Despre Aditivi Solizi...

Citeva detalii mai mult sau mai putin tehnice:

COEFICIENTI DE FRECARE

Facem referire doar la suprafete otel pe otel frecare cu alunecare: 

  • Frecarea uscata, fara lubrifiant: 0.35 - 1.20
  • Lubrifiere lichida si semilichida: 0.0001 - 0.04
  • Lubrifiere solida/uscata: 0.03(WS2) -0.15(Grafit)

Din aceasta simpla clasificare se intelege ca introducerea unui aditiv in ulei, NU reduce coeficientii de frecarea umeda, care sunt excelenti in conditii normale de lucru, ci asigura coeficienti de frecare redusi in conditii extreme, de temperatura si/sau presiune, sau cind pelicula de ulei nu mai exista sau nu mai face fata solicitarilor din diverse motive! 

In extremis, si ca o curiozitate tehnica, exista si coeficienti de frecare ZERO, in aplicatii speciale, in care fusul lagarului pluteste practic in camp magnetic in vid sau atmosfera controlata, sustentatia (plutirea in cimpul magnetic) fiind controlata electronic. Acest tip de lagar este folosit la motoare electrice, compresoare, baterii de inmagazinare a energiei cinetice (un fel de UPS mecanic), cu rotatii de …. 100.000 RPM (o suta de mii de turatii pe minut) si peste!!! Limitarile turatiilor fiind date doar de rezistenta materialelor folosite si de posibilitatile tehnice si precizia de echilibrare a rotoarelor, intrucit la asemenea turatii, tensiunile mecanice periferice sint imense.

LUBRIFIANTI SOLIZI/USCATI, FOLOSITI SIMPLU SAU CA ADITIVI

Acestia sint sub forma de pulberi, cu dimensiuni de ordinul micronilor (10-3 mm, miimi de mm!) sau nanometrilor (10-6 mm, milionimi de mm).

GRAFITUL

Coeficientul de frecare 0.15

Grafitul, carbon de fapt la fel ca si diamantul, este structural compus din straturi de carbon cristalizat in forma hexagonala. Distanta dintre straturi este mai mare, fortele de legatura intre straturi sint forte de tip ionic, si ca atare straturile, cliveaza, adica aluneca, foarte usor, intre ele neexistind forte mari de atractie. Aceasta forma de cristalizare a carbonului, confera cele mai bune proprietati de lubrefiere in atmosfera normala. Prezenta moleculelor de apa in atmosfera de lucru, este necesara pentru aceste caracteristici de lubrefiere, intrucit absorbtia moleculelor de apa intre straturile grafitului reduce si mai mult fortele de atractie dintre straturi. Acest fenomen limiteaza folosirea grafitului in cazul aplicatiilor cu vid inaintat. Deasemeni atmosferele oxidante de lucru limiteaza temperatura eficienta de lucru la 450°C.

NITRURA DE BOR, hexagonala, hBN, numita si “grafitul alb”

Coeficientul de frecare 0.15

Specificam clar ca este vorba de forma de cristalizare hexagonala, similara cu cea a grafitului, intrucit, nitrura de bor, in alte forme de cristalizare, cubica, este extraordinar de dura si abraziva, doar diamantul depasind aceste caracteristici. Acelasi fenomen se intilneste si la perechea grafit/diamant, ambele materiale nefiind altceva decit Carbon pur, caracteristicile diferite fiind date de formele de cristalizare diferite!

hBN este considerata o ceramica, este un material polimorf cu cele mai largi utilizari.

hBN este un lubrifiant bun atat la temperaturi joase cit si la temperature inalte (900°C -1200°C in conditii normale de presiune chiar si in atmosfera oxidanta, si pina la 1800°C in conditii de vacuum).

hBN ca lubrifiant este deosebit de utila in cazul in care conductibilitatea electrica a grafitului ( ca lubrifiant alternativ ieftin) ar fi problematica.

Un alt avantaj al hBN fata de grafit este ca lubricitatea sa nu are nevoie de moleculele de apa sau gaz prins intre straturi. Prin urmare, lubrifiantii cu hBN pot fi utilizati chiar si in vid, de exemplu, in aplicatii spatiale sau tehnica vidului.

hBN este folosita ca lubrefiant solid, demulant, sau ca agent antiuzura pentru matritele de turnare sau extruderele pentru aluminiu, titan etc.

Datorita stabilitatii excelente termice si chimice, ceramicele hBN sunt utilizate in mod traditional ca parti componente in echipamentele pentru temperaturi ridicate.

hBN pot fi incluse in ceramica, aliaje, rasini, materiale plastice, cauciuc si alte materiale, dandu-le proprietati de auto-lubrifiere. Materiale plastice cu hBN au mai putina de dilatare termica, precum si o mai mare conductibilitate termica si o rezistivitate electrica foarte mare, fiind necesari 35.000 V pentru a strapunge un strat de 1 mm !!!.

