گریس چگونه مادهای است؟
گریس نوعی ماده برای روانکاری است که در دمای عادی محیط در حالت جامد یا نیمه جامد میباشد و گرانروی بالایی دارد. این ماده از مشتقات نفتی و صابون (ترکیب چند صابون) و همچنین یک پرکننده تشکیل شده است و در موارد خاصی از روانکاری در صنعت استفاده میشود. دلیل این که در این ماده از پرکننده استفاده میشود به این خاطر است که بتواند به قطعات متحرکی که در صنایع استفاده میشوند، بچسبد و تحت نیروی جاذبه یا فشار کارکرد از قطعه مورد نظر جدا نشود. در این مطلب از سایت مستر روغن با موارد کاربرد گریس و مزایای استفاده از آن در صنعت آشنا خواهیم شد و انواع گریس را معرفی خواهیم کرد.
گریس؛ از گذشته تا امروز
واژه گریس از ریشه لاتین واژه کراسوس به نام چربی گرفته شده است. اما در حال حاضر منظور ما از آن، یک روانکار است که از فرآیند اختلاط یک پرکننده با روغنهای پایه معدنی، سینتتیک یا بیولوژیک به دست میآید. نخستین گریسها بر پایه کلسیم ساخته شده بودند. صابون از ترکیب یک چربی، روغن صمغ، یک نوع اسید چرب و یک قلیا مانند آهک، ساخته شده است. آمیختن این مواد در روغنهای پایه معدنی و مقداری آب برای گسترش صابون در روغن، منجر به ساخت اولین گریسها شد که تقریبا رضایت بخش بودند.
در گریسهای اولیه ترکیب مواد توسط دست انجام میگرفت که بعدها از ماشین آلات برای این اختلاط استفاده شد. این فرآورده در دنیای امروز به عنوان یک روانکار خوب شناخته نمیشود اما در زمان خود، برای وسیلههای نقلیه با سرعت کم بسیار خوب بود و به مرور، کاربرد آن محدودتر شد.
با گسترش صنعت و فناوری که به ساخت ماشینهای نو، وسایل برقی و لوکوموتیوها منجر شد، با کارکرد در سرعت و دمای زیاد، نیاز به تولید گریسهای بهتری برای این شرایط احساس شد. کم کم گریسهای پایه کلسیم از چربیهای جانوری و بهرهگیری از گرما جایگزین پخت سرد گریس شد. آن بسیار نرم، مقاوم در برابر آب و بسیار پراستفاده در صنعت میباشد. برای ثبات صابون در روغن پایه معدنی باید به گونهای از میزان کمی آب استفاده شود (در حدود یک الی دو درصد). در نهایت این گریس برای مصرفهایی که دمای محیط نزدیک به دمای تبخیر آب هستند، قابل استفاده خواهد بود، اما نه بیشتر از آن. همچنین گریس پایه کلسیم آب درون خود را تا مدتها نگهداری میکند اما مشروط بر آن است که دمای استفاده از آن، در حدود 60 درجه سلسیوس باشد.
