گریس لیتیوم
گریس از گذشته های دور برای روان کاری استفاده می شده است. بنا به شواهد موجود قدمت استفاده از گریس به دوران مصر باستان و حتی پیشتر از آن زمان نیز برمی گردد و مورد استفاده در روان کاری قرار می گرفت.
دقت کافی در ثبت پیشرفت ها و تحولات بزرگی که درباره ی انواع مختلف گریس، تا قرن نوزدهم که تا پیش از کشف نفت خام بود، رعایت نمی شد.
گریس های روان کاری را بر مبنای زبری، نرمی و غیره در فضای ارزیابی و مورد آزمایش قرار می دادند .
بنابراین در این مقاله به معرفی کامل گریس، انواع و کاربرد آن می پردازیم.
تعریف گریس
گریس به ماده ی جامد یا نیمه جامدی گفته می شود که دارای گرانروی زیادی است و از مشتقات ترکیبی چند صابون یا نفت به وجود آمده است .
در ساختار این ماده از پرکننده های استفاده شده است که به قطعاتی که متحرک هستند و با فشار زیادی کار می کنند بچسبد و جدا نشود .
گریس از مشتقات نفتی است که دارای گرانروی زیادی می‌باشد ، انجمن تست مواد آمریکا (ASTM) یا The American Society for Testing and Materials گریس را ترکیبی نیمه جامد یا جامد تعریف کرده است.
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. منظور، روانکار گریس بوده که که از فرایند امتزاج یک پرکننده در روغن های پایه معدنی، سنتتیک یا زیست شناختی (بیولوپیک) به دست می آید.
نخستین گریس 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 .
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 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.
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. زیرا آبی که برای واکنش ماده به کار گرفته شده بود در خود گریس باقی می ماند.
باتوجه به گسترش صنعت و ساخت ماشین های نو، وسیله های برقی، لوکوموتیوها و … ، با کارکرد در سرعت و دمای زیاد، گریس های بهتری مورد نیاز شد.
ساخت گریس 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 ثبات صابون در روغن پایه معدنی، به گونه حتم می بایستی از آب بهره گیری می شد و مقدار آن بسیار کم، یک یا دو درصد بود.
در نهایت این گریس برای مصرف هایی که دمای کاربرد نزدیک به دمای تبخیر آب داشت، تا حدودی مناسب بود. گریس پایه کلسیم، آب درون خود را تا مدت ها مشروط بر آن است که دمای کاربرد کم در حدود ۶۰ C ° باشد، نگهداری می کرد.
مواد سازنده گریس
انجمن تست مواد آمریکا نشان می دهد که در انواع گریس سه مولفه وجود دارد که گریس روان کننده را تشکیل می دهند. این اجزاء عبارتند از
روغن (oil )
غلیظ کننده (thickener)
افزودنی ها (additives )
روغن پایه و افزودنی جزء اصلی در فرمولاسیون های گریس لیتیوم هستند و به همین دلیل تأثیر قابل توجهی در کیفیت و کارایی گریس دارند.
غلیظ کننده که اغلب به اسفنجی معروف است، روان کننده (روغن پایه و مواد افزودنی) را در خود نگه می دارد.
طرز تهیه گریس
گریس از مخلوط قلیای فلزی ( کلسیم، سدیم ، لیتیم) و سپس صابون های فلزی که ترکیبی آمینو اسید دارند در دستگاه مخصوصی که روانساز نام دارند ساخته می شود.
کاربرد گریس لیتیوم
گریس بیشتر در شرایطی که نمی توان از روان کننده های مایع استفاده کرد و مقرون به صرف نیست، استفاده می شود.
تفاوت اساسی گریس ها با روان کننده ها این است که گریس پاک کنندگی وخنک کنندگی ندارد. گریس ها با اینکه در قیاس با روانکارها مصرف کمتری دارند ولی از جایگاه بالایی برخوردارند و نمی توان مواد دیگری جایگزین آن کرد.
همچنین نیروهای محرکه بدون گریس قابلیت استفاده ندارد.
ویژگی های گریس در روغن صنعتی (انواع روغن های صنعتی : روغن گیربکس، روغن موتور و غیره) وجود ندارد.
مهمترین حقیقت در مورد گریس
گریس باید در شرایط کاری بماند. وقتی که بار روی یاتاقان یا هر سطح لغزنده دیگر که برای کاهش اصطحکاک از گریس استفاده می شود، نباید از زیر سطح کار فرار کند .
گریس نباید تحت بار های مختلف و شرایط کاری تعریف شده و دمای کاری مورد نظر خواص خود را از دست بدهد .
عواملی که از موارد گفته شده بر کاربرد گریس ها تاثیر بیشتری دارد شامل عواملی همچون قوام و دوام مکانیکی، توان تحمل فشار، مقاومت در برابر آب، پایداری در برابر اکسیداسیون است.
همچنین ماندگاری و مقاومت آتن در دماهای بالا بر عملکرد مثبت گریس ها تاثیر منفی آنچنانی ندارد.
سفید کننده های گریس های صنعتی
دی اکسید تیتانیوم (Tio2) و اکسید روی (Zno) از رایج ترین سفید کننده هایی هستند که به منظور سفید کردن رنگ گریس های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. معمولا این گریس ها به شکل پودرهای جامد به کار برده می شود در گریس های روان کاری، میزان این ترکیبات از نیم الی ۱۰ درصد و حتی بسته به نوع سایز و اندازه ی مواد اولیه که در ترکیب پایه ی گریس مورد استفاده قرار می گیرد، بیشتر تغییر یابد.
اخیرا، در گریس های پایه ی لیتیوم، لیتیوم کمپلکس و کلسیم سولفونات، درصد های متفاوتی از دی اکسید تیتانیوم و اکسید روی، را مورد استفاده قرار می دهند. این سفید کننده ها تاثیر زیادی را بر روی بعضی از ویژگی های گریس، همچون نقطه ریزش، قدرت نفوذ، پایداری مکانیکی، خصوصیات ضد فرسایشی، میزان جداسازی روغن و سفت شدن در انبار مورد تحقیق قرار گرفته شده است.
انواع گریس ها
اخیرا در زمینه ی توسعه و تحول عظیم انواع مختلف گریس ها از جمله گریس های پایه ی لیتیوم و یا گریس های لیتیوم کمپلکس، گریس آلومینیوم کمپلکس، گریس کلسیم سولفات، گریس باریم کمپلیکس، گریس پلی اوره و بسیاری از گریس های دیگر در این سال های اخیر رشد و پیشرفت خیلی خوبی داشته اند. جالب است که بدانید گریس های روان کاری امروزه هم در مبنای زبری و نرمی و یا بوی خود مورد قضاوت قرار دارد .
