در این مقاله سعی دارم انواع گریس و کاربردهای مختلف آنها را بطور خلاصه شرح دهم.
تعریف گریس:
گریس ماده ای است جامد یا نیمه جامد که از ترکیب یک ماده پرکننده و صابون (Thickener) ، در داخل روغن به دست می آید. البته ممکن است سایر موادی که بتواند بر خاصیت آن بیفزاید نیز در آن به کار گرفته شود.
آنچه که در گریس ها بر نوع کاربرد آنها تاثیر بسیار زیادی دارد ، پایه صابونی تشکیل دهنده گریس است که در ترکیب با روغن پایه و مواد افزودنی محصول مورد نظر را برای ما تامین می کند.
گریس ها بر اساس پایه صابونی (ماده قوام دهنده) می توانند تنوع بسیار زیادی داشته باشند .
سه دسته اصلی و پر مصرف آنها شامل موارد زیر هستند:
۱- گریس های پایه لیتیم
(در گریس های مالتی پرپوز و ماهان)
۲- گریس های پایه کلسیم (در گریس های کاپ وشاسی)،
۳- گریس های پایه سدیم
(در گریس های R.B.B ، فایبر یا با نام تجاری والوالین)
۴-گریس های پایه غیر آلی (در گریس نسوز یا بنتون)
البته انواع ویژه از گریس ها نیز می توانند با پایه های صابونی از ترکیب مواد فوق مانند لیتیم/کلسیم و ... تولید شوند.
در گریس ها دو خاصیت پایداری حرارتی و پایداری در برابر آب از اهمیت ویژه ای برخودار هستند. در واقع نوع صابون پایه ای که در گریس استفاده می شود ، می تواند بر دو خاصیت بالا تاثیرگذار باشد. از اینرو می توان این خواص را در گریس های مختلف بصورت زیر مقایسه نمود.
پایداری حرارتی:
گریس پایه لیتیم > گریس پایه سدیم > گریس پایه کلسیم
پایداری در برابر آب:
گریس پایه کلسیم > گریس پایه لیتیم > گریس پایه سدیم
همانطور که در بالا دیده می شود گریس های با پایه لیتیم پایداری حرارتی بسیار خوبی دارند، همچنین دارای پایداری در برابر آب نسبتا مناسبی نیز هستند. این ویژگی در این نوع گریس ها باعث می شود که در کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار گیرند . به این نوع گریس ها ، گریس چند منظوره یا Multi purpose گفته می شود. لازم به ذکر است این گریس ها به خاطر پایداری حرارتی خوبشان به گریس نسوز معروف هستند. همچنین با توجه به کاربرد بسیار وسیع این گریس ها در چرخ خودروها و ماشین آلات سنگین به نام گریس چرخ نیز شناخته می شوند. این نوع گریس با وجود گرانتر بود نسبت به دو دسته دیگر، به دلیل تنوع بالای کاربرد ، پرمصرف ترین نوع گریس صنعت هست.
گریس های پایه کلسیم به دلیل پایداری بیسار خوبشان در برابر آب به گریس شاسی یا گریس ضد آب معروف شده اند. البته فراموش نشود که منظور از ضد آب ، توانایی کار کرد در زیر آب نیست و فقط نشان دهنده پایداری مناسبشان در برابر شستشو با آب است.
گریس از نظر طبقه بندی به۹ گروه تقسیم شده است. در هر طبقه حدفاصل کوچک ترین تا بزرگترین مقدار،۳۰ و بین هر گروه۱۵ واحد فاصله وجود دارد. حداقل این مقدار،۸۵ و حداکثر آن۴۷۵ است. برای تعیین گرید گریس آن را به دمای۲۵ درجه سانتی گراد می رسانند. سپس دستگاه نفوذ پذیری را که دارای مخروط استانداردی است، از ارتفاع معین با استفاده از نیروی طبیعی ثقل بر روی سطح گریس گرم شده می اندازند.
آنگاه مقدار نفوذ این مخروط را در داخل گریس اندازه گیری کرده و آن را به عنوان شاخص در نظر می گیرند. اعداد جدول زیر میزان نفوذ مخروط در داخل گریس را به دهم میلیمتر نشان می دهد.
هر قدر نفوذ این مخروط در داخل گریس بیشتر باشد نشانگر نرمی بیشتر گریس و اعداد کوچکتر نشان دهنده ساختار سفت گریس است. به طور مثال گرید۶(حد۱۱۵-۸۵) جامد و به صورت بلوک و گرید سه صفر(حد۴۷۵-۴۴۵) به شکل مایع و روان است. این آزمایش طبق استاندارد (ASTM D۲۱۷) در دو مرحله و به منظور مشخص کردن قوام گریس انجام می گیرد. در مرحله اول گریس به صورت «کارنکرد» (بدون هیچ گونه کار فیزیکی) و در مرحله دوم به صورت «کارکرد» (با انجام کار فیزیکی) با روش اشاره شده آزمایش می شود. در مرحله دوم گریس را وارد دستگاهی می کنند که صفحه مشبک استانداردی در داخل آن ارتفاعی معین در حدود۶۰ بار به صورت رفت و برگشت حرکت می کند. چون محفظه گریس بسته است درنتیجه صفحه مشبک از درون حفره های داخل صفحه عبور می کند و این عامل، باعث گسستگی رشته های صابونی (کریستال ها) خواهد شد. عدد حاصل از این آزمایش را عدد کارکرد می نامند و مبنای استاندارد تعیین گرید گریس است. گریس های خوب برگشت پذیرند یعنی رشته های گسسته شده دوباره ترمیم می شوند. این خاصیت گریس را خاصیت برگشت پذیری می نامند. این خاصیت در عامه گریس ها وجود ندارد و به طور معمول این نوع گریس ها پس از کارکرد به علت گسستگی کریستال ها، نرمتر می شوند.
