Пластичные смазки что это
Смазки пластичные: характеристики, применение, свойства
Смазки пластичные – особый тип смазочных материалов, который используется для обслуживания различных видов техники и обеспечивает стабильную работу и долговечность механизмов. Их также называют консистентной, из-за соответствующих физических свойств. Они изготавливаются из базового жидкого масла и загустителя. Такая комбинация обеспечивает пластичную структуру во время работы, что не позволяет смазке растекаться в разные стороны.
Состав пластичных смазок
Состав пластических смазок обычно выглядит следующим образом:
Масляная основа обычно составляет около 80%, так как даже 10% загустителя может быть достаточно для достижения необходимой консистенции и физических свойств.
В качестве присадок обычно используются такие материалы как медь, тальк, слюда и графит.
Характеристики и применение
Характеристики смазок отличаются разнообразием, основываясь на которых можно определить, для каких целей и механизмов можно ее использовать.
Эксплуатационные свойства пластичных смазок характеризуются следующими показателями:
Чаще всего этот продукт применяется в различных узлах автомобилей. Практически 50% производимых в мире смазок предназначены именно для обслуживания автомобилей. Большое распространение они получили также в промышленности, где требуется стабильная работа станков и конвейеров. Также стоит отметить горную промышленности и сельское хозяйство, где множество тракторов, экскаваторов и других механизмов невозможно обслуживать без консистентной смазки.
Классификация пластичных смазок
Классификация пластичных смазок основывается на типе загустителя и присадок, которые используются в процессе изготовления.
Универсальных смазок, в понимании этого слова, не существует. Да в некоторых схожих сферах, можно использовать один и тот же состав, но его лучше подбирать в каждом отдельном случае. Различные марки пластических смазок имеют подробные инструкции, указывающие как, в каких условиях и механизмах можно их использовать.
Технология производства
Пластичные смазочные материалы отличаются технологией производства, в зависимости от типа используемой присадки. Независимо от типа производство должно строго соответствовать технологическим нормам и ГОСТу. Очень часто используется стандарт DIN 51502, разработанный немецкими технологами.
Производство состоит из тщательного смешивания компонентов при определенных температурах.
Соблюдение температурного режима очень важно, так малейшее отклонение может привести к расслоению смеси. Смешивание выполняется в специальном оборудовании, типа миксеров.
Процесс охлаждения смеси не менее важен, так как именно он влияет на получение нужной текстуры. Он происходит в специальных холодильных установках. Именно в процессе охлаждения в смесь добавляются присадки.
Следующий этап изготовления – гомогенизация. Она заключается в пропуске охлажденной смазки через вальцовые краскотерки, что позволяет довершить образование необходимой структуры. После этого может быть проведен процесс деаэрации, в результате чего из смеси удаляется воздух.
Последним этапом является фильтрация, которую выполняют с помощью фильтров разной конструкции и степени очистки. От качества фильтрации напрямую зависит степень антифрикционных свойств продукта.
Преимущества и недостатки
Пластичные смазки, используемые для автомобилей, имеют ряд преимуществ и недостатков. Среди преимуществ можно выделить:
Недостатков существенно меньше. К ним можно отнести меньшие, в сравнение с жидкими, показатели теплопередачи. Поэтому использование их при высоких рабочих температурах узлов ограничено. Также ограничено использование для высокоскоростных механизмов, обслуживание которых лучше проводить с помощью жидких составов.
Пластичные смазки
Применение качественных смазочных материалов в промышленном производстве значительно увеличивает срок эксплуатации оборудования. Широкое распространение получили «пластичные», ранее называемые «консистентные» смазки. Их основа — масло, в которое вводятся загустители и присадки. Благодаря добавкам, базовое масло приобретает густоту. Нанесенное на детали, оно сохраняет структуру и форму.
Под влиянием нагрузок смазка превращается в вязкую жидкость, деформируется и нейтрализует разрушающие воздействия внешних факторов. После работы оборудования защитная пленка принимает исходную консистенцию. Пластичные материалы препятствуют механическому износу оборудования, предотвращают коррозию металла, дестабилизирующее воздействие агрессивной среды и высоких температур.
