Главная » Справочник » Общие сведения о смазках

Пластичные смазки составляют группу смазочных материалов, занимающую промежуточное положение между жидкими маслами и твердыми смазочными материалами (покрытиями). Они сочетают в себе свойства твердого тела и жидкости, что связано с их строением.

Пластичные смазки – это, как правило, густые мазеобразные продукты, состоящие из жидкой дисперсионной среды, в качестве которой используют масла различной природы (нефтяные, синтетические, растительные и их смеси), загустителя - дисперсная фаза, вещество способное при взаимодействии с масляной основой загущать ее, превращая в гель. Процесс загущения заключается в образовании частицами загустителя объемного структурного каркаса, в ячейках которого удерживается дисперсионная среда. В состав смазки входят добавки (присадки и наполнители) – вещества, вводимые для улучшения эксплуатационных свойств, а также технологические добавки, улучшающие коллоидно-химические свойства.

Наличие структурного каркаса придает смазке свойства твердого тела. При малых нагрузках и невысокой температуре структурный каркас, а вместе с ним и сама смазка не разрушаются, благодаря чему смазки способны удерживаться на наклонных и вертикальных поверхностях, не вытекать из открытых узлов трения. В этом заключается одно из основных преимуществ пластичных смазок по сравнению с жидкими маслами.

Очень важное значение имеет обратимость разрушения структурного каркаса смазки в результате механического воздействия. В случае приложения нагрузки, превышающей ее предел прочности, каркас разрушается, а смазка начинает пластично деформироваться (течь подобно жидкости). После снятия нагрузки структурный каркас практически мгновенно восстанавливается, смазка перестает течь и вновь приобретает свойства твердого тела. Указанная способность смазок к самопроизвольному восстановлению разрушенной структуры называется тиксотропией. Легкость перехода смазок из пластичного (псевдотвердого) в вязкотекучее (жидкое) состояние и обратно, т.е. их тиксотропные превращения обеспечивают еще одно важнейшее преимущество как перед жидкими, так и перед твердыми смазочными материалами.

Наиболее часто смазки классифицируют: по консистенции, типу загустителя и назначению (области применения).

По консистенции все смазки делятся на три группы (полужидкие, пластичные, твердые), каждая из которых разбита на три подгруппы (класса). Таким образом, все смазки разделены на 9 классов по величине пенетрации. Данный показатель характеризует глубину погружения в смазку стандартного конуса под действием собственного веса за определенное время. Чем меньше глубина проникновения конуса, тем тверже консистенция смазки и наоборот.

В зависимости от назначения (области применения) смазки делятся на три основные группы:

• антифрикционные, уменьшающие трение, износ и задир сопряженных деталей;
• консервационные, предохраняющие металлические части узлов и механизмов от коррозии;
• уплотнительные, герметизирующие зазоры, предотвращающие износ и обеспечивающие подвижность и плавность хода уплотнительных устройств (задвижки, пробковые краны и др.) и резьбовых соединений.

В отдельную группу выделяют канатные смазки, выполняющие одновременно консервационные и антифрикционные функции.

В зависимости от типа загустителя все смазки делятся на четыре группы. Подавляющее большинство смазок (83÷87% общего объема производства) относится к первой группе, загустителем которых являются мыла (соли высших жирных кислот и щелочных и щелочноземельных металлов). Реже используют твердые углеводороды (церезины, петролатумы, парафины). В качестве двух других типов загустителя применяют вещества органического (полимеры, пигменты, полимочевину, сажи) и неорганического (силикагели, бентонитовые глины, графит) происхождения. Смазки на их основе относятся преимущественно к продуктам специального назначения (стойкие к воздействию экстремальных температур, радиации, глубокому вакууму, агрессивным средам), а доля их производства не превышает одного процента.

В свою очередь мыльные смазки в зависимости от катиона металла также подразделяются на несколько видов: на обычных или простых мылах (натриевых, кальциевых, литиевых, алюминиевых и т.д.), смешанных мылах (натриево-кальциевых, литиево-алюминиевых и т.д.) и комплексных (кальциевых, литиевых, алюминиевых), в которых загустителем является комплексное мыло высоко- и низкомолекулярной кислоты одного катиона.

Содержание загустителя в составе смазки обычно невелико и составляет от 4÷6 до 20÷25% в зависимости от его типа (мыла, твердые углеводороды, неорганические соединения) и требуемой консистенции смазки (полужидкие, пластичные, твердые).

Процесс приготовления смазок (на примере мыльных), как правило, включает следующие стадии:

• подготовка сырья (смешение масел, приготовление раствора щелочи и т.д.);
• смешение сырьевых компонентов и приготовление загустителя;
• нагрев мыло-масляной смеси для удаления влаги и расплавления загустителя с целью образования изотропного (однородного) расплава;
• охлаждение и кристаллизация;
• гомогенизация.

Наиболее ответственной стадией является охлаждение расплава. В зависимости от скорости охлаждения (быстрое: 20÷25оС/мин, медленное: 1÷3оС/мин, смешанное с задержкой при определенной температуре) можно получить мыльные волокна различной структуры и строения и соответственно различные свойства смазок (предел прочности, коллоидная стабильность и т.д.).

Большинство смазок после приготовления, т.е. после охлаждения и кристаллизации имеют неоднородную микрозернистую структуру, что ухудшает их внешний вид и показатели качества. Поэтому их подвергают интенсивной механической обработке – гомогенизации. В результате смазки обретают однородную и гладкую текстуру, улучшается их коллоидная стабильность, нередко возрастает предел прочности. Простейшим способом гомогенизации является продавливание (перетирание) смазки через металлическую сетку с мелкими ячейками или перемешивание в малом объеме с помощью возвратно-поступательного движения металлической пластины с отверстиями малого диаметра.

Некоторые мыльные смазки, а также смазки других типов производятся на готовом загустителе, поэтому отпадает необходимость в стадии его приготовления. Для углеводородных смазок режим охлаждения и кристаллизации не оказывает существенного влияния на процесс формирования структуры, как в случае мыльных, а для смазок на неорганических загустителях данная стадия вообще отсутствует, их качество в первую очередь зависит от продолжительности и интенсивности гомогенизации.