۱ - آزمایشهای مکانیکی_دینامیکی
۲- فیزیکی _ شیمیائی
استانداردهای ملی و SAE,DIN,IP,ASTM,FTMS روشهائی رابرای آزمایش گریس انجام می دهند آزمایشاتی که از لحاظ تریبولوژیکی یا فیزیکی- شیمیائی انجام میگیرد عبارتند از:
معمولا هر گریس دارای بو مشخصی هستندکه این بو ناشی از نوع روغن پایه وسفت کننده و مواد افزودنی است ویا تحت تاثیر اسانس های مصرفی است.
بوی تند و زننده گریس بعلت کیفیت پائین گریس است که بعلت استفاده از روغن پایه اکسید شده یا اکسید شدن گریس در معرض دمای بالا و غیر معمول در فرایند تولید گریس بروز منماید.
ساختار گریس به نوع سفت کننده ومواد افزودنی و روغن پایه بستگی دارد. اکثر گریسها الیاف کوتاه دارند که این الیاف کوتاه در نوع سفت کننده موجود میباشد
رنگ تعیین کننده کیفیت گریس نیست.رنگ گریس به طور طبیعی با توجه به نوع مواد مصرفی ممکن است کاملا بیرنگ و طلائی و زرد قهوه ای کم رنگ تا قهوه ای تیره و سیاه باشد ولی در گریس های قرمز و آبی وسبز از رنگدانه استفاده میشود
نوع ومیزان روغن پایه و سفت کننده در تعیین دانسیته گریس موثر است. گریسهای حاوی روغنهای معدنی دارای دانسیته ۸/۰ تا ۱ گرم بر سانتیمتر مکعب است.
نقطه ابری شدن دمائی است که در اثر گرم کردن نمونه گریس در شرایط آزمون از روزنه دستگاه اندازه گیری به صورت قطره جاری می شود.نقطه قطره شدن تعیین کننده دمای کارکرد گریس نیست اما به طور کلی باید ۳۰ تا ۴۰ درجه سانتیگراد بالاتر از حداکثر دمای کارکرد دستگاه باشد.
باید توجه داشت که نقطه ذوب دمائی است که در آن درجه حرارت گریس از حالت نیمه جامد به حالت مایع تغییر می کند.
باتوجه به نحوه طراحی سیستم های آب بندی در صورتی که دمای کارکرد گریس حتی به مدت کوتاه از نقطه قطره شدن بیشتر شود نشت خود به خود و شدید را به همراه خواهد داشت.
نفوذ پذیری نشانه نرمی یا سفتی گریس است.گریس استفاده نشده از گریسی که در شرایط کارکرد قرار میگیرد سفت تر است.
برای تعیین درجه نفوذپذیری گریس در شرایط کارکرد پس از وارد نمودن ۶۰ ضربه درجه نفوذپذیری گریس را با اندازه گیری میزان نفوذ قطعه مخروطی در آن اندازه گیری می کنند.
به قابلیت حفظ ساختار در مقابل سرد و گرم شدن متوالی خاصیت برگشت پذیری گفته می شود.و گریس هایی که پس از قرار گرفتن در وضعیت دمای معمولی خصوصیات قبل خود را بازیابند دارای خاصیت برگشت پذیری هستند.
گریس هایی که در اثر عوامل مکانیکی مانند همزدن و ارتعاش به طور قابل ملاحظه ای تغییر کرده و نرم می شوند و پش از قطع اثر این گونه عوامل به وضعیت اولیه بر می گردند را گریسهای THIXOTROPY می نامند.
گریسهای آلمینیومی و ژله ای از جمله این گریسها هستنند.
عوامل متعددی مانند اکسیژن هوا گرما نور و کاتالیزور ها عمدتا از طریق اکسیداسیون باعث کاهش عمر گریسها و فساد آنها می گردند.
مقدار فشار مورد نیاز برای غلبه بر مفاومت جریان و خارجَ شدن گریس از مجاری گریس کاری مشخص می شود
در صورتی که گریس برای مدت طولانی در انبار نگهداری شود یا در دمای بالا کارکند روغن از گریس جدا خواهد شد که مقدار آن بستگی به اندازه ظرف گریس ونوع آن مقدار ماده غلیظ کننده .نوع روغنپایه و شرایط غلیظ کننده و روغن دارد .
خاصیت پایداری در برابر آب در استاندارد خاصی بررسی میگردد که در این روش یک قطعه شیشه با گریس مورد آزمایش .پوشش داده می شود و به مدت ۳ ساعت در آب گرم قرار گرفته و بر اساس شکل ظاهری به آن امتیاز داده می شود(۰.۱.۲.۳.)