مزایای استفاده از گریس
گریسها با روانکاری بسیار بالایی که دارند، میتوانند نیروی محرکه بسیاری از تجهیزات و قطعات صنعتی باشند. همین امر سبب شده که گریسها در موارد بسیاری قابل جایگزینی با روغن صنعتی نباشند. از مزایای استفاده از گریس در صنعت میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- گریس به راحتی قابل استفاده است و میتواند به آب بندی مجموعه کمک کند
- استفاده از آن باعث کاهش هزینه و تعمیرات دستگاه میشود؛ زیرا تعداد دفعات روانکاری با گریس در مقایسه با روغنهای صنعتی کمتر است
- گریس باعث جلوگیری از ورود گردوخاک یا خروج برخی مواد از ماشین آلات میشود
- اگر در آببندی قطعات از گریس به عنوان روانکار استفاده کنیم، مدت زمان بیشتری در قطعه باقی میماند و طول عمر آن با قطعه یکی خواهد بود. میتوان گفت که گریس ماندگاری بالایی دارد
- از گریس میتوان برای جلوگیری از زنگزدگی و اکسیداسیون قطعه هنگامی که از آن استفاده نمیشود و روانکار آن خارج شده است، استفاده کرد
- تعدادی از گریسها میتوانند موجب اصطکاک کمتر دستگاه در زمان شروع فعالیت آنها شوند
- گریسها به صورت یک لایه نرم بین قطعات دستگاه قرار میگیرند. آنها باعث میشوند که صدا و ارتعاشات دستگاه کاهش پیدا کنند. با استفاده از گریس کارکرد بعضی از دستگاهها مانند چرخدندههای بزرگ روان خواهد شد
- در دستگاههایی که مدام با فشار زیاد، دمای بالا و سرعت پایین کار میکنند، استفاده از گریس تاثیر بهتری از دیگر مواد و روغنها خواهد داشت
- گریس در نقاطی از دستگاه که ساییدگی و خوردگی شدیدی دارند، کاربرد بهتری دارند
- اکثر گریسها در دماهای متغیر نیز کاربرد زیادی دارند
- در طراحی یاتاقان ماشینآلات صنعتی، گریس در مقایسه با روغنها، کاربرد موثرتر و بهتری دارد. زیرا استفاده از روغن هزینه بالایی دارد و در برخی شرایط، کارایی گریس را ندارد
آشنایی با مواد اولیه تشکیل دهنده گریس
با توجه به تعریف انجمن تست مواد آمریکا، در انواع گریس سه مولفه اصلی وجود دارد که منجر به ساخت گریس روان کننده مخصوص استفاده در صنعت میشود. این اجزا عبارتند از روغن پایه، پرکننده و افزودنیها. روغن پایه و افزودنیها از اجزای اصلی در فرمولاسیون گریسها هستند و تاثیر قابل توجهی در کیفیت و کارایی گریس تولید شده دارند. پرکنندهها که اغلب به اسفنجی معروف هستند، روانکننده (روغن پایه و مواد افزودنی) را در خود نگه میدارند. در این بخش، این سه جزء اصلی تشکیل دهنده گریس را برای شما شرح خواهیم داد.
روغن پایه (Oil)
اکثر گریسهای تولید شده از روغن معدنی (Mineral Oil) هستند و بقیه گریسها از روغن پایه گیاهی ساخته شدهاند. گریسهایی که پایه روغن معدنی مشتق شده از نفت دارند، عملکرد رضایت بخش و مناسبی در بسیاری از کاربردهای صنعتی ارائه میدهند. گریسهای مختلف در دمای کم یا زیاد پایداری بیشتری را فراهم میکنند.
پر کننده (Thickener)
پرکننده مادهای است که در ترکیب با روغن پایه، ساختار جامد یا نیمه جامدی را تولید میکند. غالبا نوع پرکنندهای که در گریسها استفاده میشود بر پایه فلز است که به آن اصطلاحا صابون فلزی گفته میشود. این صابون شامل لیتیوم، آلومینیوم، خاک رس، سدیم و کلسیم میشود.
در حال حاضر گریسها با پرکنندههای پیچیدهتر، محبوبیت بسیاری کسب کردهاند. دلیل این امر نقاط تحمل دمای بالاتر و تحمل بار بیشتر است. به این گریسها، گریس کمپلکس میگویند. همچنین گریسهای امروزی با ترکیب صابون فلزی معمولی با یک عامل پیچیده (Complex Thickener) ساخته میشوند. رایجترین گریس کمپلکس بر پایه لیتیوم است که به گریس لیتیومی کمپلکس مشهور است. این نوع گریس با ترکیب صابون معمولی لیتیوم و اسید آلی به میزان کم، ساخته شده است.