Виды пластичных смазок
Любая пластичная смазка на 85-95%: состоит из базы — масла. В качестве основы используются:
Превалирующее число пластичных смазок имеют в основе минеральное масло, поскольку способ его получения отличается дешевизной, а качество продукции отвечает требованиям производства.
После добавления в масло загустителя оно приобретает новые качественные характеристики.
Применение
В металлургии, машиностроении, текстильной промышленности, кораблестроении и прочих производствах применяются смазочные материалы. Направлений использования может быть несколько:
Наиболее «бюджетными» являются смазки общего назначения — Салидол Ж, Салидол С, Графитная. Они используются при температуре до 70°С. Более термостойким считается Косталин (выдерживает до 110°С), Смазка 1-13.
Удобны в использовании многоцелевые защитные покрытия. Допущение ошибки выбора исключено, риск поломок сведен к минимуму. Например, Фиол-1 (2), Литол-24 препятствуют трению и защищают поверхность деталей при температуре до 130°С, то есть справляются со всеми типичными задачами.
Продукт повышенной термостойкости — ВНИИНП 246 (207, 210, 219, 231), Графитол. Они сохраняют вязкость при температуре до 150°С. Работая при экстремально низких температурах, следует приобрести Зимол, Циатим 203, Литу.
Распространенная консервационная смазка — ПКВ.
Для обработки канатов использую Торсиол-35 (55), Канатную смазку.
Определить назначение смазки позволяют маркировки:
Для выбора оптимального варианта пластичной смазки стоит ознакомиться с компонентами, благодаря которым продукт приобретает те или иные качества.
Состав и емкость
В зависимости от типа загустителя различают несколько видов пластичных смазок.
Мыльные
В них добавляются соли высших карбоновых кислот (мыла), синтетические вещества. Среди них наиболее распространены:
Углеводородные
В качестве загустителей используются углеводороды: парафин, озокерит, воски природного происхождения и прочие твердые углеводороды.
Неорганические
В неорганические пластичные смазки вводят вещества, позволяющие получить максимально термостабильный состав. Стандартные составляющие неорганических покрытий — силикагель, графит, асбест, вспененная окись кремния, бетонные соединения.
Органические
Загустители органических смазок — полимочевина, сажи, поликарбамиды, тефлон. В итоге получается продукт, стабильный при высоких температурах и механических воздействиях. Например, тефлоновые покрытия выдерживают температуры до 250°С, оставаясь при этом вязкими и прекрасно защищая от трения. Существенный недостаток – дороговизна используемых компонентов.
Около 44% отечественного рынка занимают кальциевые смазки — солидолы. На долю натриевых и комбинированных приходится около 31% рынка. Малая доля (менее 0,5%) приходится на использование термостойких и химически стойких продуктов с загустителями в виде селикагелей, бетонита, сажи. Высокой термостойкостью и относительно низкой ценой отличаются полиуретановые смазки. К сожалению, в РФ производство таких защитных средств не налажено, и предприятия обращаются к импортным производителям.
Смазочные материалы закупаются в ведрах по 5 л, 20 л или бочках объемом 200 л.
Характеристики
Охарактеризовать свойства продукта позволяют качественные параметры пластичной смазки для использования в промышленности:
Пластичные смазки, подобранные в соответствии с условиями работы, не «текут» при больших нагрузках и максимально сохраняют оборудование в рабочем состоянии.
Топ-5 смазок
Условия производства диктуют выбор определенной разновидности смазки. Используемые при соблюдении эксплуатационных характеристик, хорошо себя зарекомендовали смазки отечественного и зарубежного производства.
EFELE MG-213 EP 2
Agrinol Grapfite NLGI 2
ORLEN LITEN LT-43
Смазка Орлен польского производства — средство универсальной защиты для подшипников, валиков распределения и прочих механизмов.
