تعمل زيوت التروس في ظروف كفيلة بتمزيق معظم أغشية التشحيم. فالأسنان المتعشقة في ترس تفاضلي هيبويدي أو في علبة تروس صناعية تتعرض لضغوط تلامس عالية جدًا ومزيج من الدحرجة والانزلاق. وعندما ينهار الغشاء، تتخدش الأسطح ثم تلتحم وتتمزق. لهذا تُقيَّم زيوت التروس بأدائها تحت الضغط الشديد (EP)، ولهذا بُنيت إضافة الغرافين لزيت التروس التي نصنعها حول نتيجة حمل اللحام. يشرح هذا المقال الاختبار، وما يعنيه الرقم، وكيف ينبغي لمطوّر التركيبات أن يجرّب الإضافة.
الضغط الشديد في علبة التروس
في محمل خفيف الحمل، يفصل غشاء زيت كامل بين الأسطح. أما في تلامسات التروس ذات الأحمال الثقيلة، فقد يرقّ الغشاء إلى حد تلامس النتوءات السطحية. يتعامل مطوّرو التركيبات مع هذا النظام الحدّي بكيمياء الضغط الشديد ومقاومة التآكل، وهي عادةً مركبات كبريت وفوسفور تتفاعل مع سطح المعدن لتكوين طبقة واقية. والهدف منع الخدش والالتحام تحت أحمال الصدمات وذروة عزم الدوران.
تعمل إضافة الغرافين على مبدأ مختلف. طبقات الغرافين رقيقة جدًا وتنزلق فوق بعضها بسهولة. والفكرة أنها يمكن أن تستقر في منطقة التلامس وتساعد على إبقاء الأسطح المحمّلة متباعدة. إنها آلية فيزيائية تعمل إلى جانب الكيمياء الموجودة أصلًا في الزيت، لا بديلًا عنها.
ما أظهره الاختبار
تستند إضافة زيت التروس إلى إضافة الغرافين لمواد التشحيم. في اختبارات مستقلة في مختبر Univar في هيوستن، رفعت تلك الإضافة حمل اللحام بنسبة 26٪ وحققت تآكلًا أقل بنسبة تصل إلى 42٪ مقارنةً بمادة التشحيم دون غرافين.
كيف يعمل اختبار حمل اللحام
تضغط طريقة الكرات الأربع للضغط الشديد في سوائل التشحيم، ASTM D2783، كرةً فولاذية دوّارة على ثلاث كرات ثابتة في كوب من مادة التشحيم. كل تشغيل قصير، نحو عشر ثوانٍ، ويُرفع الحمل من تشغيل إلى آخر حتى تلتحم الكرات. ونقطة اللحام هي ذلك الحمل. وتعطي الطريقة أيضًا مؤشر الحمل والتآكل، الذي يعكس مدى حماية مادة التشحيم للكرات أثناء زيادة الحمل.
حمل لحام أعلى بنسبة 26٪ يعني أن مادة التشحيم المعالَجة تحملت حملًا أكبر بشكل ملحوظ قبل أن تنحشر أسطح الاختبار. وهذا لمطوّر زيوت التروس فحص أولي ذو معنى. لكنه يبقى اختبارًا مخبريًا. فهو لا يغني عن اختبارات منصات التروس، ولا يخبرك وحده كيف ستتصرف مجموعة تروس طوال عمر خدمتها.
المجالات المستهدفة للإضافة
- التروس التفاضلية ومجموعات الإدارة النهائية وناقلات الحركة اليدوية في السيارات
- أنظمة الإدارة بالتروس الصناعية وعلب التروس المغلقة
- محاور وأنظمة إدارة المعدات الزراعية والعاملة خارج الطرق
في كل الحالات، تُضاف الإضافة إلى زيت تروس تصنعه أنت أصلًا. لا نبيع زيت تروس جاهزًا، ولا ننشر ادعاءات ميدانية أو ادعاءات عن عمر الزيت أو أرقام كفاءة لعلب التروس.
طريقة الخلط
يصل الغرافين مخلوطًا مسبقًا: غرافين مدمج في حمض الأوليك ومونومر. وتتوفر زيوت أساسية أخرى عند الطلب إذا تطلبت تركيبتك ذلك. الجرعة المعتادة من 1٪ إلى 7٪ وزنًا، حسب الاستخدام. رجّ العبوة، وزِن الجرعة، واخلط عند درجة حرارتك المعتادة، وتأكد من تجانس الزيت. ولأن الغرافين مشتت مسبقًا، فلا غبار ولا حاجة إلى إضافة خطوة قص عالٍ إلى عمليتك.
