تکنیکال صنعت

گریس چیست

گریس چیست؟

گریس از مشتقات نفتی دارای گرانروی زیاد می باشد
خواص فیزیکی
خواص شیمیایی
نحوه تولید
موارد استفاده
منابع

خواص فیزیکی

گریس در دمای محیط جامد یا نیمه‌جامد است. گریس‌ها بر اساس میزان گرانروی به ۹ گرید گوناگون تقسیم بندی می‌شوند.
نامگذاری گریس‌ها ۶ گروه اطلاعاتی را در بر میگیرد که با حروف و اعداد مشخص می‌شوند.

نوع کاربرد گریس

مواد افزودنی بکار رفته(در صورت استفاده)
نوع روغنهای پایه سنتتیک(در صورت استفاده)
گرید گریس
حداکثر دمای مجاز عملیاتی

حداقل دمای مجاز عملیاتی

خواص شیمیایی

گریس از مخلوط یک غلیظ کننده (صابون فلزی) با یک روانساز (روغن) ساخته می‌شود. غلیظ کننده‌ها هیدروکربن‌هایی هستند که ۵۰ تا ۶۰ (حتی گاهی بیش از ۸۰) اتم کربن دارند. در عوض هیدروکربن سازنده روغن‌ها معمولا بیش از ۳۰ اتم کربن ندارند

نحوه تولید

برای تهیه گریس ابتدا صابون فلزی مورد نیاز از ترکیب آمینواسید و قلیای فلزی (لیتیم، سدیم یا کلسیم) تهیه شده و سپس در دستگاه مخصوصی، روانساز به آن افزوده می‌شود. برخی از انواع خاص گریس فاقد صابون فلزی بوده و از خاک معدنی بنتونیت برای تغلیظ استفاده میشود.

موارد استفاده

از گریس برای روانکاری جاهایی استفاده می‌شود که امکان روانکاری مکرر توسط روانساز مایع وجود نداشته و یا مقرون به صرفه نباشد. (مانند قطعات متحرک جلوبندی خودرو) گریس‌ها بر خلاف روغن‌ها وظیفه خنک کنندگی و پاک کنندگی را نمی‌توانند انجام دهند.

آناليز گريس
در حقيقت، نفوذپذيري گريس، مشخصه اي است كه انجمن بين المللي روانكاري گريس (NLGI) بر مبناي آن عمل مي كند. لازم به ذكر است كه روش نفوذ مخروطي ( براساس استاندارد ASTM-D217 ) نيازمند حجم نسبتاً زيادي از نمونه گريس است و به طور معمول بر روي نمونه گريس كاركرده، اجرا نمي شود.
روش جايگزين ASTM-D1403 در مقايسه با ASTM-D217 به نمونه گريس كمتري (يك دوم يا يك چهارم) نيازمند بوده و آناليز گريس كاركرده را نيز ممكن مي سازد.
روش جايگزين مدرن تر جهت تعيين تغييرات قوام گريس هاي كاركرده، آناليز وزن سنجي حرارتي (TGA) است. در اين روش، جرم نمونه گريس را قبل و بعد از حرارت دادن آن اندازه گرفته و ميزان كاهش وزن گريس حرارت داده شده را تعيين مي كنند. اين آناليز مي تواند در يك محيط خنثي (نيتروژن) يا فعال (اكسيژن) انجام شود. كاهش وزن گريس در دماي خاص، كاربر را قادر مي سازد كه نسبت روغن به تغليظ كننده را با گريس كارنكرده، مقايسه كند.

ضد اكسيداسيون ها در گريس
گريس ها مانند روغن ها حاوي ادتيوهاي گوناگوني هستند. ميزان آنتي اكسيدان ها در گريس به طور خاص عمر مفيد گريس را تعيين مي كند. آناليز (Differential Scanning Calerimetry) DSC روش نويني براي اندازه گيري ميزان اكسيداسيون در گريس كاركرده (مطابق استانداردASTM-D5483 ) مي باشد و در مقايسه با گريس كارنكرده، اين روش مي تواند براي تعيين عمر مفيد باقي مانده گريس، استفاده شود. در روش DSC نمونه گريس كاركرده در داخل سلول آزمايش قرار مي گيرد. سلول حرارت داده شده، به وسيله اكسيژن تحت فشار قرار مي گيرد. (در يك دماي ثابت) با انجام واكنش هاي اگزوترميك و آزاد شدن حرارت (بالا رفتن دماي سلول) زمان شروع اكسيداسيون مشخص مي شود. با اندازه گيري و مقايسه زمان شروع اكسيداسيون گريس كاركرده با گريس كارنكرده، تخمين پايداري اكسيداسيون گريس ممكن مي شود.