MANNOL 8114 MP-2 Multipurpose Grease
Лукойл Полифлекс Оптимум 3-100
Пластичные смазки остаются лидерами по использованию в промышленности. Анализ технических показателей позволяет выбрать смазочное покрытие, обеспечивающее лучшую защиту в соответствующих условиях производства.
Автомасла и все, что нужно знать о моторных маслах
Пластичные смазки: применение
Пластичные смазки: производство, применение, свойства
Пластичные смазки по своим свойствам объединяются в отдельную категорию пастообразных вязких материалов. Смеси обладают уникальной способностью сохраняться длительное время на поверхностях трущихся деталей, где традиционные жидкие составы не смогли бы удержаться.
Состав масел
Пластическая масляная смесь представляет собой трехкомпонентную коллоидную систему, состоящую из основы (дисперсной среды), загустителей (дисперсной фазы) и модифицирующих слаборастворимых добавок (наполнителей). Сгустители формируют в масляной жидкости волокнистую структуру, которая создает внутри вещества пространственную кристаллическую решетку, удерживающую жидкое масло. В момент возникновения, между соприкасающимися поверхностями, сил трения, жидкая составляющая самовыделяется и смазывает зону контакта.
В составе пластичной смазки каждый компонент имеет свое специфическое назначение:
В зависимости от способа производства и эксплуатационных требований пастообразные масляные вещества принято систематизировать по нескольким параметрам:
По своему назначению масла делятся:
Базовые масла
Пластичные системы на 70–96% состоят из жидкой дисперсионной среды. Это базовая составляющая всех пастообразных смазочных материалов. Эксплуатационные качества готовых смесей в полной мере повторяют свойства основы, ее химический состав, вязкостные и термические характеристики, а также кардинально влияют на параметры готового продукта.
Минеральные базовые составляющие – это продукты получаемые в процессе переработки нефти, отличаются высокой вязкостью, окислительной и механической стабильностью. Мази, изготовленные на базе минеральных нефтепродуктов, хорошо защищают металлические покрытия от воздействия влаги, химических веществ и коррозии. Эксплуатационные свойства готового продукта пропорциональны качеству исходного сырья, которое зависит от способа перегонки нефти и глубины фильтрации.
Материалы на минеральной основе используются для смазывания высоконагруженных модулей трансмиссии автомобиля:
Синтетическая основа – это масляные жидкости, синтезируемые из низкомолекулярных веществ – полимеров или олигомеров. Технические характеристики синтетических смазок во много раз превышают эксплуатационные качества минеральных масел. Составы отличаются повышенной вязкостью, температурой твердения, высокими термическими и механическими свойствами.
Эфирные (диэфирные) композиции – маслянистые бесцветные жидкости, не вступающие в реакцию с водой. Смазочные материалы на основе эфирных веществ обладают высокой смазочной способностью, и предназначены для высокоскоростных узлов трансмиссии, где требуется повышенная химическая устойчивость к различным нефтепродуктам.
Силиконовая основа пластичных смазок – это кремнийорганические масляные жидкости с высокими гидрофобными и адгезионными свойствами, химически инертны, не токсичны. Вещества обладают большим углом смачивания и широким диапазоном рабочих температур.
Масла растительного происхождения производятся посредством переработки семян некоторых масленичных культур. Органические композиты обладают хорошей адгезией, но сравнительно низкими термическими характеристиками.
Загустители
Пластичные мылистые реактивы, служащие для увеличения вязкости масел, называются загустителями. В роли загустителей (добавок) по большей части выступают жирные органические кислоты и продукты омыления металлов.
Волокнистая структура добавки определяет густоту и механическую прочность покрытия, а кристаллическая решетка, формируемая волокнами, обуславливает химическую и термическую устойчивость материала. Количество сгущающих присадок в структуре вещества составляет 4–20%.
