Wielu operatorów maszyn i inżynierów ma fałszywe wrażenie, że plastikowe elementy wyposażenia nie wymagają smarowania zerowego, podczas gdy inni błędnie sądzą, że konieczne jest rozwiązanie zaprojektowane specjalnie dla tworzyw sztucznych. Jednakże części z tworzyw sztucznych muszą być nadal smarowane, aby zmniejszyć tarcie i zużycie, które powoduje, zwiększając żywotność podzespołów w taki sam sposób, jak części metalowe. Chociaż smary muszą być kompatybilne z tworzywami sztucznymi, nie jest wymagany smar specyficzny dla tworzyw sztucznych.
Korzyści wydajnościowe ze smarowania elementów z tworzyw sztucznych
Kontrolowane testy laboratoryjne wykazały, że łożyska ślizgowe z tworzywa sztucznego, które są wystarczająco nasmarowane, mogą wytrzymać pięć razy dłużej niż elementy niesmarowane.
Niektóre tworzywa sztuczne są samosmarujące, np. teflon (PTFE). Jednak nadal mogą przynosić korzyści, gdy są smarowane. Przy prędkościach większych niż 1 obr/min wszelkie tarcie występujące na niesmarowanym łożysku z tuleją teflonową będzie wzrastać i zmniejszać się, gdy łożyska są smarowane.
Znaczenie kompatybilności smaru z tworzywami sztucznymi
Jak wspomniano powyżej, najważniejszym kryterium wyboru odpowiedniego środka smarnego do elementów z tworzyw sztucznych jest to, czy produkt jest kompatybilny z konkretnym typem używanego tworzywa sztucznego.
Jednakże ten poziom kompatybilności musi zostać potwierdzony przy wszystkich przewidywanych prędkościach, obciążeniach i warunkach pracy, na jakie może być narażona dana część. Kiedy smar i tworzywo sztuczne są niekompatybilne, zachodzą negatywne reakcje, takie jak pękanie naprężeniowe i ostatecznie całkowite uszkodzenie części.
Zrozumienie kompatybilności plastycznej środków smarnych
Czynniki wpływające na kompatybilność obejmują skład chemiczny smaru (olej bazowy, dodatki i środek zagęszczający), odporność na starzenie i lepkość.
Chemia smarów stosowanych do tworzyw sztucznych
Pod względem chemicznym oleje mineralne, produkty na bazie silikonu, takie jak PFAE i większość rodzajów węglowodorów syntetycznych (PAO i SHC) skutecznie współpracują z tworzywami sztucznymi. W większości przypadków smary na bazie estrów lub poliglikoli są zazwyczaj niekompatybilne, ale istnieją wyjątki od tej reguły w zależności od rodzaju części plastikowych, z których są produkowane.
Gdy formuła smaru jest niezgodna z komponentem wykonanym z części z tworzywa sztucznego, część wewnętrzna może utracić integralność strukturalną i stabilność wymiarową. Oznaką tego może być to, że plastik zaczyna się odbarwiać.
Aby ocenić poziomy kompatybilności, producenci muszą określić właściwości fizyczne tworzywa sztucznego, w tym wagę, objętość, wytrzymałość, twardość i wydłużenie, zarówno przed, jak i po wystawieniu go na działanie roztworu smarującego. Producenci podają limity poziomu akceptowalnych zmian po ekspozycji, zwykle wynosi on od 7 do 10%.
Istotne jest, aby przeprowadzone testy i narażenia odzwierciedlały najgorsze scenariusze. Smary i tworzywa sztuczne są zawsze bardziej podatne na zmiany w niesprzyjających warunkach, w których znajdują się pod dużym obciążeniem dynamicznym i w wyższych temperaturach.
