Tìm hiểu về chứng nhận HPM cho mỡ bôi trơn
Chứng GC-LB được Viện Mỡ bôi trơn Quốc gia (NLGI) phát triển vào những năm 1966 và chính thức công bố vào năm 1989 dưới tên gọi là ASTM D4950. Ban đầu, GC-LB được thiết kế như một chứng nhận kỹ thuật cho mỡ bôi trơn bảo dưỡng khung gầm và vòng bi bánh xe ô tô. Tuy nhiên, nhờ vào chất lượng và độ tin cậy, GC-LB đã trở thành một chứng nhận chất lượng được công nhận rộng rãi trong ngành mỡ bôi trơn nói chung. Mặc dù vậy, với sự phát triển của công nghệ, vật liệu và ứng dụng mới, NLGI đã nhận ra rằng GC-LB cần được cập nhật để đáp ứng tốt hơn các yêu cầu hiện đại. Do đó, NLGI đã phát triển chứng nhận HPM (High-Performance Multiuse) vào năm 2019. Vậy chứng nhận HPM là gì? chứng nhận HPM có nội dung thế nào?, cùng tìm hiểu thông tin dưới đây:
Chứng nhận HPM là gì?
Chứng nhận HPM (High-Performance Multiuse) là một chứng nhận do Viện Mỡ bôi trơn Quốc gia (NLGI) cấp cho các loại mỡ bôi trơn đáp ứng các tiêu chuẩn hiệu suất cao và đa dụng. Mỡ bôi trơn được chứng nhận HPM phải trải qua quá trình kiểm tra nghiêm ngặt tại các phòng thí nghiệm độc lập để đảm bảo chúng đạt được các tiêu chí về độ bền, khả năng chịu nhiệt, chống nước, chống ăn mòn và các tính năng khác.
Phân loại chứng nhận HPM
Chứng nhận HPM bao gồm một phân loại cốt lõi và bốn phân loại phụ với các yêu cầu hiệu suất bổ sung như sau
HPM Core Spec (Thông số cốt lõi HPM)
Trong thông số cốt lõi HPM, có tới 7 đặc tính tương tự như chứng nhận GC-LB, nhưng có thể có các giới hạn chặt chẽ hơn: Độ xuyên kim (ASTM D217), Khả năng tương thích với Elastomer (ASTM D4289), Rửa trôi bằng nước (ASTM D1264), Tách dầu (ASTM D1742), Mài mòn 4 bi (ASTM D2266), Tải hàn dính 4 bi (ASTM D2596) và Ngăn ngừa ăn mòn (ASTM D1743). Các thử nghiệm khác, không bao gồm trong thông số GC-LB, bao gồm hai thử nghiệm về độ ổn định cơ học: Độ xuyên kim (100.000 lần theo ASTM D217) và Độ ổn định khi lăn (ASTM D1831). Hai thử nghiệm ăn mòn đã được thêm vào: Thử nghiệm gỉ EMCOR (nước cất theo ASTM D6138) và Ăn mòn tấm đồng (ASTM D4048). Hai thử nghiệm nhiệt độ cao đã được thêm vào: Độ ổn định oxy hóa (ASTM D942) và Tách dầu ở nhiệt độ cao (ASTM D6184). Và cuối cùng, Mô-men xoắn ở nhiệt độ thấp của mỡ bôi trơn vòng bi (ASTM D1478) đã thay thế Mô-men xoắn ở nhiệt độ thấp của mỡ bôi trơn vòng bi bánh xe (ASTM D4693). Tất cả các thử nghiệm này nhằm mục đích nâng cao mức hiệu suất so với GC-LB và làm cho thông số kỹ thuật phù hợp hơn với các ứng dụng công nghiệp đa dụng.
