Voiteluaine (mekaaninen)

Mekaniikassa voiteluaineiden rooli on erityisesti voitelu , jäähdytys tai molemmat samanaikaisesti; yhden osan kitkan vähentämiseksi suhteessa toiseen tai mekaaniseen työstöön .

Typologia

Kolme päävoiteluaineperhettä ovat:

• kiinteillä voiteluaineilla  :
  • grafiitti , molybdeenidisulfidi , bi- selenidit , vahat  ;
  • polymeerit: fluoripolymeerit , polyamidit  ;
• nestemäiset voiteluaineet:
  • voiteluöljyt  : katso alla oleva kappale: ”Voiteluöljyt”;
  • matalamolekyylipainoiset polyglykolit: polyeetteriglykolit (kuten polyetyleeniglykoli (PEG)), polyesteriglykolit  ;
  • silikonit  ;
• tahnaiset voiteluaineet:
  • voiteluaineet rasvat  : öljy öljypohjaisia voiteluaineita , lanoliini , tali , kentillä  ;
  • keskimolekyylipainoiset polyglykolit: polyeetteriglykolit (kuten polyetyleeniglykoli), polyesteriglykolit;
  • silikonit (silikoni rasvaa ).

Lisäaineet

Mekaanisten elementtien voiteluaineita parannetaan melkein kaikki lisäaineilla, jotka tarjoavat kaikki tai osa seuraavista toiminnoista:

• antioksidoituminen;
• korroosionesto (vaikutus saavutetaan kerrostamalla ohut kova ja suojaava kerros, joka on valmistettu suojattavaan metalliin adsorboituneista elementeistä);
• emulgointiaine;
• pesuainetta.

Historia ja tulevaisuus

Kunnes teollisen vallankumouksen , ensimmäinen mekaaninen voiteluaineet olivat kasviöljyjä tai eläinrasvoja ( tali talletettu paikkoihin kitkan köydet, akselit hihnapyörien tai hammaspyörien (kun hampaat on tuulen ja veden tehtaat). Laivaston).

Hampaat ja akselit vanhojen autojen voideltiin puu hartsilla rasvalla, on tuotettu "alkali hajoaminen hartsia pyrogeenisen öljyä . " Tämä rasva oli keskellä XIX th  vuosisadan herättänyt paljon kauppaa.

Alussa XXI nnen  vuosisadan Jotkut kuvitella, että voiteluaineita voitaisiin tulevaisuudessa ionisten nesteiden , mukaan lukien alalla nanoteknologian , mutta nämä tuotteet ovat usein luonnostaan myrkyllisiä ja saastuttava , sekä niiden hajoamistuotteet voivat olla.

Voiteluaineiden katsotaan olevan merkittävä veden, maaperän ja sedimentin pilaantumisen lähde, mutta vaihtoehtoisten "vihreiden" voiteluaineiden ( biovoiteluaineet , myrkyttömät, biopohjaiset ja biohajoavat) tuotantoa pyritään tuottamaan analyysin perusteella. syklin ja hiilijalanjäljen

Valmistajat

Historiallisesti ensimmäiset suurimmat mekaanisten voiteluaineiden valmistajat tulivat petrokemikaaleista tai yleisemmin karbokemikaaleista . 2000-luvun alussa nämä olivat erityisesti:

• Castrol ( BP );
• CEPSA- voiteluaineet;
• Chevron  ;
• Eni  ;
• ExxonMobil  ;
• Fuchs  ;
• Galp  ;
• Igol  ;
• Klüber
• Kuwait Petroleum  ;
• Lotos-öljy  ;
• Lukoil  ;
• Neste Oil  ;
• Orlen-öljy  ;
• Petronas  ;
• Repsol  ;
• Kuori  ;
• SK voiteluaineet  ;
• Statoil-voiteluaineet  ;
• Yhteensä  ;
• UEIL (Euroopan voiteluaineteollisuuden riippumaton liitto)  ;
• Valvoline  ;
• XADO

Viime aikoina biojalostamot , lähempänä maatalouden elintarvike- ja agrokemian aloja, ovat tarjonneet vihreitä, biohajoavia voiteluaineita, jotka voisivat vähitellen siirtyä kasvavasta määrästä öljyvoiteluaineita osana talouden hiilenpoistoa teollisuuden osallistumisen vähentämiseksi. in ilmaston lämpeneminen kautta kasvihuonekaasupäästöjä .

Kylmäaineen nesteet

Käytetään yksinomaan kalorien poistamiseen:

• tuloilma on yksinkertaisin kylmäaineita käytetty joitakin jauhaminen
• vesi , jota käytetään jauhamassa, harvemmin työstökoneiden hapetukseen, mutta voidaan lisätä 2-3% soodaa ratkaista tämä ongelma (katso osio "hartsit").