Wpływ dodatków na elementy z tworzyw sztucznych
Dodatki zawarte w smarze mogą reagować chemicznie z częściami z tworzyw sztucznych. Na przykład stałe dodatki, takie jak dwusiarczek molibdenu (w skrócie molibden) i grafit, mogą przenikać do elementów z tworzyw sztucznych, osłabiając ich integralność strukturalną. W rezultacie należy unikać smarów zawierających te dodatki podczas smarowania łożysk i przekładni z tworzyw sztucznych. Jednakże stałe dodatki PTFE mogą być przydatne w określonych okolicznościach, na przykład w celu zapewnienia suchego smarowania lub zmniejszenia tarcia przy rozruchu.
Podczas smarowania części plastikowych nigdy nie zaleca się stosowania dodatków EP. Dodatkowo duża ilość dodatków dezaktywujących metal i chroniących przed korozją, powszechnie stosowanych do smarowania elementów metalowych, które są oczywiście zbędnym dodatkiem przy konserwacji tworzyw sztucznych.
Odporność na starzenie
Odgazowujące produkty uboczne elementów plastikowych, takie jak styren i formaldehyd, przyspieszają proces starzenia się smarów. Efekt domina polega na tym, że w miarę starzenia się smarów zwiększa się ryzyko degradacji części plastikowych. W rezultacie do długoterminowych zastosowań elementów z tworzyw sztucznych najlepiej sprawdzają się smary syntetyczne, ponieważ zapewniają one najwyższy poziom odporności na starzenie.
Smary na bazie oleju mineralnego są uważane za odpowiednich kandydatów do smarowania tworzyw sztucznych, ponieważ nie atakują większości rodzajów tworzyw sztucznych i zapewniają doskonałe działanie po przystępnej cenie w standardowych zastosowaniach tworzyw sztucznych. Jednakże, gdy maszyny muszą poruszać się z większą prędkością roboczą, w wyższych temperaturach i przez dłuższy czas, zwykle preferuje się stosowanie smarów syntetycznych, takich jak węglowodorowe (PAO) do łożysk i przekładni wykonanych z tworzyw sztucznych. Wysoka odporność na starzenie PAO jest kompatybilna z większością rodzajów tworzyw sztucznych i może zapewnić długotrwałe smarowanie w szerokim zakresie temperatur.
Lepkość
Oleje o wysokiej lepkości, o wskaźniku lepkości do ISO VG 100 lub wyższym, charakteryzują się mniejszym prawdopodobieństwem penetracji tworzyw sztucznych i pogorszenia ich jakości. Smary, które mają NLGI 1 lub 0, mogą zmniejszać tarcie i hałas powodowany przez smar. NGLI jest miarą twardości smaru. Ocena 0 do 1 wskazuje, że smar jest półpłynny lub płynny.
Smary PFAE i silikonowe do elementów z tworzyw sztucznych
Wśród produktów najbardziej kompatybilnych z tworzywami sztucznymi, smary PFAE są nawet uważane za odpowiednie dla niektórych z najtrudniejszych do dopasowania rodzajów tworzyw sztucznych. Podobnie jak oleje PAO, smary PAE zapewniają doskonałą równowagę pomiędzy zwilżaniem powierzchni plastikowych a przyczepnością.
Ich najbardziej poszukiwaną właściwością jest to, jak dobrze radzą sobie z ekstremalnymi temperaturami, jednak ze względu na wyższe koszty oleje te są stosowane tylko wtedy, gdy jest to wymagane. Produkty smarne na bazie silikonu nadają się do zastosowań przy niższych obciążeniach, ale charakteryzują się także wyjątkową kompatybilnością.
Jeśli nie masz pewności, jaki smar będzie najlepszy do zastosowań z tworzywami sztucznymi, skonsultuj się z producentem OEM w celu uzyskania rekomendacji lub zasięgnij porady specjalisty ds. zakupów środków smarnych.
Możesz także zainteresować się:
Fuchs releases zero-carbon oil in world first
The world’s largest independent manufacturer of oils, fluids and greases, Fuchs Smary , has made a landmark achievement through one of its sub-brands.
Castrol speaks out on 2026 Formula One fluids
With the 2026 Formula One World Championship well underway, leading lubricant company Castrol recently addressed fresh challenges for fluid manufacturers supporting the sport.