Phân tích các hạt rắn có trong mỡ bôi trơn

Có rất nhiều loại hạt rắn khác nhau được tìm thấy trong mỡ bôi trơn. Như đã biết, các chất rắn được thêm vào chủ động như molybdenum disulfide, teflon, graphite,.. giúp tăng khả năng chịu cực áp, kháng nước, kháng hoá chất cho mỡ bôi trơn. Bài viết sau đây chúng ta cùng phân tích về các loại hạt rắn có trong mỡ bôi trơn, phân loại các hạt rắn có lợi và có hại…

Các loại hạt rắn

Hạt rắn được chia thành 2 loại đó là hạt rắn mài mòn và hạt rắn không mài mòn

Hạt rắn mài mòn: Các vật liệu không mong muốn như kim loại mịn từ gia công (sắt, thép, đồng, đồng thau và đồng thiếc). Các hạt kim loại khác có thể bao gồm mảnh vụn mài mòn (sắt, thép, đồng, đồng thau, đồng, chì và oxit của chúng). Sự ăn mòn của sắt và hợp kim của nó tạo ra oxit sắt, có độ cứng và do đó, độ mài mòn khác nhau. Cuối cùng, có bụi bẩn ở khắp mọi nơi, thường bao gồm chủ yếu là cát hoặc silicon.

Hạt rắn không mài mòn: Một số hạt không thêm vào chủ động thường thấy bao gồm các chất kết tụ của chất làm đặc xà phòng hoặc không xà phòng. Một số trường hợp kết tụ không chủ động của các chất phụ gia không hòa tan. Cuối cùng, chúng ta có các chất phụ gia rắn được thêm vào chủ động – MoS2, graphite.

Nguyên nhân xuất hiện các hạt rắn

Có rất nhiều nguyên nhân gây ra các hạt không mong muốn trong mỡ bôi trơn. Ngay từ khâu sản xuất, các hạt này có thể xâm nhập vào mỡ thông qua nguyên liệu thô. Quá trình sản xuất hoặc xử lý của nhà cung cấp có thể làm nhiễm bẩn nguyên liệu. Ví dụ, phản ứng hóa học không hoàn toàn khi điều chế phụ gia có thể tạo ra các chất không hòa tan hoặc kết tụ trong mỡ. Bao bì của nhà cung cấp cũng có thể là nguồn gây ô nhiễm, chẳng hạn như gỉ sét, bụi bẩn, sợi giấy hoặc mảnh vụn nhựa. Ngoài ra, việc bảo quản hoặc xử lý không đúng cách của nhà sản xuất mỡ cũng có thể làm nhiễm bẩn nguyên liệu thô.

Bên cạnh nguyên liệu thô, bản thân quy trình sản xuất cũng là một nguồn gây ô nhiễm tiềm ẩn. Trong quá trình sản xuất, có nhiều khả năng xảy ra nhiễm bẩn do môi trường nhà máy không đảm bảo vệ sinh, hoặc do lỗi trong quá trình kết hợp nguyên liệu thô như nhiệt độ không đúng, trộn hoặc nghiền không đủ, lọc không kỹ, v.v. Những lỗi này có thể dẫn đến sự kết tụ hoặc các thành phần không hòa tan trong mỡ.

Giả sử rằng nguyên liệu thô và quy trình sản xuất được kiểm soát tốt, vẫn có khả năng nhiễm bẩn cho mỡ trong quá trình đóng gói. Các nguồn bụi bẩn và các chất gây ô nhiễm khác bao gồm thiết bị đóng gói bẩn (không được xả sạch), lọc không đầy đủ và thùng chứa bị nhiễm bẩn.

Quy trình sản xuất mỡ bôi trơn

Ngay cả khi mỡ không bị nhiễm bẩn sau khi sản xuất và đóng gói, khi đến tay khách hàng, vẫn có rất nhiều cơ hội để nó bị nhiễm bẩn. Tại cơ sở của người dùng cuối, điều kiện bảo quản và xử lý cũng như kiểm soát hàng tồn kho là rất quan trọng. Việc vệ sinh kém sau khi mở thùng chứa có thể dẫn đến sự xâm nhập của các chất gây ô nhiễm môi trường như bụi bẩn, bụi hoặc các hạt khác trong không khí. Nếu mỡ được bảo quản quá hạn sử dụng, các chất phụ gia có thể bị kết tinh lại. Một số chất ức chế gỉ và chất chống oxy hóa đặc biệt dễ gặp phải vấn đề này.