همچنین پرکنندههای بدون صابون (Nonsoap) نیز برای کاربردهای خاص مانند محیطهایی که درجه حرارت در آنها بالا است محبوبیت دارند. گریس بنتونیت (Bentonite) و گریس سیلیس دو نمونه پرکننده بدون صابون هستند که در دمای بالا ذوب نمیشوند. ولی باید توجه داشته باشید که در درجه حرارت بالا روغن پایه به سرعت اکسید میشود؛ بنابراین این دمای بالا نباید مدت زیادی ادامه پیدا کند.
افزودنیها (Additives)
افزودنیها میتوانند نقش روانکننده گریس را ایفا کنند. افزودنیهای گریس در درجه اول باعث افزایش خواص مطلوب و سپس کاهش خواص نامطلوب موجود در گریس و در نهایت باعث ایجاد خواص مطلوب جدید در گریس میشوند. پرکاربرد ترین مواد افزودنی گریس شامل مواد مخصوص جلوگیری از اکسیداسیون و جلوگیری از زنگ زدن و همچنین عوامل کاهش اصطکاک میشوند.
نحوه تولید گریس
برای تولید گریس از ترکیب صابونها استفاده میشود. به این ترتیب که در ابتدا صابون فلزی که ترکیب آمینو اسیدها و فلزات قلیایی است در دستگاه مخصوصی قرار میگیرند و روانساز به آنها اضافه میشود. همچنین برخی از انواع گریس در ترکیب خود صابون فلزی یا ترکیبی از صابونهای مختلف ندارند و برای افزایش غلظت آنها از خاک معدنی استفاده میشود.
اجزای اصلی در ساخت گریس
گریسها سه جزء تشکیل دهنده اصلی دارند که شامل روغن معدنی (Mineral Oil)، صابون فلزی (Metallic Soap) و مواد افزودنی (Additive) میشود. در هنگام خرید گریس به استانداردها و ویژگیهای آن توجه کنید که دقیقا گریس مناسب قطعه مورد نظر خود را تهیه کنید. استفاده از گریس نامناسب میتواند موجب خرابی یا فرسودگی قطعه مورد نظر شما شود.
انواع گریس
گریسها انواع بسیار گوناگون و متفاوتی دارند. در این بخش انواع گریسهای صنعتی پر مصرف که امروزه در صنایع گوناگون برای روانکاری قطعات صنعتی و دیگر موارد مشابه مورد استفاده صنعتگران و کارگران کارخانجات قرار میگیرند، عبارتند از:
- گریس آلومینیوم: گریس آلومینیوم از گریسهای با کیفیت و خاص به شمار میرود. این گریسها از نظر قیمتی نسبت به سایر گریسها گرانتر هستند و عملکرد عالی برای کار در دمای بالا دارند
- گریس کلسیم: این گریسها جزو اولین گریسهای عرضه شده در صنعت هستند و امروزه گریسهای اولیه پایه کلسیم که به روش سرد تولید میشدند، تولید نمیشوند و جای خود را به گریس پخت گرم و گریسهای کمپلکس دادهاند. گریسهای کلسیم کمپلکس جزو گریسهای ضد آب پرمصرف در صنعت هستند که قیمت مناسبی نیز دارند
- گریس بنتونیت (یا خاک رس): این گریس نوعی گریس نسوز است که از ترکیب روغن پایههای معدنی و با اهداف مشخصی مانند ترکیبات آنتی اکسیدان، ضد خوردگی و فشارپذیر تولید میشود. این گریس برای کاربردهای صنعتی و خودرویی کارایی بسیار موثری دارد و برای روانکاری یاتاقانهای چرخشی و مسطح دا درجه 200 سلسیوس مورد استفاده قرار میگیرند
- گریس لیتیوم: ساخت گریس لیتیم در زمان جنگ جهانی دوم باعث وقوع انقلابی در زمینه روانکاری شد. این گریس ویژگیهای منحصر به فردی دارد که آن را به یک گریس چند منظوره تبدیل میکند
- گریس پیچیده لیتیوم: این گریس مقاومت خوبی در برابر شسته شدن با آب دارد و محدوده دمایی مناسب این گریس آن را به یک گریس عالی چند منظوره تبدیل کرده است.