Voiteluaineet

Nämä ovat pääasiassa öljyjä  :

• Eläinöljy  : kuten tali, joka on jäännöstuote, joka saadaan sulattamalla lampaan tai naudanlihan rasva.
• Kasviöljy  : joskus käytetään leikkausöljynä (rypsi, pellavansiemenet), mutta käytön aikana se elpyy. Ranskassa metsässä, arkaluontoisilla alueilla sidosryhmien on noudatettava asetuksia, jotka on annettu Euroopan unionin maatalouden suuntaamista koskevan lain 44 §: n mukaisesti.5. tammikuuta 2006ja käytä bioliukoista ainetta ( biohajoava voiteluaine tai Euroopan ympäristömerkin mukainen moottorisahoissa, myös harvesteripääissä.
• Mineraaliöljy  : vakaampi ja hapettumaton ilmassa, sen kostutus- ja voiteluvoimaa parantaa lisäämällä siihen pieni määrä rikkiä (1-3%) tai grafiittia .
• Synteettinen öljy  : on suurin laatu varten voitelu ja moottorit .
• Öljyn leikkaus  : sillä on oltava sekä suuri kostutusteho että voiteluvoima, joka varmistaa korkeasta paineesta huolimatta öljykalvon olemassaolun lastun ja työkalun hyökkäyspinnan välillä (öljykalvokestävyys).
• Kerosiini  : mahdollistaa tiettyjen materiaalien, kuten alumiinin, helpon työstämisen, joka taipuu tarttumaan työkalun etupintaan.
• Saippuavesi  : käytetään jakeluketjujen voiteluun pienellä nopeudella tietyntyyppisissä varastoissa.

Viime vuosina On ilmestynyt uuden sukupolven voiteluaineita, jotka perustuvat nanohiukkasiin ja jotka lisäävät merkittävästi suorituskykyä jopa 20%: n kitkakertoimen laskuun ja 55%: n laskuun. Ja tutkimus ei ole valmis . Ehdotan selkeää parannusta kuluvien osien pitkäikäisyyteen ja parempaan moottorin suorituskykyyn.

Voiteluaineiden leikkaaminen - koneistuksen seuraukset

Leikkaustyö aiheuttaa voimakkaan lämmön vapautumisen, jolla on seuraavat syyt:

• metallin murtovoima;
• sirun kitka työkalun etupinnalla.

Nämä kuumennuksesta johtuvat vaikutukset aiheuttavat leikkuusärmän tuhoutumisen ylittämällä rajalämpötilan, johon asti työkalu säilyttää kovuutensa, samoin kuin osan muodonmuutoksen laajenemisen seurauksena. Tämä laajennus johtaa:

• tarjouksen lukuvirheet; mittauslaitteiden (paksuus, palmer, kaliiperi) lämpötila on huoneen lämpötilaa alhaisempi;
• osan venymä, joka voi olla haitallista sen pitämiselle koneessa;
• huono pintakäsittely.

Voiteluaineet

• Talia pieninä määrinä työkaluilla (hana, kuolla jne.).
• leikkaus öljyt , sekä voiteluaineet ja jäähdytys (kasviöljy, eläin- tai mineraali).

Kylmäaineen nesteet

• Ilma puhallettiin.
• Vesi joissakin teroituspyörissä. Sillä oikaisua osien, riskit hapettumisen vähennetään liuottamalla pieni määrä muita tuotteita vedessä (natriumkarbonaatti, kaliumia, saippua, rypsiöljy ,  jne. ), Riippuen. Rengaskoko ja tyypin materiaalin koneistettava.

Jäähdytysnesteet ja voiteluaineet

Näitä vaikutuksia voidaan rajoittaa leikkausvyöhykkeen jatkuvalla ja voimakkaalla jäähdytyksellä, tällöin käytetään yleisesti nestettä, jota kutsutaan saippuavedeksi  ; Valkoinen, tämä neste syntyy sekoittamalla kylmäaineena toimivan veden , 5-10% liukenevan öljyn kanssa, joka toimii voiteluaineena. Tämä liukoinen öljy on seos mineraaliöljyä, emulgointiainetta, joka varmistaa öljyn ja veden stabiilisuuden, ja desinfiointiainetta (fenoli) työntekijän suojaamiseksi öljyallergioilta (näppylöiltä). Liukoisen öljyn käyttö riittää, kun haketyökalun paine ei ole liian korkea (sorvaus, jyrsintä, sahaus, poraus).

Vaikutukset

• On leikkaus nopeus , joka on 1,5-2 kertaa suurempi kuin kuivan leikkausnopeus.
• Leikkuupaineessa siru liukuu paremmin työkalun leikkuupinnalle.
• Pinnan olosuhteissa helpottamalla sirun virtausta ja vähentämällä tärinää ja repeämisilmiötä.

Ympäristövaikutukset, ekotoksikologia

Toksikologia

Kivennäisvoiteluaineet ovat niitä muodostavien hiilivetyjen luonteen vuoksi, mutta myös joidenkin niiden lisäaineiden luontaisen myrkyllisyyden vuoksi , usein puhdistamisen, vetykäsittelyn ja liuottimien sekoittamisen ärsyttävät, myrkylliset ja joskus karsinogeeniset vaikutukset. Nämä elementit on kuvattava käyttöturvallisuustiedotteissa.

