetben a dinamikai viszkozitás és a sűrűség hányadosa szerepel, amit kinematikai viszkozitásnak neveztek el.
Ennek egysége a m2/s, ill. régebbi egysége a stokes (St); 1 St = 1 cm2/s.
A régebben használt mértékegység a cSt (a stokes század része); 1 cSt =1 mm2/s.
A viszkozitás legtöbb anyag esetében (kenőolajoknál mindig) jelentős mértékben függ a hőmérséklettől (VT-tulajdonságok) és a nyomástól (VP tulajdonság).