- گریس سدیم (صابون سودا): گریسهای سدیم پس از گریسهای کلسیم در بازار عرضه شدند و جزو گریسهای ارزان قیمت با کیفیت روانکاری خوب هستند. مهمترین نقطه ضعف این نوع گریس، ضد آب نبودن آن است.
- گریس پلی اوره: این گریس بر خلاف دیگر گریسهای معرفی شده، پایه غیر فلزی دارد و جزو گریسهای با کیفیت چند منظوره به شمار میآید. خواص ویژه این گریس به علت فلزی نبودن صابون آن است.
موارد کاربرد گریس در صنعت
از گریس برای روانکاری قسمتهایی از دستگاه استفاده میشود که امکان روانکاری مکرر توسط روانساز مایع وجود نداشته باشد و یا مقرون به صرفه نباشد؛ از جمله قطعات متحرک جلوبندی خودرو. گریسها برخلاف روغنها وظایف خنک کنندگی و تمیز کنندگی را نمیتوانند انجام دهند.
بسیاری از نیروهای محرکه فقط با استفاده از گریس قابل بهرهبرداری میشوند. هرچند که موارد مصرف گریس از دیگر روانکارها کمتر است، ولی جایگاه بسیار مهمی در روانکاری دارد و قابل جایگزینی با مواد دیگر نمیباشد. از موارد اصلی مصرف گریس میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- گریس، مانعی برای ورود خاک و خروج مواد از ماشین آلات صنعتی
- روانکاری با استفاده از گریس در آببندی قطعات و کاربرد کاسه نمد و نظیر اینها با هزینه کمتری نسبت به دیگر روانکارها انجام میشود. کاسه نمدهایی که به وسیله روغن آببندی شدهاند به دلیل تولید اصطکاک بیشتر با قطعات، نیروی بیشتری را نیز به هدر میدهند
- گریس در مقایسه با روغن برای مدت بیشتری روانکاری را ادامه میدهد. برخی از انواع گریسها طوری ساخته شدهاند که به صورت آببندی در قطعه باقی مانده و طول عمرشان با قطعه یکی است
- زمانی که از یک قطعه استفاده نشود و روانکار آن خارج شود، باید برای پیشگیری از زنگزدگی قطعه از گریس استفاده کنیم
- برخی گریسها قابلیت روانکاری در مجاورت با آب را دارند
- در ماشین آلاتی که تحت شرایط سخت مانند دما و فشار بالا، بارهای سنگین را با سرعت آهسته جابجا میکنند
- در دستگاهها و قطعاتی که باز و بسته کردن آنها برای روانکاری مشکل و هزینهبر است، استفاده از گریس گزینه مناسبی است.
با گریس، قطعات صنعتی را برای مدت زمانی طولانی روانکاری کنید
در این مطلب از سایت مستر روغن با انواع متنوع گریسها و مزایای استفاده از آنها آشنا شدیم. هریک از گریسها متناسب با خصوصیات ویژه خود، کارایی مختلفی دارند و هریک با دیگری در موارد کاربرد تفاوت دارند. پس در هنگام خرید گریس باید به مورد استفاده آن دقت داشته باشید. شما میتوانید از سایتهای آنلاین فروش انواع روغن مانند مستر روغن، گریس مورد نظر خود را خریداری کنید.
توجه داشته باشید که انتخاب نادرست گریس میتواند عمر دستگاه شما را تا حد زیادی کاهش دهد و هزینه بسیار سنگینی روی دست شما بگذارد. لذا توصیه میکنیم که در مورد نحوه انتخاب گریس برای دستگاه خود اطلاعات کافی را کسب کنید و سپس خرید خود را انجام دهید. همچنین توجه داشته باشید که گریس قابلیت خنک کنندگی ندارد و نمیتواند به روانکاری قطعات و دستگاههای ریز در صنعت کمک کند.