Katso myös

Aiheeseen liittyvät artikkelit

• Voitelu
• Nestekitka
• Öljy
• Mekaaninen rasva
• Koneistus
• Korroosionestoaine

Bibliografia

• Jiang, WU, ZHANG, XM, HUANG, YM, Ping, LIU ja CHEN, BS (2018). Öljyvoiteluaineilla saastuneiden ympäristömäiden aktiivinen biostimulaatio . DEStech Transactions on Environment, Energy and Earth Sciences, (gmee).
• Madanhire I & Mbohwa C (2016) Öljyvoiteluaineiden ympäristövaikutusten lieventäminen (s.17-34). Berliini, Saksa :: Springer.
• Madanhire I & Mbohwa C (2016) Synteettiset voiteluaineet ja ympäristö. Teollisuuden voiteluaineiden ympäristövaikutusten lieventämisessä (s. 59-72). Springer, Cham ( abstrakti ).
• Pillon, LZ (2016). Öljypohjaisten voiteluaineiden pinta-aktiivisuus. CRC Press.
• Reeves, CJ, Siddaiah, A., & Menezes, PL (2017). Ioniset nesteet: Biovoiteluaineiden uskottava tulevaisuus. Journal of Bio-and Tribo-Corrosion, 3 (2), 18 ( tiivistelmä ).
• Uhler, AD, Stout, SA, Douglas, GS, Healey, EM ja Emsbo-Mattingly, SD (2016) Meriliikenteen raskasöljyjen ja voiteluaineiden kemiallinen luonne. Julkaisussa Standard Handbook Oil Spill Environmental Forensics (sivut 641-683). Academic Press ( tiivistelmä ).

Viitteet

1. Fanchon J.-L., teollisuustieteiden ja -tekniikoiden opas , AFNOR-NATHAN, luku.  13 - Voiteluvoitelu, 2008
2. Rudnick LR (2017) Voiteluaineiden lisäaineet: kemia ja sovellukset . CRC-painike.
3. Frézard Aristide, Frézard Stanislas, "Forest Chronicle" , vesien ja metsien katsauksessa; Annales forestières , vuosi 1868, voi.  7, katso s.  175-
4. Te, CF; Liu, WM; Chen, YX; Yu, LG: n huonelämpötilan ioniset nesteet: uusi monipuolinen voiteluaine. Chem. Yleinen. 2001, 2244–2245
5. Reeves, CJ, Siddaiah, A., & Menezes, PL (2017). Ioniset nesteet: Biovoiteluaineiden uskottava tulevaisuus. Journal of Bio-and Tribo-Corrosion, 3 (2), 18 ( tiivistelmä )
6. Wang, B., Qin, L., Mu, T., Xue, Z. & Gao, G. (2017). [Ovatko ioniset nesteet kemiallisesti stabiileja?]. Kemialliset arvostelut, 117 (10), 7113-7131.
7. Zhou, Y., & Qu, J. (2017) Ioniset nesteet voiteluaineiden lisäaineina: katsaus . ACS-sovelletut materiaalit ja liitännät, 9 (4), 3209-3222.
8. Palacio, M.; Bhushan, B.Katsaus ionisten nesteiden vihreään molekyylivoiteluun nanoteknologiassa. Tribol. Lett. 2010, 40, 247–268.
9. Madanhire, I., & Mbohwa, C. (2016). Biohajoavien voiteluaineiden kehittäminen . Öljyvoiteluaineiden ympäristövaikutusten lieventämisessä (s. 85-101). Springer, Cham ( abstrakti ).
10. Panchal, TM, Patel, A., Chauhan, DD, Thomas, M., & Patel, JV (2017). Metodologinen katsaus bioöljyihin kasviöljypohjaisista resursseista . Uusiutuvan ja kestävän energian arvostelut, 70, 65-70.
11. Syahir, AZ, Zulkifli, NWM, Masjuki, HH, Kalam, MA, Alabdulkarem, A., Gulzar, M., ... & Harith, MH (2017). Katsaus biopohjaisiin voiteluaineisiin ja niiden sovelluksiin . Lehti puhtaammasta tuotannosta, 168, 997-1016 ( tiivistelmä ).
12. Balakrishnan, M., Sacia, ER, Sreekumar, S., Gunbas, G., Gokhale, AA, Scown, CD, ... & Bell, AT (2015). Biomassasta peräisin olevien polttoaineiden ja voiteluaineiden uudet reitit on optimoitu elinkaaren kasvihuonekaasujen arvioinnin avulla . Kansallisen tiedeakatemian julkaisut, 112 (25), 7645-7649.
13. Igol-sivusto
14. Klüber-verkkosivusto
15. Halder, Kalifornia, Warne, TM, Little, RQ, & Garvin, PJ (1984). Öljyvoiteluöljytisleiden karsinogeenisuus: liuottimien jalostuksen, vetykäsittelyn ja sekoittamisen vaikutukset . American Journal of Industrial Medicine, 5 (4), 265-274 ( tiivistelmä )