Yağlayıcıların kullanımı, herhangi bir mekanik sistemin uzun süre boyunca en iyi şekilde çalışmasını sağlayan temel bir unsurdur. Yağlayıcıların özelliklerini önemli ölçüde iyileştirebilecek bir yönü de performans artırıcı katkı maddelerinin kullanımıdır.
Yağlayıcı formülasyonunda katkı maddelerinin önemi
Bir yağlayıcının en önemli özelliği aşınmayı önleme yeteneğidir. Bu tür mekanik aşınma, yağlanmış bir sistemde çeşitli biçimler alabilir, bunlar arasında şunlar yer alır:
- Yapışkan aşınma,
- Aşındırıcı yıpranma,
- Çukurlaşma,
- Parçalanma.
Özellikle yağlayıcılarda aşınma önleyici katkı maddelerinin önemi abartılamaz. Aşınmayı sınırlayarak, operasyonel verimliliğin temel taşı haline gelirler ve mekanik ekipmanın ayrılmaz bir parçasını oluştururlar. Günümüzde, özellikle zorlu koşullar altında çalışan modern yağlayıcı formülasyonlarının vazgeçilmez bir bileşenidirler.
Duruma bağlı olarak kullanılan iki tür katkı maddesi vardır:
Bunlar tüketilebilir bir malzeme görevi görürler – polarizasyonları nedeniyle sürtünme halindeki metal yüzeylere yapışırlar ve fiziksel temas sonucu oluşan ısının etkisiyle onlarla reaksiyona girerler. Bu şekilde, aşınmayı en aza indiren, baz yağı oksidasyondan koruyan ve metalleri aşındırıcı asitlerin etkilerinden koruyan koruyucu bir tabaka oluştururlar.
AW/EP katkı maddesinin performansı nasıl belirlenir?
Katkı maddelerinin tribolojik özellikleri, özel test yöntemleri kullanılarak belirlenir. Bunlardan biri de 4 bilyalı testtir. Bu, bir beşik konfigürasyonunda düzenlenmiş üç sabit, yağlanmış bilyeye göre çelik bir bilyenin döndürülmesini içeren yaygın bir tekniktir. Bu test, ASTM D4172 (AW) veya ASTM D2783 (EP) standartlarında belirtildiği gibi, belirli yük, hız, sıcaklık ve zaman koşulları altında yağlayıcı aşınmasını önleyen özellikleri belirler. AW özellikleri için test koşulları tipik olarak 1200 rpm ve 40 kg yük altında 75°C’de 60 dakikadır. EP özellikleri genellikle oda sıcaklığında, 10 saniyelik bir süre boyunca, değişken yük altında ölçülür. 4 bilyalı aşınma testinin sonuçları, sabit bilyeler üzerinde görünen aşınma izleri olarak sunulur ve daha sonra boyutları ölçülerek ortalamaları alınır.
AW aşınma önleyici katkı maddeleri
Mekanik sistemlerin sürekli ve orta dereceli aşınma oranını azaltmak için, yağlama yağı formülasyonlarında aşınma önleyici ( AW ) katkı maddeleri kullanılır.
- AW katkı maddeleri, düşük yüklerde ve yüksek hızlarda, hafif koşullar altında çalışan yağlayıcılar için uygundur.
- Bunların görevi, temas eden metal yüzeyleri koruyarak sürtünme katsayısını azaltmaktır.
- Yükün neden olduğu sıcaklık artışı ve düşük basınçlar sonucunda aktif hale gelirler.
- Çalışma mekanizmaları, metal yüzeyinde ince, koruyucu bir tribolojik tabakanın oluşmasına dayanır. Kimyasal değişikliklere gerek kalmadan çalışırlar ve daha az aktivasyon enerjisi gerektirirler. Bu süreçler (örneğin fiziksel adsorpsiyon) genellikle tersine çevrilebilir.
- Bunlar hidrolik yağlarda , motor yağlarında, dişli yağlarında , otomatik şanzıman sıvılarında ve bazı yağlayıcılarda bulunur.
- Su arıtma katkı maddelerine örnek olarak fosforik asit esterleri, çinko dialkilditiyofosfatlar (ZDDP) ve kükürt-fosfor bileşikleri verilebilir.
- PCC Grubu’nun portföyünde, Rokolub AD serisinden ürünler (örneğin Rokolub AD 246 ultra ) olan aşınma önleyici katkı maddeleri yer almaktadır.
EP yapışmayı önleyici katkı maddeleri
Yağ filminin bozulduğu koşullarda yağlamayı sağlamak için, aşırı basınç (EP) adı verilen yapışmayı önleyici katkı maddeleri kullanılır. Bunlar, sınır yağlama koşulları olarak adlandırılan koşullar altında çalışmak üzere tasarlanmıştır.
- EP katkı maddeleri, yüksek yükler, yüksek sıcaklıklar ve düşük hızlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Yüksek basınçlarda aktif hale gelirler.
- Bunlar daha yoğun metal-metal etkileşimleri için tasarlanmıştır ve bu nedenle kaplama, AW katkı maddelerine kıyasla daha dayanıklı ve daha kalındır.
- Etki mekanizmaları, arayüzde geri dönüşümsüz bir tribokimyasal reaksiyona girerek koruyucu bir tabaka oluşturmalarına dayanmaktadır. Bu süreç yüksek aktivasyon enerjisi gerektirir.
- Kimyasal olarak daha agresif davranırlar; metal ile daha yüksek reaksiyon hızına ve daha hızlı yapışmayı önleyici kaplama oluşumuna sahiptirler. Bazı durumlarda, bu yüksek reaktivite, belirli EP katkı maddelerinin belirli metallere karşı aşındırıcı olmasına neden olabilir; bu da bunların dikkatli kullanılmasını gerektirir.
- Bunlar genellikle dişli yağları ve metal işleme sıvıları gibi daha niş uygulamalar için uygundur.
- Tipik EP katkı maddeleri, bor, klor , fosfor veya kükürt bazlı (çoğunlukla organik) bileşiklerdir. Bunlar arasında klorlu parafinler veya aromatik bileşikler, kükürtlü mineral yağlar, aril(alkil)fosforik asit esterleri, klorlu ve/veya kükürtlü yağ asitleri veya olefinler, polialkilen glikol vb. bulunur.
- PCC Grubu’ndaki yapışmayı önleyici katkı maddeleri arasında EXOfos serisinden ürünler (örneğin EXOfos PA-080S, EXOfos PB-184 ) yer almaktadır.
