بررسی جامع ویژگی‌های گریس نسوز و کاربرد آن در صنایع مختلف
گریس نسوز یک نوع ماده چرب مصنوعی است که در شرایط بالای دما و فشار، و در مقابل حرارت و سایش مقاومت نشان می‌دهد.
این نوع از سیال‌ها معمولاً به عنوان روان‌کننده و محافظ برای قطعات مکانیکی استفاده میشود. این نوع گریس بسیار پر مصرف بوده و توسط شرکتهای معتبری در کل جهان در حال تولید و عرضه به بازار مصرف هستند.
تاریخچه بوجود آمدن گریس نسوز
در قرون وسطی، موادی مانند روغن حیوانی و صمغ درختی در برخی از کاربردها به عنوان چربی مصنوعی استفاده می‌شدند؛ اما از نظر مقاومت در برابر حرارت و سایش، ضعیف عمل می‌کردند. در قرن نوزدهم، گریس نسوز به عنوان یک ماده جایگزین برای مواد چربی در صنعت معرفی شد.
در سال ۱۸۵۹، ویلیام اسپریگ (William Sprague) از سیبسوکس، که یک فرد از منطقه نیوجرسی در ایالات متحده بود، برای اولین بار گریس نسوز را کشف و تولید کرد. او از روغن زیتون و گچ در ترکیب خود استفاده می‌کرد و این ماده را “گریس سیبسوکس” نامید.
در سال ۱۸۷۴، اِی. اِل. پنبرتون (E.L. Penberthy) نیز گریس نسوزی را با استفاده از موادی مانند آهک، آلومینیوم و روغن سنگی تولید کرد، این گریس نسوز با نام “گریس پنبرتون” شناخته می‌شد.
در سال ۱۸۸۴، ویلیام اسپریگ از سیبسوکس یک برند تجاری برای گریس نسوز خود ثبت کرد و تولیداتش را به بازار عرضه کرد. این برند تجاری “Alemite” نامیده می‌شد و بسیار سریع به یکی از برندهای مطرح در صنعت گریس تبدیل شد.
از آن زمان به بعد، تحقیقات و توسعه در زمینه گریس نسوز ادامه یافته و ترکیبات و فرمولاسیون‌های مختلفی برای بهبود عملکرد گریس نسوز تولید شدند.
امروزه، گریس نسوز در صنایع مختلفی از جمله صنایع خودروسازی، هوافضا، ماشین آلات و صنایع نفت و گاز استفاده میشود؛ و همچنین انواع مختلفی از گریس نسوز با ترکیبات و خواص متنوعی در دسترس هستند، که بسته به نیازهای مختلف صنایع و کاربردها، استفاده می‌شوند.
به طور کلی، بوجود آمدن گریس نسوز یک فرایند تدریجی بوده و تحقیقات و توسعه‌های متعددی در طول زمان باعث بهبود و تحسین عملکرد گریس نسوز شده است.
بررسی مواد و ترکیبات به کار رفته در تولید گریس نسوز
گریس نسوز معمولاً از ترکیبات و مواد مختلفی تشکیل شده است که به آن خواص مختلف و مورد نیاز قطعات و صنایع مختلف را می‌دهند.
- روغن پایه:
روغن صنعتی، پایه‌ی اصلی تولید گریس نسوز است و به عنوان رکن اصلی روان‌کنندگی استفاده میشود.
انواع مختلفی از روغن‌ها مانند روغن‌های معدنی، روغن‌های مصنوعی (مانند روغن‌های پلی‌استر، پلی‌آلفین و سیلیکونی) و در مدلهای خاصی نیز از روغن‌های گیاهی (مانند روغن آفتابگردان و روغن سویا) در ترکیبات گریس نسوز استفاده می‌شوند.
خواص این روغن‌ها شامل پایداری حرارتی، پایداری اکسیداسیونی و خواص روان‌کنندگی می‌باشد.
- مواد ضد اکسیداسیون:
مواد ضد اکسیداسیون شامل آنتی‌اکسیدان‌ها مانند بوتیل‌هیدروکسی‌تولوئن (BHT)، فينيل امين ها و تيواستات‌ها است. این مواد به گریس نسوز اضافه می‌شوند تا از اکسیداسیون و تجزیه ناشی از تماس با هوا و حرارت جلوگیری کنند.
- مواد ضد رسوب:
مواد ضد رسوب شامل امولسی‌فایرها و مواد ضد کربناتاسیون ها است که باعث شده از تشکیل رسوبات و رسوب‌های غیرمطلوب در سطوح قطعات محافظت کند.
- مواد ضد آب:
برای ایجاد این خاصیت، مواد ضد آب مانند صابون‌های فلزی (مانند صابون‌های لیتیوم، کلسیم و آلومینیوم) به ترکیبات گریس نسوز اضافه می‌شوند وهمچنین برخی از گریسهای نسوز قابلیت مقاومت در برابر آب را دارند.