| Đặc tính | Điều kiện | Phương pháp | Đơn vị | Min | Max |
|---|---|---|---|---|---|
| Độ xuyên kim của mỡ bôi trơn | Độ xuyên kim sau 60 lần | ASTM D217 | dmm | 220 | 340 |
| Độ xuyên kim của mỡ bôi trơn | Độ xuyên kim sau khi gia công kéo dài (Δ100k) | ASTM D217 | dmm | -30 | +30 |
| Khả năng tương thích của mỡ bôi trơn với cao su (elastomer) [sử dụng cao su SRE-NBR 28/P hoặc SRE-NBR 28/PX theo tiêu chuẩn ISO 13226] | 168 giờ tại 125 °C | ASTM D4289 | Δ Độ cứng (Shore A) | -15 | +2 |
| Δ % thay đổi thể tích | -5 | +30 | |||
| Độ ổn định oxy hóa của mỡ bôi trơn bằng phương pháp bình áp suất oxy | Độ sụt giảm áp suất sau 100 giờ tại 100°C | ASTM D942 | kPa (psi) | 35 (5.1) |
|
| Xác định đặc tính rửa trôi bằng nước của mỡ bôi trơn | 60 phút tại 79 °C | ASTM D1264 | wt% | 10 | |
| Mô-men xoắn ở nhiệt độ thấp của mỡ bôi trơn vòng bi | -20 °C | ASTM D1478 | |||
| Mô-men xoắn khởi động | mNm (g·cm) |
1000 (10,200) |
|||
| Mô-men xoắn ổn định sau 60 phút | mNm (g·cm) |
100 (1,020) |
|||
| Sự tách dầu khỏi mỡ bôi trơn trong quá trình bảo quản | 24 giờ tại 25 °C | ASTM D1742 | wt% | 5 | |
| Tách dầu khỏi mỡ bôi trơn (Phương pháp rây hình nón) | 30 giờ tại 100 °C | ASTM D6184 | wt% | 7 | |
| Độ ổn định khi lăn của mỡ bôi trơn [sử dụng độ xuyên kim 1/2 thang đo] | 2 giờ tại nhiệt độ phòng | ASTM D1831 | dmm | -10% | 10% |
| Đặc tính chống mài mòn của mỡ bôi trơn (Phương pháp bốn bi) Đường kính vết mòn | 75°C, 1200 rpm, 60 phút | ASTM D2266 | mm | 0.6 | |
| Đo khả năng chịu cực áp của mỡ bôi trơn (Phương pháp bốn bóng), Điểm hàn dính | 1770 rpm tại 27 °C | ASTM D2596 | kgf | 250 | |
| Xác định đặc tính chống ăn mòn của mỡ bôi trơn | 48 giờ tại 52°C | ASTM D1743 | rating | Pass | |
| Xác định đặc tính chống ăn mòn của mỡ bôi trơn trong điều kiện ẩm động (Thử nghiệm Emcor) |
Trong nước cất , 2 vòng bi | ASTM D6138 | rating | 0,1 | |
| Phát hiện sự ăn mòn đồng từ mỡ bôi trơn | 24 giờ tại 100°C | ASTM D4048 | rating | 1B |
HPM+WR
WR là viết tắt của Water Resistance có nghĩa là kháng nước hoặc chịu nước. HPM+WR bao gồm ba thử nghiệm nhằm chứng minh mức độ hiệu suất cao hơn so với Thông số cốt lõi HPM trong môi trường ẩm ướt hoặc rửa trôi bằng nước. Rửa trôi bằng nước (ASTM D1264) là thử nghiệm tương tự như trong Thông số cốt lõi HPM, nhưng có giới hạn chặt chẽ hơn. Phun nước (ASTM D4049) thể hiện khả năng chống tia nước của mỡ, trong khi Độ ổn định khi lăn ướt (ASTM D8022) đánh giá ảnh hưởng của nước đến độ ổn định cơ học của mỡ.
