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目前分類:Grease (18)

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為什麼使用滑脂而不是齒輪油

齒輪與軸承在現今傳動工程中扮演相當重要的腳色。

一般而言,齒輪潤滑大多採齒輪箱油浴式。

然而某些設備受限於環境,不得不採用半液體式(semi-fluid)滑脂潤滑。

  • 長期處於低速高扭力工作環境,例如代步車
  • 搬移時會有齒輪油洩漏疑慮,例如電動輪椅
  • 齒輪箱設計位置無法使用齒輪油,例如食品攪拌機
  • 大尺寸齒或為開放式齒輪箱,常見於鋼鐵廠

 

齒輪潤滑脂選用要點

  1. 就齒輪組合結構來看,複雜而組合精密之齒輪箱拆卸保養花費之成本不眥,選用尿素基滑脂可增長使用壽命,是目前業界齒輪滑脂的最佳選擇。
  2. 就滑脂流動性,應選擇半液體易於流動填覆齒輪轉動造成之齒溝。
  3. 就齒輪大小而言,中大型轉動伴隨產生之剪切性應列為考量重點。
  4. 就摩擦形式而言,齒輪在齒與齒接觸點承受極大壓力(Extreme Pressure縮寫EP)。
  5. 食品攪拌機因齒輪箱設計位於食品攪拌桶上方,為避免滑脂不慎滴漏而造成食品安全疑慮,應選用取得美國NSF或其他國際食品衛生組織核可之潤滑脂。

 

挑選齒輪潤滑脂小技巧


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MOLalulit.jpg     

首先,請你點一下匈牙利國營事業MOL公司的連結

首頁完全看不出這是一家石油公司

不失歐洲向來給人友善地球的風格

儘管,石油產業終究是破壞環境的元兇

對照一下我們的中油公司

No comment.....

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輸送帶  

相片取自維基百科

客戶問了一個問題:

我們公司為求機械保養精簡標準化,現在我們有一條輸送帶,潤滑部位包含:馬達軸承、滑輪軸承(pulley Bearing)、聯軸器(Coupling)。你們公司可以推薦一種多效滑脂供這些部位潤滑嗎?

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離油度  

你曾經發現黃油桶中的潤滑脂變成這樣嗎?

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Bearing  

相信許多軸承應用的操作者,大多遭遇過軸承卡死的窘境。

軸承一旦卡死,接下來要面臨的是一大堆難以處理的拆卸問題。

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CF4  (圖片取自維基百科

石油的最初產物,基本上都是以碳原子為中心,

藉由碳原子的4個自由基與其他4個原子或原子團結合,

而其中存在最多的又以碳-氫(C-H)為最。

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工作溫度  

近來無意間在網路上看到許多耐高溫的油脂標榜高達240`℃

仔細查看內文發覺該溫度旁註明"滴點"或"滴落點"

事實上,潤滑脂滴點≠工作溫度。

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flick 205 

在高溫潤滑中250℃是很極限的溫度。

人類一開始使用石油產物當作潤滑劑時,並沒有考慮到溫度的問題。

所以潤滑脂的研發僅止於將液體油皂化成半固體或固體,就像肥皂的製造原理。

因此早期潤滑脂的皂基非常脆弱,離油度高,稍遇高溫即流失。

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shell history 

殼牌(SHELL)是一家經濟規模相當龐大的油公司。

早期(19世紀末)該公司以其龐大之船隊經營貝殼貿易,後來也因其雄厚之船隊基礎,奠定石油王國之霸業。

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 1.jpg

 

你也許在某些進口GREASE的外包裝上看到上面這一長串標示

大多數人對這5個數字與英文字看得霧煞煞

其實,這裡面包涵了5種對該GREASE性狀與應用的說明

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SKF    saab  

瑞典這個國家的工業出產這2個大家耳熟能詳的logo

今天來談談SKF這個賺盡全世界各國外匯的軸承大廠

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faldo 

 

最近某公司的一位採購小姐打電話來詢問有無耐1200℃的油脂?

剎那間,我愣住了!

