ลองนึกภาพเครื่องมือเครื่องจักรที่มีความแม่นยำมูลค่าหลายล้านบาท ส่วนประกอบสำคัญสึกหรอก่อนเวลาอันควรเนื่องจากการเลือกจาระบีที่ไม่เหมาะสม ทำให้ต้องหยุดการผลิตเพื่อทำการซ่อมแซมซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูง สถานการณ์นี้ไม่ได้เป็นเพียงแค่สมมติฐานเท่านั้น การเลือกจาระบีมีผลกระทบโดยตรงต่อประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของอุปกรณ์ ด้วยผลิตภัณฑ์จาระบีที่มีอยู่มากมาย วิศวกรจะสามารถเลือกได้อย่างไรเพื่อให้สามารถป้องกันความเสียหายดังกล่าวได้?
1. พื้นฐานของจาระบี: องค์ประกอบ ประเภท และหน้าที่
จาระบีเป็นสารหล่อลื่นกึ่งแข็งที่เกิดจากการกระจายสารเพิ่มความข้นในน้ำมันหล่อลื่นเหลว ส่วนประกอบหลักสามประการคือ:
-
สารเพิ่มความข้น (5%-20%):
ให้ความสม่ำเสมอกึ่งแข็ง ประเภททั่วไป ได้แก่ สบู่โลหะ (ลิเธียม แคลเซียม) สบู่อเนกประสงค์ สารอนินทรีย์ (เบนโทไนท์ ซิลิกา) และสารอินทรีย์ (โพลียูเรีย)
-
น้ำมันพื้นฐาน (80%-95%):
ส่วนประกอบหล่อลื่นหลัก มีให้เลือกทั้งน้ำมันแร่ สารสังเคราะห์ (PAO, เอสเทอร์) หรือน้ำมันพืช
-
สารเติมแต่ง (0%-10%):
เพิ่มประสิทธิภาพด้วยสารต้านอนุมูลอิสระ สารป้องกันการสึกหรอ สารยับยั้งสนิม และสารเติมแต่งแรงดันสูง
1.1 หน้าที่หลัก
จาระบีทำหน้าที่ทางกลไกที่สำคัญห้าประการ:
-
ลดแรงเสียดทาน:
สร้างฟิล์มป้องกันระหว่างพื้นผิวที่เคลื่อนที่
-
การซีล:
ป้องกันสิ่งปนเปื้อนเข้าสู่ระบบ
-
การกระจายความร้อน:
ถ่ายเทความร้อนจากการทำงาน
-
การลดแรงสั่นสะเทือน:
ดูดซับแรงกระแทกทางกล
-
ป้องกันการคืบคลาน:
ป้องกันการลื่นไถลของส่วนประกอบภายใต้ภาระหนัก
2. กลไกการหล่อลื่น: สามสถานะการทำงาน
ประสิทธิภาพของจาระบีขึ้นอยู่กับสถานะการหล่อลื่นแบบใดที่ครอบงำ:
การหล่อลื่นแบบขอบเขต:
ฟิล์มบางที่พื้นผิวสัมผัสกัน ซึ่งเกิดขึ้นทั่วไประหว่างการเริ่มต้น/หยุดทำงาน อาศัยเคมีของสารเติมแต่ง
การหล่อลื่นแบบผสม:
การแยกพื้นผิวบางส่วน ซึ่งเป็นสถานะการเปลี่ยนแปลงที่รวมเอาความหนืดและผลกระทบของสารเติมแต่ง
การหล่อลื่นแบบไดนามิก:
การแยกพื้นผิวทั้งหมด ซึ่งเป็นสถานะในอุดมคติที่ลดการสึกหรอผ่านฟิล์มหนืด
3. การจำแนกประเภทตามชนิดของสารเพิ่มความข้น
เคมีของสารเพิ่มความข้นกำหนดลักษณะของจาระบี:
-
ลิเธียม (ส่วนแบ่งตลาด 70%):
ความทนทานต่อน้ำ/ความร้อนที่สมดุล
-
ลิเธียมคอมเพล็กซ์:
ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูงขึ้น
-
แคลเซียม:
ทนต่อน้ำได้ดีเยี่ยม แต่ทนความร้อนได้จำกัด
-
เบนโทไนท์:
สารเพิ่มความข้นที่ไม่ใช่สบู่สำหรับความร้อนสูง (300°C+)
-
โพลียูเรีย:
จาระบีสังเคราะห์สำหรับการใช้งานแบริ่งที่มีอายุการใช้งานยาวนาน
4. เกณฑ์การเลือก: ห้าปัจจัยสำคัญ
การเลือกจาระบีที่เหมาะสมที่สุดต้องประเมิน:
-
อุณหภูมิในการทำงาน:
ต้องสูงกว่าจุดหยดของจาระบี
-
สภาพการรับน้ำหนัก:
ภาระหนักต้องใช้สารเติมแต่ง EP
-
อัตราความเร็ว:
ความเร็วสูงต้องการความหนืดต่ำ
-
สภาพแวดล้อม:
ปัจจัยความชื้น/การกัดกร่อน
-
วิธีการใช้งาน:
ระบบส่วนกลางเทียบกับการทาจาระบีด้วยตนเอง
4.1 เกรดความสม่ำเสมอของ NLGI
มาตราส่วนของสถาบันจาระบีหล่อลื่นแห่งชาติ (000-6) ระบุความแข็ง:
-
00/000:
จาระบีเหลวสำหรับระบบส่วนกลาง
-
1/2:
แบริ่งอเนกประสงค์ (ทั่วไปที่สุด)
-
3:
การใช้งานสำหรับงานหนัก/ความเร็วต่ำ
5. จาระบีพิเศษสำหรับการใช้งานที่ต้องการ
ข้อกำหนดในการปฏิบัติงานที่ไม่เหมือนใครขับเคลื่อนสูตรพิเศษ:
-
อุณหภูมิสูง:
เบนโทไนท์/โพลียูเรียสำหรับเตาเผา/เตาหลอม
-
เกรดอาหาร:
ได้รับการรับรอง NSF H1 สำหรับอุปกรณ์แปรรูป
-
ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ:
ฐานผัก/เอสเทอร์สำหรับพื้นที่ที่ไวต่อสิ่งแวดล้อม
-
นำไฟฟ้า:
กราไฟต์/ทองแดงสำหรับหน้าสัมผัสไฟฟ้า
6. ข้อควรพิจารณาเรื่องสี
สีของจาระบี (แดง/น้ำเงิน/เหลือง) โดยทั่วไปบ่งบอกถึงชุดสารเติมแต่งมากกว่าประสิทธิภาพ ยกเว้นจาระบีโมลิบดีนัมไดซัลไฟด์ (สีเทา/ดำ) ซึ่งให้การปกป้องแรงดันสูงเป็นพิเศษ
7. คำเตือนเรื่องความเข้ากันได้
การผสมจาระบีที่ไม่เข้ากันอาจทำให้เกิดการแยกน้ำมัน การเปลี่ยนแปลงความสม่ำเสมอ และประสิทธิภาพที่ลดลง ควรทำการทดสอบความเข้ากันได้เสมอเมื่อเปลี่ยนสูตร
8. บทสรุป
การเลือกจาระบีเชิงกลยุทธ์ต้องอาศัยความเข้าใจในความต้องการของอุปกรณ์ สภาพการทำงาน และลักษณะของสูตร การจัดการการหล่อลื่นที่เหมาะสมช่วยป้องกันความเสียหายก่อนเวลาอันควร ลดต้นทุนการบำรุงรักษา และเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตในการดำเนินงานทางอุตสาหกรรม
