Smörjfett för krävande applikationer

Ett smörjfett är egentligen inget annat än en smörjolja som förtjockats med ett förtjockningsmedel för att oljan skall stanna kvar på plats. Förutom olja och förtjockningsmedel innehåller smörjfett även olika typer av additiv avsedda att förbättra olika egenskaper som t.ex. belastbarhet, friktionskoefficient, slitageskydd, korrosionsskydd m.m.

Basoljor

Se menyvalet ”Smörjolja” för mer detaljerad information om de basoljor som används i smörjfett.

Basoljan i ett smörjfett kan vara av olika typer (exempel):
• Mineralolja
• Polyalfaolefin (PAO)
• Ester
• Polyglykol
• Perfluorerad polyeter (PFPE)
• Silikon

Förtjockare till Smörjfett

Förtjockningsmedlen delas huvudsakligen upp i tvål- och icke tvålförtjockare:

Tvålförtjockare (exempel):

Litium/Litiumkomplex: Li-12-OH-stearat är den vanligast förekommande förtjockaren med bra universalegenskaper. Litiumkomplex är egentligen en benämning på ett litiumfett med högre droppunkt (ca 50°C högre än Li-12-OH-stearat). Alla litiumfett är mekaniskt stabila, har god vattenresistens och klarar relativt höga temperaturer.

Kalcium: Kalciumstearat är vår äldsta förtjockare. Den har mycket god vattenresistens, bra mekanisk stabilitet och är billig att tillverka. Den huvudsakliga nackdelen är dess låga droppunkt (max +95°C) som gör att den inte kan användas vid förhöjda temperaturer. Kalcium-12-OH-stearat har samma positiva egenskaper som kalciumstearat men har högre droppunkt, upp mot +150°C, och är även mer åldringsstabil. Den kan med fördel användas i universalfett.

Kalciumkomplex: Kalciumkomplex ger smörjfettet liknande goda egenskaper som andra kalciumfett gällande vattenresistens. Kalciumkomplex ger även fettet naturligt goda EP-egenskaper. Hög förtjockarhalt krävs vilket ger dessa fett relativt dåliga lågtemperaturegenskaper.

Aluminiumkomplex: Aluminiumkomplex ger fettet en hög droppunkt och god vattenresistens. De kan med fördel användas i varma och fuktiga applikationer. En nackdel är dess mekaniska instabilitet. Vid mekanisk bearbetning mjuknar denna typ av fett. Vid avbruten bearbetning återgår det dock till sin ursprungliga konsistens.

Natrium: Natrium gör fettet långtrådigt. Natriumfett är inte vattenresistenta utan emulgerar med vatten. Natriumfett bör inte blandas med andra fettyper.

Natriumkomplex: Natriumkomplex ger fettet goda åldrings- och vattenresistensegenskaper samt bra mekanisk- och termisk stabilitet.

Barium/Bariumkomplex: Bra värmestabilitet och korrosionsskyddsegenskaper.

Icke tvålförtjockare (exempel):

Polyurea: Polyurea är metallfri och ger fettet en mycket hög droppunkt vilket gör den lämplig för högtemperaturapplikationer. De flesta tillverkningsmetoder med polyurea ger fettet god oxidationsresistens, vattenresistens och pumpbarhet.

Kiseldioxid: Kiseldioxid används främst som förtjockare i silikonoljor. Ger transparenta fett. De är mekaniskt instabila jämfört med tvålfett.

Bentonit: Bentonit ger fettet en mycket hög droppunkt vilket gör att dessa fett ofta historiskt använts i högtemperaturapplikationer. De är mekaniskt instabila jämfört med tvålfett och svårare att additivera än tvålfett.

Additiv

EP: Extreme Pressure eller EP-additiv syftar till att minska risken för skärning mellan metallytor. De är reagerade (inte adsorberade) additiv vars reaktion med metallytorna katalyseras av lokala friktionstemperaturer.

AW: Anti-wear eller AW-additiv används för att reducera nötningen mellan mekaniska komponenter. Normalt skyddar oljan mot nötning tack vare den oljefilm som byggs upp mellan maskinelement i relativ rörelse. Ibland, till exempel vid start och stopp, räcker inte denna oljefilm för att skydda mot nötning. Då fyller anti-wear (AW) additivet en viktig funktion.

Korrosionsskydd: Korrosionsinhibitorer finns i 2 grundtyper, syraneutraliserare och filmuppbyggare. Som namnen antyder arbetar den första typen med att neutralisera syror och den andra med att bygga upp ogenomträngliga filmer.

Antioxidant: Antioxidant är en tillsats som motverkar att oljan åldras (oxiderar).

Fasta ämnen: Fasta smörjämnen är dispergerade fasta ämnen som inte är kemiskt bundna i smörjmedlet. De kan agera som både EP- och AW-additiv. Exempel kan vara MoS2, grafit, PTFE och bornitrid.

Friktionsmodifierare: Friktionsmodifierare eller FM-additiv skall sänka eller öka friktionen mellan två ytor. De består av långa molekyler med en polär ändgrupp och en icke polär kolvätekedja.