خطة تجربة عملية لزيت التروس
- المرجع: استخدم زيت تروس حاليًا معروفة بياناته في اختبار الكرات الأربع وأي بيانات منصة اختبار.
- معدلات المعالجة: اختبر المعدل الأولي المقترح ومعدلًا واحدًا على كل جانب منه، ضمن 1٪ إلى 7٪.
- التوافق: افحص المظهر واللزوجة والرغوة وأي اختبارات توافق مع موانع التسرب تتطلبها مواصفاتك، قبل إجراء اختبارات الضغط الشديد.
- الضغط الشديد والتآكل: أجرِ اختبارَي اللحام والتآكل بالكرات الأربع على زيت معالَج وآخر غير معالَج من دفعة الأساس نفسها.
- المرحلة التالية: إذا كانت البيانات المخبرية واعدة، انتقل إلى منصة التروس أو البرنامج الميداني الذي تستخدمه مع أي إضافة جديدة.
أبقِ كل شيء آخر ثابتًا. إذا غيّرت حزمة الضغط الشديد في الوقت نفسه الذي تضيف فيه الغرافين، فلن تعرف أي تغيير حرّك النتيجة.
أسئلة شائعة من مطوّري التركيبات
كثيرًا ما يسأل مطوّرو التركيبات عما إذا كان الغرافين يتيح لهم تقليل كيمياء الضغط الشديد القائمة على الكبريت والفوسفور. إنه سؤال معقول، والطريقة الوحيدة للإجابة عنه هي الاختبار في تركيبة محددة. لم ننشر بيانات عن تركيبات مخفّضة الضغط الشديد، لذا لا ندّعي ذلك. وسؤال شائع آخر يتعلق بالترشيح. أخبرنا بأدق مرشح في الأنظمة التي يدخلها زيتك، وسنؤكد أن التجربة منطقية قبل أن تبدأ.
للخلفية الكاملة عن برنامج اختبارات مواد التشحيم لدينا، اقرأ إضافة الغرافين لمواد التشحيم: اختبارات التآكل وحمل اللحام. ولزيوت المحركات، راجع دليلنا عن إضافة الغرافين لزيت المحركات. ومن الأمثلة المحكَّمة على الأبحاث الأوسع حول إضافات عائلة الغرافين في مواد التشحيم هذه الدراسة في Tribology International؛ وتتفاوت النتائج في الأدبيات بحسب المادة والزيت، وهذا سبب آخر للاختبار في زيتك أنت.
اقرأ البيان الصحفي لإضافة زيت التروس، أو اطلب عرض سعر وعينات.
الأسئلة الشائعة
ما هو حمل اللحام في اختبار زيت التروس؟
الحمل الذي تنحشر عنده كرات الاختبار الفولاذية وتلتحم في اختبار الضغط الشديد بالكرات الأربع مثل ASTM D2783. حمل اللحام الأعلى يعني أن مادة التشحيم تحمي المعدن تحت أحمال أثقل.
ماذا أظهرت إضافة الغرافين؟
حمل لحام أعلى بنسبة 26٪ وتآكلًا أقل بنسبة تصل إلى 42٪ مقارنةً بمادة التشحيم دون غرافين، في اختبارات مستقلة في مختبر Univar في هيوستن.
هل تحل محل إضافات الضغط الشديد؟
ليس وفق الأدلة المتوفرة لدينا. فهي تعمل إلى جانب الكيمياء الموجودة في الزيت. وأي تقليل لحزمة الضغط الشديد يحتاج إلى اختبار في تركيبتك أنت.
كيف تُورَّد؟
مخلوطة مسبقًا: غرافين مدمج في حمض الأوليك ومونومر، بجرعة من 1٪ إلى 7٪ وزنًا حسب الاستخدام. ولا تُورَّد أبدًا على شكل مسحوق.
اطلب عرض سعر أو عينات أو نشرة فنية
أخبرنا بمادتك، والخاصية التي ترغب في تحسينها، والوسط الناقل الذي تستخدمه (ماء أو مذيب أو راتنج أو زيت)، وكمياتك. الأسعار والعينات متاحة عبر عرض السعر فقط. اتصل على 704-659-3682 أو اطلب عرض سعر أو عينات أو نشرة فنية / صحيفة بيانات السلامة.