В роли модификаторов вязкости выступают производные калия, натрия, алюминия, лития, бария. Кроме этого применяют полимерные, углеводородные, силикагелевые и эфирные загустители. При маркировке смазочного материала обязательно указывается тип мыльной добавки.
Металлические мыла
Мыльные комплексные системы классифицируют по нескольким категориям:
Структура простых субстанций состоит из синтетического (60%) или натурального (80%) сырья. Примерами таких соединений могут служить смазочные растворы на базе солей лития, кальция, натрия, алюминия, бария.
Соли кальция и смазочные материалы, изготовленные на базе этих веществ, обладают высокой гидрофобностью, адгезией, низкотемпературными, противокоррозионными и антиокислительными качествами. Недостатками этих масел является низкое значение жаростойкости (+75°). В процессе работы они могут разжижаться, а в случае длительного хранения – затвердевать. На практике такие смазки называют солидолами:
Пластические кальциевые масла применяют для обработки трущихся поверхностей автомобиля, где нет высокого механического и химического воздействия.
Литиевые мыла обладают широким диапазоном эксплуатационных характеристик. Смазочные материалы, изготовленные на базе литиевых производных, используют для покрытия трущихся деталей в крайне нагруженных местах трансмиссии и шасси автомобиля.
Натриевые смазки обладают высокой адгезией по отношению к металлическим поверхностям. Высокие термические характеристики натриевого мыла позволяют пластичным смазкам на их основе сохранять свою работоспособность до +120°. Недостатком масел является то, что они хорошо растворяются в воде. Этот фактор в значительной степени ограничивает их сферу использования.
Алюминиевые растворы характеризуются высокой водонепроницаемостью, адгезией, температурный интервал – от +5 до +110°C. Из недостатков – невысокая стойкость к механическим нагрузкам. Бариевые мыла и материалы отличаются повышенными физико-химическими характеристиками, термостойкостью (+150°C) и совершенно инертны к нефтехимическим веществам.
Смешанные композиции вырабатывают посредством соединения 2–3 элементов (Ca–Na; Li–Na–Ca). Производство композитов имеет свои особенности. Вначале в структуру загустителей вводят базовые вещества, которые начинают взаимодействовать с органическими кислотами, и только после окончания реакции окисления, вводят следующий реагент.
Характеристики таких смазок обуславливаются объемом применяемых компонентов. Например, чем больше кальциевого мыла в составе натриевой смазки, тем выше водонепроницаемость и термическая стойкость. Добавки кальциевых компонентов в структуру лития позволяют получить более прочные соединения с хорошей водостойкостью.
Комплексные загустители получают путем смешивания нескольких типов солей, принадлежащих одному химическому элементу. В качестве таких реагентов обычно выступают соли щелочных металлов (стеараты), органических или неорганических кислот – ацетаты и карбонаты.
Химический состав комплексного раствора подбирают с учетом улучшения эксплуатационных характеристик готовой смазки. Среди большого количества комплексных соединений особенно широкое признание получили алюминиевые, литиевые, кальциевые и бариевые мыла.
Полимерные загустители
Для производства пластичных смазок на базе полимерных загустителей применяются восковые полимочевины и фторполимерные вещества. Полимочевинные соединения обладают высокими термическими характеристиками, их температура плавления находится в границах от +150 до 230°C.
Полимерные композиции отличаются длительным сроком эксплуатации, хорошей смазочной способностью, подходят для использования в узлах трения с высокими механическими нагрузками. Основное назначение – это смазывание шарниров и роликовых подшипников ходовой части автомобиля.
Составы на основе фторполимерных загустителей являются незаменимыми субстанциями при производстве высокотемпературных масел, отличаются гидрофобными, антикоррозионными и антиокислительными свойствами.
Углеводородные
Углеводородные мази получают посредством сгущения жидких минеральных масел парафинами и церезинами. Смазки имеют высокую водостойкость, химическую устойчивость, и способны сохранять свои эксплуатационные характеристики даже после расплавления и последующего остывания.
