Консистентные пластичные смазки созданы, чтобы решать следующие задачи:
- уплотнения в узлах трения
- создание разделительного слоя
- защита от влаги и абразивных веществ
- смазка высоконагруженных узлов
- смазка узлов, находящихся в условиях экстремальных температур (как минусовых, так и плюсовых)
Решение данных проблем привели к созданию консистентных (пластичных смазок).
Что такое консистентная смазка?
Консистентная (пластичная) смазка – это обладающий хорошей адгезией состав. Основой служат жидкие масла – нефтяные (минеральные) или синтетические (кремнийорганические, на основе углеводородного, галогенуглеродного или другого сырья). На их долю приходится от 70 до 90% общей массы. Базовое масло обеспечивает текучесть. Для улучшения свойств в его состав вводятся загустители и добавки.
Загустители создают "пространственный каркас" – в их "ячейках" удерживается масло (вплоть до момента, когда будет нарушена коллоидная структура). На долю загустителя приходится 8-20%. Находят применение:
- синтетические вещества (РТFЕ, полимочевина);
- неорганические загустители (например, силикагель);
- металлические мыла на основе бария, натрия, цинка, свинца, алюминия, лития (последний металл присутствует почти в 70% продукции);
- комплексные мыла (наиболее распространен литиевый комплекс).
Для улучшения эксплуатационных характеристик используются:
- присадки, снижающие износ механизмов, обладающие антиокислительными, антитурбулетными, антидымными, восстанавливающими и другими свойствами;
- твердые наполнители неорганического происхождения, обеспечивающие антифрикционные и герметизирующие свойства (чаще всего используются дисульфид молибдена, графит);
- модификаторы структуры, повышающие эластичность.
Свойства и характеристики
Все пластичные (консистентные) смазки обладают тиксотропностью – способностью разжижаться от механического воздействия и возвращать исходную консистенцию в состоянии покоя. Основные их характеристики:
- максимальный температурный порог (температура каплепадения) – показатель, при превышении которого вещество теряет исходное агрегатное состояние и становится текучим (так же есть смазки, которые не имеют температурного порога каплепадения);
- консистенция – число пенетрации зависит от состава, оно показывает степень густоты в твердом состоянии (измеряется от 0 до 6 – показатель тем выше, чем гуще продукт);
- предел прочности – минимальное усилие, в результате которого происходит сдвиг слоев по отношению друг к другу и нарушается коллоидная структура (чем ниже показатель, тем хуже удерживается вещество в подшипниковых узлах);
- испаряемость – чем активнее дисперсная среда испаряется, тем гуще со временем становится масса;
- коллоидная стабильность – эта характеристика показывает способность вещества сохранять исходную консистенцию (сопротивляться выделению масла);
- водостойкость – важная качественная характеристика, показывающая способность смазки сохранять свои свойства под воздействием воды;
- смазывающие и противозадирные свойства – они зависят от густоты масла-основы и показателей вещества-загустителя в предельных условиях;
- защитные свойства – способность вещества препятствовать повреждению металла коррозией во влажной среде.
Для конструкций с централизованной системой смазки имеет значение такая характеристика, как предел возможности запрессовки. ЦСС продавливает смазку до 3 NLGi.
Виды
По типу используемых загустителей выделяют следующие основные виды пластичных смазок:
- натриевые, натриево-кальцивые – устойчивость к влаге отсутствует, температурный диапазон – от 70 до 100°C;
- литиевые – они имеют низкую устойчивость к влаге, но способны выдерживать серьезное давление в рабочей зоне и имеют продолжительный срок службы;
- бариевые – при высокой устойчивости к воде они обладают еще одним преимуществом – стойкостью к напряжению сдвига;
- алюминиевые – такой состав может использоваться при высоких термонагрузках, он обеспечивает защиту от окисления, обладает устойчивостью к высокой влажности;
- тефлоновые – к их достоинствам можно отнести высокий температурный порог (вплоть до 250°C), а также антифрикционные и диэлектрические свойства;
- силиконовые – благодаря характеристикам загустителя они не смываются водой, обеспечивают хорошую антикоррозийную защиту, имеют неплохие антифрикционные свойства;
- полиуретановые – главным их преимуществом является абсолютная безвредность для человека (продукция используется в медицинской и пищевой промышленности), недостаток – короткий срок службы (материал подвержен биологическому разложению).
Назначение
Консистентные смазки продлевают срок службы элементов агрегатов и узлов за счет уменьшения износа трущихся поверхностей. Они:
- при любых нагрузках, скоростях, температурах обеспечивают разделение взаимодействующих поверхностей;
- защищают от нагрева, возникающего при трении;
- ограждают поверхности от негативного действия частиц, образующихся при работе механизмов или попадающих извне, а также обладают способностью выводить их из зоны соприкосновения;
- подходят практически для всех узлов трения «металл/металл» или «металл/пластик».
Особенности
Уникальность смазочного материала заключается в способности проявлять свойства жидкости или твердого тела – состояние зависит от нагрузки. Если она незначительна или отсутствует, то вещество сохраняет плотную консистенцию. Когда нагрузка превышает предел прочности, то смазка приобретает текучесть. Увеличение скорости движения металлических узлов приводит к равномерному распределению массы по всем контактирующим друг с другом частям деталей. Когда деформация прекращается (отсутствует напряжение сдвига), то теряется текучесть и вновь приобретается твердость.
Консистентные смазочные материалы применяются при широком диапазоне температур. Их главная особенность – отличное сцепление с поверхностью. Пластичные смазки способны держаться на поверхности в любом положении, не стекая вниз под действием гравитации, не вытекая из негерметизированных узлов трения. Некоторые их виды обладают отличными герметизирующими и консервационными свойствами.
Классификация
Важно! Классификацию пластичных смазок регламентирует ГОСТ 23258-78.
Для обозначения используются буквенные и цифровые символы. Они располагаются в установленном порядке и дают полное представление о характеристиках продукции:
- к какой группе относится (термостойкая, морозостойкая, общего назначения, многоцелевая, приборная, отраслевая, вакуумная, резьбовая, арматурная, брикетная);
- какой тип загустителя используется (обозначается русскими буквами);
- каков температурный интервал применения (приводится в виде дроби мин./макс.);
- какой тип дисперсионной среды используется;
- какую консистенцию имеет (от 000 до 6, соответственно – от очень жидкой до сверхтвердой).
Некоторые виды пластичных смазок создаются специально для корпоративных потребителей (производителей автомобилей, подшипников, агрегатов). Формула составляется в соответствии с ТЗ заказчика. При разработке состава для широкого круга потребителей учитываются диктуемые рынком требования.