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高溫工作環境  圖片取自大紀元新聞網

最近在工作上遇到一些客戶問了相同的問題:

<我的工作環境溫度是350℃,請你提供該溫度的油脂>

對於這個問題我很無奈,以前的經驗是這樣的:

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Dow Corning logo.gif Molykote 111  

最近有網友問我這支產品,我做了簡短答覆

有需要的朋友可以參考看看

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Urea 分子結構  Urea顆粒  

圖片取自Science in Hydroponic                圖片取自Office Zone Pte Ltd

 

前篇聚尿素基牛油概論偏重於範圍較廣的整體介紹,也許你無法體會真正尿素基牛油的妙用,本文將用較通俗的講法讓你更加了解尿素基牛油的實際應用.

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mfex2  

前言:

 

1.    1950年間,SHELL 公司開發LITHIUM GREASE鋰皂基牛油之後,各產業界都相繼使用此耐熱性、防水性良好之牛油。過去所使用之鈣基系統黃油,防水性不佳,作業溫度不高,因而各油公司研究開發鋰基系統牛油,如鋰基加二硫化鉬(LiMoS2)、複合鋰皂基(Lithium Complex)

2.    近來,由於產業界不斷更新製程,自動化生產以提高產能,故而操作環境更加嚴苛,對於油品要求亦相對提升,鋰皂基牛油已顯不足。所以聚尿素基牛油的誕生,對產業界提供更便利與經濟之潤滑選擇。

 

聚尿素基牛油的組成與特性:

 

1.    組成:Polyurea Grease,聚尿素基牛油為近來重要之有機皂(organic soap)牛油。由胺(amime)  與正氰化物(isocyanate)反應而成之可溶於油化合物稱為polyurea thickner聚尿素基增稠劑。

2.    組成:Polyurea thickner低分子量可溶於油之化合物,此特性形成該牛油具有低離油度之特性,通常他的離油度因基礎油之不同介於0.12%之間。所謂離油度,就是當你將牛油靜置一段時間,上層析出之浮油的重量除於牛油總重。好的牛油離油度低,可使在潤滑中的牛油不會有多餘的基礎油洩漏。

3.    特性:Polyurea thickner不含金屬皂,此項特點使牛油不易氧化並具有超長使用壽命。鋰皂基牛油中之鋰金屬本身就是造成牛油氧化之元兇,可想而知聚尿素基牛油真的可以比傳統鋰皂基牛油用的更久。

4.    特性:Polyurea Grease有效工作溫度範圍為-20℃177℃。而傳統鋰皂基牛油有效工作溫度範圍為-12℃120℃。通常軸承鋼所能承受之高溫約莫為180℃,而聚尿素基牛油有180℃之耐高溫表現,所以你知道中鋼為何一年要用掉好幾個貨櫃量的聚尿素基牛油來潤滑連續鑄造機的軸承了嗎?(如果用鋰皂基牛油可能要用掉5倍至10倍。)

5.    其他特性:a.耐水沖刷性。b.與絕大多數材質的油封相容。c.適用於各種形式之軸承。d.尤其適用於密封式不換油脂的軸承。

 

下表實驗數據可讓你清楚明瞭聚尿素基牛油的耐高溫特性:

 

聚尿素基牛油

複合鋁基牛油

鋰基極壓牛油

150

48小時

外觀

淡琥珀色

奶油狀

深紫色

奶油狀

黑色

軟化

非工作針入度 mm

320

383

272

工作針入度   mm

330

423

超出實驗範圍

180

48小時

外觀

棕色

逐漸變硬

硬化成亮漆片狀

黑色

軟化成流體

非工作針入度 mm

311

超出實驗範圍

超出實驗範圍

工作針入度   mm

357

超出實驗範圍

超出實驗範圍

 

聚尿素基牛油與鋰皂基牛油之比較:

 

 

聚尿素基牛油

鋰皂基牛油

價格

NT$200600/KG

NT$120150/KG

工作溫度

-20177℃

-12120℃

壽命

相對長

相對短

氧化安定性

抗剪切力

防水性

普通

150℃高溫之物性

油脂不硬化或軟化

油脂變焦黑軟化成流體

 