| Đặc tính | Điều kiện | Phương pháp | Đơn vị | Min | Max |
|---|---|---|---|---|---|
| Xác định đặc tính rửa trôi bằng nước của mỡ bôi trơn | 60 phút tại 79 °C | ASTMD1264 | wt% | 5 | |
| Xác định khả năng chống tia nước của mỡ bôi trơn | 5 phút tại 38°C | ASTM D4049 | wt% | 40 | |
| Độ ổn định khi lăn của mỡ bôi trơn trong môi trường nước (10% khối lượng nước cất) [sử dụng độ xuyên kim 1/2 thang đo] | 2 giờ tại nhiệt độ phòng | ASTM D8022 | dmm | -15% | 15% |
HPM+CR
CR là viết tắt của Corrosion Resistance có nghĩa là chống ăn mòn. HPM+CR bao gồm ba thử nghiệm nhằm chứng minh khả năng chống ăn mòn được cải thiện so với Thông số cốt lõi HPM trong môi trường nước mặn. Thử nghiệm đặc tính chống ăn mòn của mỡ bôi trơn trong môi trường nước biển (ASTM D5969) tương tự như ASTM D1743 trong Thông số cốt lõi HPM, nhưng sử dụng 10% nước biển tổng hợp. Hai phiên bản của Thử nghiệm rỉ sét EMCOR (ASTM D6138) đánh giá khả năng chống ăn mòn trong cả 100% nước biển tổng hợp và dung dịch natri clorua 0,5 N.
| Đặc tính | Điều kiện | Phương pháp | Đơn vị | Min | Max |
|---|---|---|---|---|---|
| Đặc tính chống ăn mòn của mỡ bôi trơn trong môi trường nước biển tổng hợp pha loãng | 10% Nước biển tổng hợp (theo ASTM D665) |
ASTM D5969 | rating | Pass | |
| Xác định đặc tính chống ăn mòn của mỡ bôi trơn trong điều kiện ẩm động (Thử nghiệm Emcor) |
10% Nước biển tổng hợp (theo ASTM D665) |
ASTM D6138 | rating | 1 , 2 | |
| Xác định đặc tính chống ăn mòn của mỡ bôi trơn trong điều kiện ẩm động (Thử nghiệm Emcor) |
0.5N dung dịch (~ 3% NaCl) | ASTM D6138 | rating | 2 , 3 |
HPM+HL
HL là viết tắt của High Load có nghĩa là tải trọng cao. HPM+HL bao gồm năm thử nghiệm nhằm chứng minh khả năng chịu tải được cải thiện so với Thông số cốt lõi HPM. Cả hai thử nghiệm Mài mòn 4 bi (ASTM D2266) và Tải hàn 4 bi (ASTM D2596) đều giống với các thử nghiệm trong Thông số cốt lõi HPM, nhưng có các giới hạn thách thức hơn. Đặc tính cực áp bằng SRV (ASTM D5706) và Mài mòn do rung động bằng SRV (ASTM D7594) được đưa vào để chứng minh thêm sự cải thiện về các đặc tính này so với Thông số cốt lõi HPM. Mài mòn do rung động bằng thử nghiệm FAFNIR (ASTM D4170) cũng được bao gồm với giới hạn chặt chẽ hơn so với thử nghiệm tương tự trong Thông số LB.
