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 (DIN-jel)	Tulajdonságokra és összetételre utaló meghatározások	Szokásos viszkozitási osztályok (ISO 3448)	Szokásos alkalmazási hőmérséklet (0C)
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 (DIN-jel)	Tulajdonságokra és összetételre utaló meghatározások	Szokásos viszkozitási osztályok (ISO 3448)	Szokásos alkalmazási hőmérséklet (0C)
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 (DIN-jel)	Tulajdonságokra és összetételre utaló meghatározások	Szokásos viszkozitási osztályok (ISO 3448)	Szokásos alkalmazási hőmérséklet (0C)
……. (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 ISO – L –	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 (mm/10)
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 : belső súrlódás, az áramló testek (közegek) belsejében, az elmozdulással szemben fellépő nyíróerő. Newton törvénye alapján definiálható (newtoni folyadék). Az áramló folyadék sebesség-vektoraival párhuzamos felületek mentén ébredő csúsztató feszültség – amely a nyíróerő felület-egységre eső értéke – arányos a sebesség-gradienssel, vagyis az imént definiált felületek normálvektorának hatásvonalában mérhető sebesség-változás hossz-egységre eső értékével. Az arányossági tényezőt a folyadék dinamikai viszkozitásának nevezzük. SI mértékegysége a Pa.s. Korábbi mértékegysége a P (poise) volt, 1 Pa.s = 10 P. A műszaki gyakorlatban kisebb egysége, a centipose (cP) használatos. Számszerűen 1 cP = 1 mPa.s.

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).