聚尿素基牛油之應用:

 

1.    適用行業:水泥業、製紙業、鋼鐵業、鍛造業、窯業、玻璃業、車輛製造業、熱處理加熱爐、挖土機砂石業、、等等高溫潮濕工作環境。

2.    密封式無給油的滾珠(ball)、套筒(plain)、針狀(needle)、滾柱(roller)軸承。如自行車花鼓、車頭碗。汽車輪軸。

3.    螺桿、線性滑軌等極壓潤滑。

4.    在某些傳產業,高溫潮濕的工作環境或某些怕油污沾染之紡織或食品機械,常使用無低點(黏土基)牛油,往往造成軸承或工件卡死。這是因為黏土基在長時間高溫工作環境下會形成碳化現象。改用聚尿基牛油可克服軸承卡死之現象。

 

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前言:

有一個關於潤滑脂的疑問,至今都沒有一個有效的答案。這個疑問就是:到底我使用的黃油壽命有多長,什麼時候該換油?你我都有開車的經驗,我們都會在行駛固定里程(5000-10000KM)後更換機油,但是,你可曾定期更換輪軸軸承內的黃油?這個答案絕對是否定的。這就是我們這篇文章要解答這個問題的主旨。

簡單的說,歐盟有許多嚴苛針對潤滑脂所設計的嚴苛方法與設備,經過這些設備測試潤滑脂後,就可以選擇有利於我們產品的潤滑脂。你的愛車輪軸不需像更換引擎機油那麼頻繁的更換潤滑脂,就是這類油脂通過了這些嚴格的測試標準。

以下我們就是要介紹這些測試方式,你了解這些測試方式後,就可以評估潤滑脂產品通過哪些測試標準,而選擇你適合的潤滑脂產品。

歐盟測試潤滑脂的方法:

測試法

使用軸承

速度

RPM

負載(徑向)

N(牛頓力)

負載(軸向)

N(牛頓力)

溫度

測試時間

觀察之係數

SKF R2F

DIN 51806

22312 M C4

1500

2500

3500

8510N

 

<150

480小時

觀察油脂分布

情形與軸承的

變化

IP 158/79

6308

1200-

10000

1334N

 

<177

500小時

一星期停機

1次使其降溫

1.觀察軸承溫度

2.觀察油脂與

軸承的變化.

SKF-ROF

6204 2Z(C3)

20000

10000

6000

50N

100N

<170

測試到無法

進行為止

整個實驗時間

FAG KSM

30206

3000

1500

 

<4500N

<250

2小時

1.扭力增加量

2.溫度

3.油脂變化與分布

情形

FAG FE9

7206

3000

6000

 

1500N

3000N

4500N

<250

測試到無法

進行為止

整個實驗時間

FAG FE8

DIN51821

7312

31312A

29412B

7.5/75/

750/

1500/

3000

 

80000N

50000N

20000N

10000N

<250

500小時或

測試到無法

進行為止

1.扭力增加量

2.溫度

3.整個實驗時間

4.油脂軸承變化

5.軸承磨耗量

漏油情況

ASTM

D-1263

止推滾柱軸承

外徑=63.5mm

內徑=49mm

660

皮帶張力

 

104

6 小時

1.油脂分布情形

2.油脂漏失率%

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一、溫度

 

潤滑脂適用工作溫度範圍:

所有潤滑脂適用的溫度範圍,約為-75℃到大約600之間。但一般市售礦物油成分之潤滑脂的工作溫度範圍,約為-20℃〜120之間,如超過此溫度則須選用所謂特殊耐高溫黃油。

 

工作溫度的判斷:

我們常遇到客戶要求要耐溫400℃〜500℃的黃油,通常他們的使用環境可能是烤漆爐、熱處理爐、鋼鐵廠、玻璃、磚窯廠…等使用之軸承。但試問市售軸承之鋼材有耐到這麼高溫嗎?軸承鋼的材質大都是高炭鉻鋼型號SUJ2、SUJ3,他們的耐溫度不會高於300℃。所以選用黃油要求之工作溫度的判斷顯然大都被高估了。我們可以用測溫紅外線槍打在軸承表面上,測得之溫度再減5℃〜10℃應該才是潤滑脂的真正工作溫度。