- مواد ضد سایش:
مواد ضد سایش شامل اکسید روی (ZnO) و مواد جامد دیگر مانند مواد آلومینیومی و منیزیمی است. این گونه ترکیبات به گریس نسوز اضافه می‌شوند تا از سایش و فرسایش سطوح قطعات و تجهیزات جلوگیری کنند.
- مواد مختلط
مواد مختلف دیگری همچون مواد مختلط مانند: ترکیب مواد ضد خوردگی، ماده ضد زنگ و ضد خوردگی برقی، مواد ضد آتش و مواد افزودنی دیگر نیز ممکن است در ترکیبات این نوع گریس استفاده شوند.
بررسی خواص روان‌کنندگی گریس های نسوز
- خواص روان‌کنندگی:
خاصیت روان‌کنندگی روغن‌های پایه، در گریس نسوز بسیار مهم و کاربردی است زیرا روغن پایه به عنوان ماده اصلی روان‌کننده در این نوع گریس عمل می‌کند و به ایجاد لایه‌ای روان بین سطوح قطعات میانی می‌پردازد.
این لایه روان به عنوان محلولی رقیق برای دیگر مواد شیمیایی در گریس نسوز عمل می‌کند و از سایش و فرسایش سطوح قطعات جلوگیری می‌کند.
خصوصیت روان‌کنندگی روغن‌های پایه به عوامل مختلفی از جمله ویسکوزیته‌ی روغن پایه، ساختار مولکولی آن و دما بستگی دارد.
ویسکوزیته روغن به مقاومت آن در برابر جریان و حرکت در داخل گریس نسوز اشاره دارد؛ روغن‌های پایه با ویسکوزیته مناسب باید بتوانند به طور موثر بین سطوح قطعات حرکت کننده عمل کنند و در عین حال با تغییر دما، ویسکوزیته آنها تغییر کند.
به عبارت دیگر، روغن پایه باید به طور موثر مناسب برای کاربردهای با دماهای مختلف قابلیت چرخش و جریان داشته باشد.
بررسی پایداری حرارتی گریسهای نسوز
- پایداری حرارتی:
پایداری حرارتی روغن‌های پایه نیز یک خصوصیت بسیار مهم در گریس نسوز است، زمانی که گریس نسوز در معرض دماهای بالا قرار می‌گیرد، روغن پایه باید توانایی مقاومت در برابر تجزیه و اکسیداسیون را داشته باشد.
اکسیداسیون به عملیات شیمیایی اشاره دارد که در آن روغن‌ها با اکسیژن هوا واکنش می‌دهند و ریزساختار آنها تغییر می‌کند. این واکنش‌ها باعث تشکیل روغن‌های تجزیه شده، روزنه‌ها و روغن‌های اکسیده میشود که می‌توانند عملکرد گریس نسوز را تحت تأثیر قرار دهند.
روغن‌های پایه با پایداری حرتی در برابر حرارت بالا، مقاومت به اکسیداسیون، و مقاومت در برابر تجزیه طولانی مدت می‌توانند عمل کنند.
عواملی مانند ساختار مولکولی روغن، میزان آنتی‌اکسیدان‌ها و مواد افزودنی دیگر در ترکیبات روغن پایه می‌توانند تأثیر بسزایی بر پایداری حرارتی آن داشته باشند.
نکته: به طور خلاصه، خواص روان‌کنندگی و پایداری حرارتی روغن‌های پایه برای گریس نسوز بسیار مهم هستند. این خصوصیت‌ها تأثیر مستقیمی بر عملکرد گریـس نسوز در شرایط دما و فشار مختلف دارند.
مواد افزودنی ضد رسوب رایج در گریس نسوز را بشناسید!
در ترکیبات و تولید گریـس نسوز، برخی از مواد افزودنی ضد رسوب استفاده می‌شوندکه در ادامه به تفکیگ گروه و دسته به شرح خواص هرکدام خواهیم پرداخت.
- مواد ضد اکسیداسیون:
این مواد افزودنی به تأخیر اکسیداسیون روغن پایه و پایداری حرارتی آن کمک میکنند. مواد ضد اکسیداسیون معمولاً آنتی‌اکسیدان‌ها نامیده می‌شوند و با جلوگیری از تجزیه و تشکیل رسوبات ناشی از اکسیداسیون، به ضد رسوبی گریـس نسوز کمک میکنند.
به عنوان مثال، آنتی‌اکسیدان‌هایی مانند: بوتیل‌هیدروکسی تولوئن (BHT) و توکوفرول (ویتامین E
- مواد ضد رسوب:
این مواد معمولاً شامل مواد مانند مواد آلی فسفاته، سولفوناته، دیتیوفسفاته و بنزوتریازول و بنزوتریازول (BTA)هستند.
آنها با تشکیل لایه‌های حفاظتی بر روی سطوح فلزی قطعات، از تماس مستقیم آنها با رطوبت و اکسیژن هوا جلوگیری میکنند.
