انتخاب روغن دنده سنتزي - قسمت اول

روغن دنده هاي سنتزي زماني مورد استفاده قرار ميگيرند كه روغن دنده هاي معدني داراي محدوديت عملكرد بوده و ديگر نتوانند پاسخگوي نياز سيستم باشند؛ براي مثال، در دماهاي خيلي پايين يا خيلي بالا، بارهاي فوق العاده زياد، شرايط محيطي خاص، و يا اگر آنها فاقد عملكردهاي ويژه از قبيل اشتعال پذيري باشند. با وجود اينكه افزودني ها مي توانند اغلب خواص روغنهاي معدني را بهبود بخشند اما اعمال اثرات نامحدود بر روي تمام خواص آنها امكان پذير نيست. اين امر بخصوص بر روي برخي خواص فيزيكي همانند موارد زير اعمال مي شود:
  • مقاومت حرارتي
  • خواص عملكرد در دماي پايين (سياليت، نقطه ريزش)
  • نقطه اشتعال
  • اتلاف تبخيري
روغنهاي سنتزي داراي چندين مزيت مي باشند. اما آنها لزوما در همه جنبه ها بهتر از روغنهاي معدني نيستند و ممكن است عليرغم داشتن مزاياي خود، منجر به برخي اشكالات نیز شوند. مزاياي روغنهاي روانكار سنتزي (وابسته به نوع روغن پايه) عبارتند از:
  • مقاومت حرارتي و اكسيداسيون بهبود يافته
  • شاخص گرانروي بالا و بهبود تغييرات گرانروي با دما (در اغلب موارد)
  • خواص عملكرد بهتر در دماي پايين
  • اتلاف كمتر در اثر تبخير
  • كاهش اشتعال پذيري (در اغلب موارد)
  • خاصيت روانكاري بهتر
  • تمايل كمتر به تشكيل پسماند
  • پايداري بهتر

معايب ممكن عبارتند از:
  • قيمت بالا
  • واكنش در حضور آب (هيدروليز، خوردگي)
  • مشكلات سازگاري با مواد (رنگها، الاستومرها، فلزات خاص)
  • امتزاج پذيري محدود با روغنهاي معدني
مزاياي مربوط به عملكرد غالب بوده و افزايش استفاده از روانكارهاي سنتزي به عنوان روانكارهاي دنده بويژه تحت شرايط بحراني را باعث شده است. انواع سنتزي هاي متداول مورد استفاده شامل روغنهاي هيدروكربن سنتزي (SHC)، پلي آلكيلن گلايكول ها (PAG)، و روغنهاي استري (E) مي باشند.

روغنهاي روانكار بر اساس روغنهاي هيدروكربن سنتزي
هيدروكربنهاي سنتزي داراي ساختار شيميايي مشابه با هيدروكربنهاي معدني مي باشند. آنها تقريبا داراي خواص يكسان در ارتباط با سازگاري با مواد درزگير و آب¬بندها، دفع ضايعات، تصفيه مجدد و امتزاج پذيري با روغنهاي معدني مي باشند. مزيت عمده روغنهاي سنتزي رفتار منحصر به فرد آنها در دماي پايين مي باشد. همچنين با روغن پايه هاي SHC و استفاده از افزودني هاي ويژه، امكان ساخت روانكارهاي گريد دارويي (food-grade) براي صنايع غذايي و دارويي وجود دارد.

روغنهاي روانكار بر اساس پلي گلايكول ها
اين روانكارها داراي ضريب اصطكاك بويژه پاييني هستند كه مناسب براي استفاده در چرخ¬دنده هاي با درصد كشويي بالا (چرخ دنده هاي حلزوني و هيپوئيد) مي باشند. با افزودني هاي مناسب، آنها محافظت ضد سايش عالي در دنده هاي حلزوني از جنس فولاد/برنز از خود نشان مي دهند، و داراي خاصيت تحمل فشار بالايي هستند. در سيستم هاي چرخ دنده اي، پلي گلايكول هاي با قطبيت بالا برهمكنش بيشتر در سطح فلزي چرخ دنده را مجاز مي سازد. اين عمل خاصيت فشار پذيري ملايمي را حتي بدون افزودني به پلي گلايكول ها مي بخشد.
روغنهاي پلي گلايكول احتمالا اثر منفي بر درزگيرها داشته و برخي رنگها را در خود حل مي كنند. در دماي كاركرد بالاي 100 درجه سانتي گراد، تنها درزگيرهاي از جنس لاستيك فلوريد يا PTFE مقاوم هستند. پيش از استفاده از روغن هاي PAG در خط توليد، توصيه مي شود سازگاري آن با رنگها، درزگيرها و مواد شيشه اي مورد ارزيابي قرار گيرد.
قابليت اختلاط PAGها با روغنهاي معدني محدود است؛ بنابراين بايستي از اختلاط آنها اجتناب كرد.
روغنهاي روانكار بر اساس روغنهاي استري
روغنهاي استري از واكنش اسيدها و الكلها با حذف آب حاصل مي شوند. انواع مختلف استر وجود دارد، و همه آنها بر خواص شيميايي و فيزيكي روانكارها تاثير گذارند. در گذشته اين روغنهاي روانكار در صنعت هوانوردي براي روانكاري موتورهاي هواپيما و توربين هاي گازي و همچنين روانكاري دنده هاي پمپ ها و استارترها و غيره استفاده مي شده است.
روغنهاي استري داراي مقاومت حرارتي بالا و عملكرد عالي در دماي پايين مي باشند. در كاربردهاي صنعتي، روغنهاي استري زيست تخريب پذير داراي اهميت مي باشند زيرا به نظر مي رسد با انتخاب روغن پايه استري مناسب امكان دسترسي به كارايي مشابه با روغنهاي پلي گلايكول وجود دارد.
برخي روغنهاي استري ممكن است پايداري هيدروليتيكي پاييني از خود نشان دهند. هيدروليز عبارت است از شكست استر در حضور آب به يك الكل و يك اسيد. روانكارهاي استري لازم است داراي پايداري هيدروليتيكي باشند زيرا اغلب به هنگام استفاده در معرض رطوبت قرار مي گيرند. در عمل، ممكن است مشكل هيدروليز كمتر از آنچه به طور معمول گزارش شده است جدي باشد. پايداري هيدروليتيكي يك استر وابسته به موارد زير مي باشد.
  • نوع استر مورد استفاده
  • نوع افزودني هاي مورد استفاده
  • چگونگي تهيه استر
  • كاربرد