 

如何判定潤滑脂的工作溫度:

通常我們會用火直接燃燒黃油,如果有油滴下即判定為不耐高溫,這可是錯誤的觀念。以上的方法油如果不會滴下,則可判斷為屬於膨土基(或稱黏土基)之潤滑脂,另外藉油燃燒油脂可觀察其是否有結炭現象,如有,常會造成軸承卡死或滑動面卡住,以後再針對黏土基黃油加以介紹。潤滑脂是由基礎油與稠化劑組成,要判定潤滑脂的工作溫度也要由這2種組成物判斷。基礎油當然是合成油耐溫度較高,其中又以PFAE(或稱PTFE)—氟化聚脂類合成油最高,約可達250℃,但價位很高。如使用礦物油仍可搭配稠化劑達到耐高溫的效果,通常,尿素基可達180℃~200℃(以後再針對尿素基黃油加以介紹,這可能是以後耐高溫油脂的發展方向)。複合鋰基約150℃,你可能覺得150℃不高,但這已是機械運轉中相當高的溫度了,其價位適中,又可有廣泛的應用,大到如鋼鐵廠、汽車工業,小至普通機械潤滑,都用得到它。由此,提醒你下次要選購耐高溫黃油時,記得索取產品性狀組成表,確定你買到的是何種黃油。還有很多其他皂基的黃油,以後會一一介紹。

 

溫度的界定:

在我們的潤滑脂選用準則中將溫度區分為以下表格幾種:

 

低溫

-50℃〜80

中溫

-30℃〜110

高溫

-20℃〜150

特高溫

-40℃〜200

特殊高溫

200℃以上

 

二、轉速:

 

 軸承轉速的判斷:

一般軸承廠商均有標示其軸承的最高轉速,但我們在選用滑脂時應以實際工作轉速為標準,否則就有滑脂價格太貴的考慮因素產生。

 

選用滑脂基礎油黏度原則:

一般以滑脂的基礎油黏度為選用原則。

低速時選用一般礦物油基礎油,黏度介於100200cSt(40)左右均可。

中高速時須選用精煉礦物基礎油,黏度介於50100cSt(40)左右均可。

高速時則須選用合成基礎油,如PAOPAGESTER….等,黏度介於50cSt(40)以下。

 

原因:因為高轉速時會產生高溫,低黏度基礎油散熱迅速,油質較不易氧化、碳化。

        合成油具有高抗氧化,高抗碳化特性,但一般而言價格較高。

 

DN:

在此,轉速的定義不單指軸承旋轉的rpm值,而必須加入軸承大小因素,所以DN值才是我們所要的。

 

DN= RPM X ½(D+d) 

 

RPM:每分鐘轉速。D:軸承外徑。d:軸承內徑。

 

轉速的界定:

在我們的潤滑脂選用準則中將轉速區分為以下表格幾種:

 

A.滾珠軸承:

極高

DN=700,000以上

非常高

DN=500,000700,000

DN=300,000500,000

DN=100,000300,000

DN=100,000以下

 

B.滾子軸承:(滾針、滾柱軸承):

極高

DN=300,000以上

非常高

DN=300,000150,000

DN=150,00075,000

DN=75,00030,000

DN=30,000以下

 

三、負荷:

 

負荷的定義:通常我們以C/P值代表負荷的大小。C/P=額定負荷÷實際負荷

負荷的界定: 在我們的潤滑脂選用準則中將負荷區分為以下表格幾種:

  

非常高

C/P<2

C/P=25

C/P=510

C/P>10

 

四、其他:

*          防水性:須選用鈣皂基、膨土皂基(BENTON)或其他含黏稠劑(poly-tacky)之潤滑脂。

*          耐極壓:須選用含EP(extreme pressure)添加劑之潤滑脂

*          低噪音:須選用特殊製造符合低噪音之潤滑脂

*          抗震動:須選用複合璜酸鈣機之潤滑

*          食品級:須選用特殊製造符合FDA認證之食品級潤滑

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