گرانروي گريس
گرانروي گريس اغلب قابل فهم نيست. براي تعيين گريس مناسب، با توجه به اهداف روانكاري، گرانروي سينماتيك روغن پايه داراي اهميت زيادي مي باشد.
از آنجايي كه گريس، يك سيال غير نيوتني است (گرانروي سيالات غير نيوتني با تنش برشي تغيير مي كند)، تنها قادر به اندازه گيري گرانروي ظاهري (مجازي) آن هستيم. تعيين گرانروي ظاهري گريس بر اساس استاندارد ASTM-D1092 صورت مي گيرد. اين تست نيروي مورد نياز براي حركت گريس در يك »Orifeas « تحت فشار را اندازه مي گيرد. اين تست روشي ايده آل براي تعيين خواص جريان پذيري گريس در ميان لوله ها، خطوط و تجهيزات پخش كننده گريس بوده و قابليت پمپ شدن گريس را تعيين مي كند.
البته ممكن است اندازه گيري هاي رئولوژي گريس، جايگزين روش هاي نفوذپذيري مخروطي و اندازه گيري ويسكوزيته ظاهري گريس شود (رئولوژي عبارتست از مطالعه تغيير شكل و جريان ماده، زماني كه تحت فشار قرار گيرد.) يك رئومتر براي انجام آزمايش، فقط به چند گرم از نمونه نيازمند است و اطلاعات بيشتري نسبت به نفوذپذيري مخروطي و ويسكوزيته ظاهري ارائه مي دهد. به اين دليل اندازه گيري هاي رئولوژي، روش ايده آل براي مقادير ناچيز گريس است.

نقطه قطره اي شدن (افت)
نقطه قطره اي شدن گريس، دمايي است كه در آن دما، گريس از حالت نيمه جامد (ژلاتيني) به مايع تغيير شكل مي دهد. به وسيله نقطه قطره اي شدن مي توان بالاترين دماي قابل كاربرد گريس را تعيين كرد كه اين دما حدود50 درجه
سانتي گراد زير نقطه قطره اي شدن گريس است. با تعيين نقطه قطره اي شدن گريس، انتخاب يك گريس مناسب (از نظر شرايط دمايي و حرارتي) براي يك كاربرد خاص آسان تر مي شود.

آلودگي گريس كاركرده
بسياري از خرابي هاي زودرس ياتاقان ها، مربوط به آلودگي است. ممكن است آلودگي گريس، علاوه بر آلودگي هاي ناشي از سايش و آلودگي هاي محيطي (مانند آب و خاك) مربوط به اختلاط انواع مختلف گريس ها باشد. اين يك نظريه اساسي در گريس ها است چرا كه تغليظ كننده هاي متفاوت با يكديگر ناسازگارند و اين مسئله منجربه تغيير اساسي در نفوذپذيري گريس و هم چنين جدا شدن روغن از تغليظ كننده مي شود.
براي تعيين وجود آلودگي در گريس روش هاي گوناگوني وجود دارد. آلودگي ناشي از آب يا اختلاط با گريس هاي ديگر را مي توان به وسيله روش آناليز اسپكتروسكوپي (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) FTIR مشخص كرد به وسيله اين روش مي توان نوع تغليظ كننده، غلظت و هم چنين محصولات جانبي ايجاد شده در اثر اكسيداسيون را تعيين كرد. چنانچه گريس به آلودگي در اثر اختلاط با گريس هاي ديگر مشكوك باشد، مي توان با انجام آناليزهاي عنصري (Elemental Analysis) به وجود فلزات معمول در عامل تغليظ كننده پي برد. براي مثال گريسي كه قرار است پايه آن آلومينيوم باشد و با يك گريس پايه كلسيم آلوده (مخلوط) شده باشد، آناليز اسپكتروسكوپيك وجود فلزات آلومينيوم و كلسيم را نشان خواهد داد كه حاكي از وجود آلودگي در گريس است.
دو روش قراردادي و كلاسيك براي اندازه گيري آلودگي ناشي از سايش وجود دارد. اين دو روش عبارتند از روش هاي فروگرافي و آناليز عنصري.
زماني كه برآورد كمي ذرات ناشي از سايش در نمونه گريس كاركرده، مشكل باشد، انتخاب روش آناليز عنصري مناسب است. در حالي كه روش فروگرافي (كه ماهيتاً يك تكنيك كيفي است) در تعيين مكانيسم سايش و شدت مشكلات در ياتاقان ها، يك روش ايده آل است.
روش انجام آناليز فروگرافي بر روي گريس كاركرده بدين صورت است كه ذرات ناشي از سايش، از درون نمونه گريس خارج شده و توسط يك ميكروسكوپ، تشخيص داده مي شوند.
اغلب با توجه به نوع ذرات (Morphology) ، علل ريشه اي خرابي زودرس ياتاقان، تعيين مي شود. روش هايي جديد آناليز گريس هاي كاركرده، روش هايي جامع هستند كه تنها به حجم ناچيزي از نمونه احتياج دارند