Viskositetsmodifierare: Viskositetsmodifierarens (kallad VM) uppgift är att minska viskositetens variation med varierande temperatur.

Polymerer: Typiska additiv som använder polymera material är viskositetsmodifierare, pour-pointsänkare, emulgatorer och skumdämpare.

NLGI

Ett smörjfetts konsistens klassificeras utifrån dess s.k. penetrationstal. I en standardiserad test låter man en kona under vis tid sjunka ner i fettet varefter nedsjunkningen mäts i 1/10 mm. Resultatet kallas penetrationstal. Detta penetrationstal korrelerar sedan med en tabell där det s.k. NLGI-talet kan utläsas. Skalan går från 000 (mycket mjukt) till 6 (mycket hårt).

NLGI-klassBearb. penetrationBeskrivning(DIN ISO 2137)
000445 – 475mkt lättflytande
00400 – 430lättflytande
0355 – 385flytande
1310 – 340mkt mjukt
2265 – 295mjukt
3220 – 250medelhårt
4175 – 205hårt
5130 – 160mkt hårt
6  85 – 115extremt hårt

Vi kan hjälpa er att välja eller ta fram ett smörjfett som ger bästa möjliga tekniska lösning på era smörjproblem, samtidigt som de motsvarar högt ställda krav på miljöskydd  – kontakta oss.






Tumregeln om inget annat är känt är att fylla en tredjedel av den fria lagervolymen med fett. Om rotationshastigheten är låg kan lagret fyllas helt vilket ju i förekommande fall även tätar av lagret mot vatteninträngning etc. Om rotationshastigheten är hög måste mängden beräknas.

Det är bäst att starta med att verifiera att temperaturen verkligen är +180°C. I detta temperaturområde kan killgissningar bli onödigt dyra. Om den visar sig faktisk vara så hög så behöver vi reda ut hur smörjningen går till. Pumpar du fett kontinuerligt genom lagret och vad är pumphastigheten i förhållande till exponeringstiden för denna temperatur? Om fettet tillbringar endast kort tid i denna temperatur så hinner vanligtvis inte så mycket hända och man kan använda relativt ”normala” smörjfett förutsatt att det inte separerar och är pumpbart i ditt system. Om det gäller manuell smörjning med fettspruta där du i praktiken helfyller lagret med fett och sedan med bestämda intervall återsmörjer det så behöver du sannolikt ett fett med en syntetisk basolja som oxiderar långsammare än mineraloljor och ett förtjockningsmedel som inte blöder alltför snabbt och som har en droppunkt på behörigt avstånd från +180°C. Även med denna typ av högtemperaturfett behöver du dock återsmörja ofta och verifiera att du vid återsmörjning verkligen trycker ut det begagnade fettet. Vill du med denna metod ha långa smörjintervaller måste du fundera över de exklusiva så kallade PFPE-baserade produkterna som ger långa intervall vid denna temperatur men till en hög fettkostnad.

Börja med att definiera ”hög hastighet”. Vi brukar tala om fettets dn-värde för att avgöra detta val. Dn-värdet är ditt lagers medeldiameter i mm multiplicerat med dess varvtal i rpm. Om detta värde överstiger ca 400 000 behöver du använda ett smörjfett som är speciellt avsett för höga rotationshastigheter. OBS! Många ”universalfett” klarar inte 400 000 heller. Många fettillverkare anger maximalt Dn-värde i sina tekniska data. Om dom inte gör det – fråga. Generellt kan man säga att vi väljer en lågviskös basolja för höga rotationshastigheter eftersom denna ger lägre rullmotstånd och därmed mindre värmebildning. Vi undviker även vissa förtjockningsmedel då även dessa kan bidra till att ge högt rullmotstånd och därmed värmegenerering. OBS! Vid riktigt höga hastigheter skall endast mycket små fettmängder tillsättas lagret, ca 3% av lagrets fria volym vid Dn> ca 800 000. Detta betyder att man i princip bara ”baddar” lagerbanorna med fett.

För det första så finns det tabeller som redovisar de flesta normala plastkvaliteters kompatibilitet med de vanligast förekommande basoljorna. Där kan man få till en lämplig höftning som förhoppningsvis är tillräckligt bra förutsatt att du vet vilken/vilka plaster som ingår i växeln. Om man vill vara lite säkrare kan man utföra en enkel statisk kompatibilitetstest som mäter svällning/krympning och vikt-/formförändring efter exponering för smörjmedlet under en viss tid vid en viss temperatur. Vi har som smörjmedelsleverantör inte full koll på kvalitetsvariationer hos olika plasttyper och -tillverkare. Nästa steg blir därför en dynamisk testning. Vissa plastkvaliteter uppvisar inga brister vid en statisk test med kan uppvisa sprickbildning vid dynamisk påkänning. Till sist, som vanligt, tala med din leverantör.

smörjfett i kullager som är anpassat för krävande applikationer