مواد ضد رسوب کمک میکنند تا تشکیل روزنه‌ها و رسوبات در سطوح قطعات حرکتی مهار شود.
- مواد ضد روغن‌گیری:
این مواد افزودنی جلوی تشکیل روغن‌گیری و روغن‌های تجزیه شده در این نوع گریس را می‌گیرند. این روغن‌های تجزیه شده ممکن است به عنوان روغن‌های آلکیدی، روغن‌های چسبنده و روغن‌های اکسیده شناخته شوند.
نکته: مواد ضد روغن‌گیری به طور معمول از موادی مانند مواد آلی آمینی و رزین‌های ضد روغن‌گیری تشکیل شده‌اند.
- مواد مختلط:
برخی از مواد افزودنی ضد رسوب می‌توانند وظایف چندگانه‌ای را انجام دهند؛ به عنوان مثال، برخی از آنتی‌اکسیدان‌ها همچنین خواص ضد رسوبی وضد روغن‌گیری نیز دارند. به همین دلیل، ترکیبات مختلطی که از ترکیب این مواد افزودنی تشکیل شده‌اند، در این نوع سیال مورد استفاده قرار می‌گیرند.
از گریس نسوز در چه کارهایی استفاده میشود؟
- صنعت فولادسازی:
در دستگاه‌های فولادسازی، مانند کوره‌های قوس الکتریکی، کوره‌های قوسی بومی و واکنش‌گرهای آب و بخار استفاده میشود زیرا در برابر حرارت بالا و فشارهای قوی مقاوم است و از رسوبات و زنگ زدگی قطعات محافظت می‌کند.
- فولاد آلیاژی:
نقش ویژه‌ای در تولیدات فولادی و همچنین آلیاژی مانند فولاد ضد زنگ، داشته و از آن استفاده میشود زیرا باعث کاهش اکسیداسیون فلزات و جلوگیری از تشکیل رسوبات غیرمطلوب در فرآیند تولید میشود.
- متالورژی:
در فرآیندهای متالورژیکی مانند ریخته‌گری فولاد، گریس نسوز برای حفاظت قطعات در برابر حرارت بالا و فشار مورد استفاده است.
- سیمان‌سازی:
گریس نسوز در دستگاه‌های سیمانی مانند کوره‌های سیمان، آسیاب‌های توپ و دستگاه‌های سیمان‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. زیرا دارای مقاومت بالایی در برابر شرایط حرارتی و فشارهای قوی بوده و از رسوبات و زنگ زدگی قطعات جلوگیری می‌کند.
- نفت و گاز:
برای حفاظت و روانکاری قطعات در شرایط بسیار سخت از این گریس نیز استفاده میشود و این شامل استفاده در لوله‌ها، دریچه‌ها، شیرها و تجهیزات دیگر است.
- معادن:
بعضی از فرآیندهای معدنی مانند حفاری و نقل و انتقال مواد برای لوبریکانت کردن از این نوع گریس استفاده میکنند تا اصطکاک و ساییدگی در قطعات را کاهش دهد و عمر مفید آنها را افزایش دهد.
چه صنایعی که برای تولید و تعمیرات از این نوع گریس استفاده میکنند؟
- خودروسازی و تعمیرات آن:
در بخش‌هایی از صنعت خودروسازی که با شرایط حرارتی بالا و فشارهای قوی مواجه هستند، به عنوان مثال، در سیستم‌های ترمز، سیستم‌های جعبه‌دنده و قطعات مکانیکی دیگر از این گریس استفاده میشود.
- صنعت هوا و فضا:
گریس نسوز برای مصارفی مانند لوبریکاسیون قطعات مکانیکی در موتورها، جوشکاری فضایی و سیستم‌های حفاظتی در برابر حرارت و فشار استفاده میشود.
- صنایع الکترونیک:
در دستگاه‌های الکترونیکی و الکترومکانیکی که در شرایط حرارتی بالایی کار میکنند از این نوع روان کننده و محافظ به عنوان یک لوبریکانت استفاده میشود؛ این شامل موتورهای الکتریکی بزرگ، ترانسفورماتورها و سیستم‌های خنک‌کننده است.
معرفی برخی از شرکتهای معتبر در زمینه تولید گریس نسوز
- شرکت Dow Corning
این شرکت یکی از بزرگ‌ترین ها در زمینه تولید گریـس نسوز است؛ آنها محصولات متنوعی از جمله گریسهای نسوز با عملکرد بالا و مقاومت در برابر حرارت و فشار را تولید میکنند.
- شرکت Klüber Lubrication
- تولید کننده و مجموعه SKF
- توتال| Total Lubricants
- شرکت ایرانی بهران
- برند جهانی ExxonMobil
- Chevron
لیست فوق تنها چند نمونه از شرکتهای معتبر در زمینه تولید گریـس نسوز است، مطمعنا شرکتهای دیگری نیز وجود دارند که در این زمینه فعالیت دارند./۲۰۹۶۱۳
نظرات