Cuối cùng, nếu mỡ vẫn không bị nhiễm bẩn cho đến khi được đưa vào ứng dụng, tần suất bôi trơn quá dài và các vấn đề bảo trì khác cũng có thể gây ô nhiễm.

Tác hại của hạt rắn có trong mỡ bôi trơn

Tác hại của hạt rắn trong có trong mỡ bôi trơn có thể chia thành vấn đề chính (mặc dù chúng không loại trừ lẫn nhau):

• Hư hỏng.
• Tiếng ồn.
• Tắc nghẽn.

Hư hỏng

Nếu độ cứng và kích thước của các hạt đủ lớn, việc lăn quá mức các hạt trong vòng bi ổ lăn có thể dẫn đến hư hỏng vĩnh viễn cho vòng bi. Điều này gây ra vết lõm trên đường lăn, khiến cho ứng suất tăng cao ở các cạnh, dẫn đến bong tróc và giảm tuổi thọ mỏi của vòng bi.

Tiếng ồn

Ngay cả khi các hạt rắn không đủ cứng để gây ra hư hỏng vĩnh viễn cho vòng bi, việc lăn quá mức các hạt này sẽ làm tăng mức độ tiếng ồn trong vòng bi. Tiếng ồn sẽ phát sinh từ việc lăn quá mức ngay cả các hạt tương đối mềm như chất làm đặc không phân tán. Tiếng ồn ngày càng được quan tâm, đặc biệt trong các thiết bị điện tử và gia dụng, nơi người dùng mong muốn sự yên tĩnh. Trong công nghiệp, tiếng ồn quá mức từ mỡ bôi trơn có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe và an toàn lao động. Ngoài ra, tiếng ồn từ mỡ cũng có thể che giấu các lỗi của vòng bi trong quá trình kiểm soát chất lượng.

Tắc nghẽn

Các hạt rắn mài mòn có thể làm tắc nghẽn bộ lọc và thiết bị phân phối mỡ, đặc biệt là trong các hệ thống bôi trơn tự động. Điều này có thể dẫn đến thiếu hụt mỡ bôi trơn và gây hư hỏng thiết bị.

Phân tích các hạt rắn có trong mỡ bôi trơn

Có một số thử nghiệm khác nhau có thể được sử dụng để xác định sự hiện diện các loại hạt rắn trong mỡ. Đầu tiên, chúng ta sẽ thảo luận về các thử nghiệm có thể được sử dụng để xác định lượng (kích thước và nồng độ) của hạt rắn.
Một thử nghiệm được sử dụng bởi các ngành công nghiệp sơn và chất phủ, được chỉ định là ASTM D1210, sử dụng một thiết bị gọi là thước đo Hegman. Trong phương pháp này, các hạt trong mỡ được đếm và xác định kích thước từ 0 đến 100 micron bằng máy đo độ sâu. Phương pháp này không thường được sử dụng trong ngành công nghiệp mỡ bôi trơn nhưng đang được xem xét một cách nghiêm túc như một phần của bản nháp định nghĩa độ sạch của mỡ đang được phát triển bởi Nhóm làm việc chung của Viện Mỡ bôi trơn Châu Âu (ELGI) – Viện Mỡ bôi trơn Quốc gia (NLGI).

Một phương pháp khác được sử dụng để xác định kích thước và nồng độ của các hạt trong mỡ được chỉ định là DIN 51813, Hàm lượng chất rắn của mỡ bôi trơn. Trong phương pháp này, một mẫu mỡ được đưa qua bộ lọc 25 micron, sau đó cặn được rửa bằng dung môi, sấy khô và cân để thu được miligam hạt (lớn hơn 25 micron) trên mỗi kg mỡ.

Ngoài ra, phương pháp FTM 3005.4, Hàm lượng bụi bẩn của mỡ bôi trơn đôi khi cũng được sử dụng.

Quan trọng không kém việc xác định kích thước và nồng độ của các hạt là đánh giá độ mài mòn của chúng. Hiện nay chỉ có một thử nghiệm tiêu chuẩn hóa để làm điều này đó chính là phương pháp ASTM D1404 – Ước tính các hạt rắn mài mòn trong mỡ bôi trơn. Trong phương pháp này, số lượng vết xước xuất hiện trên bề mặt của các tấm acrylic được đánh bóng cao trong các điều kiện thử nghiệm được thu đếm lại.

Không có phương pháp phân tích, thử nghiệm nào để xác định độ ồn do hạt rắn gây ra trong mỡ bôi trơn

Kết luận