PTFE, TEFLON, ZONYL

Coeficientul de frecare >0.04

PTFE este folosit pe scara larga ca aditiv in lubrifianti, uleiuri si unsori. Fata de alti lubrifianti solizi, PTFE nu are o structura cristalina. Macromoleculele de PTFE aluneca foarte usor unele pe linga altele similar cu structurile lamelare. Temperaturile maxime de lucru <+260ºC, peste aceste temperature, se descompune in compusi toxici! http://en.wikipedia.org/wiki/Teflon

DuPont Zonyl® fluoroaditiv este o pudra foarte fina de polytetrafluoroethylene (PTFE, Teflon®). Zonyl este un produs separat si distinct foarte diferit de bine cunoscutul polimer Teflon® PTFE  tip pulbere folosit la turnare sau extrudare.

Diferentele dintre Zonyl si Teflon includ:

  • Greutate moleculara mai redusa
  • Dimensiunea particolelor mult mai mica  (2 pina la 20 µm)
  • Particole de forme si morfologie diferite

Fluoroaditivul Zonyl®  pulbere  a fost special conceput, in principal, pentru a fi folosit drept component minoritar in amestec cu alte materiale solide sau lichide. Chiar si in cantitati mici, acestea ( particolele de Zonyl), pot “imprumuta” din caracteristicile deosebite ale Teflonului PTFE catre diferite medii (lichide sau solide). DuPont offera o gama de dimensiune si morfologie pentru aceste particole pentru a facilita mixarea intima cu materiale foarte diferite. In functie de material, Zonyl® fluoroaditiv, poate imbunatati resistenta la abraziune, reduce coeficientul de frecare si uzura mecanica, reduce contaminarea suprafetelor si modifica aspectul. Cand sunt folosite ca pudra in paste sau spay-uri, Zonyl® fluoroaditivi, pot fi folositi ca lubrefianti generali. Ca pasta de exemplu pot fi folosite in etansari de inalta performanta sau ca lubrefianti pentru suprafetele supuse la uzura in medii foarte ostile.

BISULFURA DE MOLIBDEN MOS2

Coeficientul de frecare <0.10

MoS2 este un lubrifiant solid, uscat. Ca si Grafitul, hBN si WS2 cristalele acestora sunt formate din straturi ce cliveaza, aluneca, usor intre ele. Exista putine alternative, care pot conferi lubricitatea ridicata si stabilitatea termica de pana la +350°C - +400°C in medii oxidante. MoS2 este adesea o componenta in amestecurile composite in cazul in care se solicita frecare redusa. Se foloseste intr-o varietate mare de uleiuri si vaseline, deoarece astfel acestea isi pastreaza lubricitatea lor chiar si in cazurile de pierdere de ulei aproape completa, gasind astfel de utilizari in aplicatii critice, cum ar fi motoarele de avioane. Atunci cand este adaugata la materiale plastice, MoS2 formeaza un compozit cu rezistenta imbunatatita, precum si reducerea fortei de frecare. MoS2 este adesea utilizata la motoarele in doi timpi de exemplu, motociclete. Acoperirile cu MoS2, acoperiri prin vaporizare, permit trecerea mai usoara a gloantelor prin teava armei si permit pastrarea caracteristicilor balistice pe termen lung. MoS2 este aplicata la rulmenti in aplicatiile din tehnica vidului inaintat si temperaturi ridicate (Max. +400°C).

BISULFURA DE WOLFRAM WS2

Coeficientul de frecare >0.03 – 0.07

WS2 este un lubrefiant solid uscat excellent, folosit multa vreme doar in aplicatii Aerospatiale, NASA, si militare

WS2 este materialul cu cel mai mic coefficient de frecare cunoscut de stiinta (oficiala) in acest moment. WS2 poate fi folosita in aplicatii unde temperaturile si presiunile ating valori extreme

  • -270°C ... +650°C la presiuni atmosferice
  • -188°C ... +1300°C in conditii de vacuum

Rezista la presiuni pe lagar de pina la 3000 bar

WS2 se adauga in uleiuri sau unsori, in apa si materiale plastice, pentru a conferi sau mari proprietatile de lubrifiere ale acestora

WS2 se aplica si prin suflare, frecare sau scufundare pe piese pentru conditionarea suprafetelor acestora

 

CITEVA APLICATII ALE LUBRIFIANTILOR SOLIZI/USCATI

  • Aditivi pentru lubrifianti
  • Industria auto, motoare, pistoane, cilindri, lagare, rulmenti, came si arbori cu came, transmisie
  • Componente de precizie
  • Industria cauciucului si maselor plastice ca demulant
  • Extrudere, filiere
  • Industria aerospatiala si industria militara, armament
  • Marina
  • Valve si ventile in pneumatica si hidraulica
  • Robotica
  • Scule aschietoare, cutite de stante, matrite de ambutisare

office@vaselina.ro