| Đặc tính | Điều kiện | Phương pháp | Đơn vị | Min | Max |
|---|---|---|---|---|---|
| Đặc tính chống mài mòn của mỡ bôi trơn (Phương pháp bốn bi) Đường kính vết mòn | 75 °C,1200 rpm, 60 phút | ASTM D2266 | mm | 0.5 | |
| Đo khả năng chịu cực áp của mỡ bôi trơn (Phương pháp bốn bóng), Điểm hàn dính | 1770 rpm tại 27°C | ASTM D2596 | kgf | 400 | |
| Xác định khả năng chịu cực áp của mỡ bôi trơn bằng máy kiểm tra dao động tuyến tính tần số cao (SRV), Tải trọng vượt qua | (Quy trình B tại 80°C) | ASTM D5706 | N | 800 | |
| Khả năng bảo vệ chống mài mòn do rung động của mỡ bôi trơn * Xem lưu ý |
Giá trị trung bình của 2 lần chạy, 22 giờ tại nhiệt độ phòng | ASTM D4170 | mg | 5 | |
| Xác định khả năng chống mài mòn do rung động của mỡ bôi trơn dưới áp suất tiếp xúc Hertz cao bằng máy thử nghiệm dao động tuyến tính tần số cao (SRV) | 50°C, 100N, 0.300mm, 4 giờ | ASTM D7594 | mm | 0.5 |
** Kể từ tháng 11 năm 2020, việc gửi dữ liệu D4170 không bắt buộc. Tuy nhiên, sau khi ASTM phê duyệt các sửa đổi mới nhất của D4170, việc gửi dữ liệu D4170 sẽ là bắt buộc.
HPM+LT
LT là viết tắt của Low Temperature có nghĩa là nhiệt độ thấp. HPM+LT bao gồm ba thử nghiệm nhằm chứng minh khả năng hoạt động được cải thiện ở nhiệt độ thấp so với Thông số cốt lõi HPM. Mô-men xoắn ở nhiệt độ thấp của mỡ bôi trơn vòng bi (ASTM D1478) là thử nghiệm tương tự như trong Thông số cốt lõi HPM, nhưng được thực hiện ở nhiệt độ thấp hơn. Khả năng di động của mỡ (Phương pháp U.S. Steel) chứng minh khả năng chống chảy của mỡ ở nhiệt độ thấp, trong khi Áp suất dòng chảy (bằng phương pháp Kesternich DIN 51805) là một cách khác để xem xét dòng chảy ở nhiệt độ thấp.
| Đặc tính | Điều kiện | Phương pháp | Đơn vị | Min | Max |
|---|---|---|---|---|---|
| Mô-men xoắn ở nhiệt độ thấp của mỡ bôi trơn vòng bi | -30°C | ASTM D1478 | |||
| Mô-men xoắn khởi động | mNm (g·cm) | 1000 (10,200) |
|||
| Mô-men xoắn ổn định sau 60 phút | mNm (g·cm) | 100 (1,020) |
|||
| Khả năng di động của mỡ bôi trơn | -20°C | US Steel | g/min | 10 | |
| Xác định áp suất chảy của mỡ bôi trơn theo phương pháp Kesternich | -30°C | DIN 51805 | mbar | 1400 |
Chứng nhận HPM được áp dụng cho các ứng dụng nào?
Mỡ bôi trơn được chứng nhận HPM của NLGI được thiết kế để đảm bảo hiệu suất cao trong nhiều ứng dụng khác nhau, tuy nhiên, không phải tất cả các ứng dụng đều phù hợp. Một số ứng dụng được áp dụng bao gồm: Vòng bi băng tải, bản lề, vòng bi động cơ điện, vòng bi quạt gối đỡ, con lăn, vòng bi chặn, vòng bi hộp số công nghiệp, máy ép, vòng bi bơm, vít me bi, tời, vòng bi tuyến tính, ống lót, vòng bi trơn, vòng bi lăn.
Kết luận
Chứng nhận HPM không nên được sử dụng như một cách tắt để lựa chọn mỡ bôi trơn. Mỗi ứng dụng cần được đánh giá dựa trên yêu cầu của nó, dựa trên tốc độ, tải trọng, nhiệt độ và môi trường hoạt động. Các thông số này sẽ ảnh hưởng đến việc lựa chọn độ nhớt dầu gốc, độ đặc, loại chất làm đặc và nhu cầu về phụ gia. Mỡ bôi trơn được chứng nhận HPM có thể hoặc không thể đáp ứng các yêu cầu này. Tham khảo ý kiến kỹ sư ứng dụng từ nhà cung cấp mỡ bôi trơn của bạn để tìm hiểu xem mỡ HPM có phù hợp với ứng dụng của bạn hay không.