Из недостатков – это низкая термическая устойчивость (32–65°C). По этой причине масла разрешено применять только в консервационных целях. Не исключается возможность использования таких смазок для ходовой части автомобилей, эксплуатируемых в условиях низкого температурного режима.
Неорганические и органические компоненты
Смазочные материалы с неорганическими связующими веществами изготавливают с применением сажи, селикогеля, бетонита и др. Смеси химически стабильны, отличаются повышенными параметрами водо- и термостойкости.
Неорганические составляющие имеют пористую структуру, которая в процессе изготовления смазочных смесей впитывает масляную жидкость, которая в ходе переработки превращается в вязкий гель. Продукты, сделанные на силиконовых маслах и графите, отличаются водонепроницаемостью, высокой термической и химической устойчивостью.
В роли органических сгустителей задействуют соединения мочевины и фталоцианиновые производные. Смазочные материалы на базе органических загустителей имеют неплохие эксплуатационные характеристики и могут использоваться для смазывания трущихся поверхностей в ходовой части автомобиля.
Модификаторы
Пластичные смазки являются сложными по своей структуре материалами, их состав зависит от назначения и эксплуатационных требований. Некоторые марки смесей могут содержать десять и более компонентов. Помимо основы и загустителя в пастообразных системах содержится комплекс улучшающих добавок и наполнителей, которые в свою очередь тоже изменяют эксплуатационные свойства продукта.
Подбор модификаторов производится строго индивидуально, в зависимости от назначения готовой смазки. Например, добавка, увеличивающая липкость масла – важна для смазки рулевых тяг и совершенно неприемлема при обработке высокоскоростных подшипников.
Модифицирующая присадка во время приготовления может растворяться в смеси (функциональная добавка) или находится в растворе в форме твердых включений – взвесей (наполнитель).
Функциональные реагенты совершенствуют противоизносные, антифрикционные, противозадирные и антиокислительные свойства. Они повышают коллоидную и термическую устойчивость, адгезию, снижают риск коррозии и ржавления.
Перечисленные материалы добавляются в смеси в форме порошков. Их эффект действия заметен в зонах контакта интенсивно трущихся поверхностей. Наполнители отличаются высокой термостойкостью – 250–400°C. Они на постоянной основе предохраняют трущиеся детали от задиров и разрушений.
Основные свойства пластичных смазок
Свойства пластичных смазок несколько отличаются от свойств жидких трансмиссионных и моторных масел. Для жидких фракций характерны следующие качества:
Эксплуатационные требования к пастообразным смазкам нужно рассматривать гораздо шире. Технические характеристики жидких масел в основном направлены на снижение трения и износа, и эти свойства зависят от химической структуры основы и пакета модифицирующих присадок.
Свойства пластичных смазок и их назначение определяется маркой базового масла, его вязкостью, типом загустителя, способом смешивания, природой наполнителя, химическим составом присадок и их принципом действия.
Основные показатели качества, влияющие на эксплуатационные характеристики пластичных масляных смесей:
Совместимость смазок
В ходе эксплуатации автомобильного транспорта возникает необходимость замены одного типа смазки на ее аналоги. При выборе материала всегда нужно учитывать совместимость смазочных составов. Нанесение на металлическую поверхность масла, которое не совмещается по техническим характеристикам с предыдущим составом, может привести к поломке, и выходу из строя рабочего узла ходовой части автомобиля.
В случае невозможности приобретения нужного сорта смазки, необходимо снять деталь, промыть ее в керосине, и лишь затем наносить новую марку материала. Если демонтаж детали ходовой части автомобиля затруднен по техническим причинам, то нужно использовать только ту смазку, которую рекомендует завод изготовитель (инструкция по ТО).
Следующая проблема – это совместимость с полимерными комплектующими. Масла на минеральной основе хорошо воспринимают пластиковые детали, а вот синтетические материалы могут отрицательно повлиять на состояние пластмассовых элементов. При определении возможности совмещения контактируемых веществ, нужно учитывать продолжительность их взаимодействия и рабочую температуру узла трения.