К высокотемпературным (термостойким) смазкам принято относить материалы, которые способны в течение длительного времени осуществлять свои смазочные и защитные функции при температурах, превышающих +150 °С.
Смазка высокотемпературная – это не какая-то определенная марка смазки, а общее название для разных классов термостойких смазочных материалов.
Чем они отличаются от традиционных смазок, и какие к ним предъявляются требования? Какими они бывают и где применяются? Какие термостойкие смазки самые лучшие? На эти вопросы постараемся ответить в статье.
Лучшие высокотемпературные смазки
Отличия высокотемпературных смазок от традиционных
И высокотемпературные, и традиционные смазки хорошо работают в обычных условиях, при комнатной температуре. При нагревании же они ведут себя по-разному.
Уже при +80 °С некоторые виды пластичных смазок (например, кальциевые) начинают плавиться и вытекать из узлов трения.
У литиевых смазок температура плавления гораздо выше, порядка +130 °С.
Однако все традиционные смазки при нагревании теряют смазочную способность и перестают выполнять свои функции. Они высыхают и коксуются, вытекают, выгорают и т.д.
Термостойкие смазки отлично работают при высоких температурах в гораздо более широком диапазоне. Некоторые из них остаются эффективными до +250...+300 °С. Некоторые композиции на основе твердых смазок способны выдержать температуру свыше +1500 °С.
Чтобы добиться высокотемпературных свойств, состав смазок для каждого применения тщательно подбирается.
Иногда максимальную рабочую температуру удается повысить путем добавления в состав материалов специальных присадок.
Часто задачу повышения верхней границы рабочих температур решают с помощью применения других базовых компонентов. Например, синтетические масла, комплексные загустители или загустители на основе фторопласта обеспечивают материалам более высокую термостойкость.
Существуют термостойкие материалы, которые используют двойной механизм смазывания. До достижения определенных температур они действуют как традиционные смазки, а при дальнейшем нагреве – как твердые.
Применение специальных компонентов и технологий при изготовлении высокотемпературных смазок существенно увеличивает их стоимость. Это определяет их отличие от традиционных смазок и по условиям использования.
Жаростойкие материалы нецелесообразно применять там, где хорошо справляются обычные материалы. Они наиболее эффективны лишь в тех узлах, которые постоянно или с определенной периодичностью подвергаются воздействию высоких температур.
Какие требования предъявляют к термостойким смазкам?
Требования к термостойким смазкам, как и к традиционным материалам, определяются конкретными условиями их применения.
Подавляющее большинство промышленного высокотемпературного оборудования работает до +200... +250 °С. В отдельных случаях применения рабочие процессы механизмов проходят при температурах до +250...+260 °С.
Соответственно, главным требованием для высокотемпературных составов является соответствие значения верхней границы рабочих температур условиям, соответствующим конкретному применению.
Такие смазки должны оставаться в зоне трения при любых температурах. Они не должны вытекать или выгорать, высыхать или закоксовываться. В месте соприкосновения трущихся деталей термостойкая смазка должна обеспечивать устойчивый смазочный слой, предотвращающий непосредственный контакт двух поверхностей.
Большинство современных механизмов состоят не только из металлических деталей. В их конструкции часто используются также детали из пластмасс или эластомеров. Поэтому к жаростойким сервисным материалам часто выдвигаются требования о совместимости с такими материалами.
Термосмазки должны сохранять или незначительно менять вязкость в широком диапазоне температур.
Основные виды высокотемпературных смазок
Высокотемпературные смазки можно разделить на несколько основных типов:
- Жидкие термостойкие смазки (масла)
- Пасты
- Антифрикционные покрытия
- Пластичные смазки
Масла
Термостойкие масла изготавливаются на основе нефтяных или синтетических (в частности силиконовых) масел и могут содержать специальные присадки, повышающие стойкость к высоким температурам.
Пасты
Термостойкая смазка в виде пасты представляет собой частицы твердосмазочных веществ, диспергированных в большой концентрации в масле.
Такие материалы имеют двойной механизм смазывания. Твердые частицы заполняют микронеровности поверхности и сглаживают их. Твердые смазки надежно защищает поверхность контакта даже в том случае, когда под действием нагрузок или высоких температур жидкие масла, содержащиеся в пастах, выдавливаются из зоны трения или разрушаются.
Антифрикционные покрытия
Антифрикционные покрытия также состоят из твердых частиц. Однако они диспергированы не в масле, а связаны специальным веществом. После нанесения связующее отверждается и образует полимерную матрицу, ячейки которой заполнены твердыми смазками. Большинство таких материалов способны выдерживать колоссальные нагрузки и температуры.
Пластичные смазки
Пластичные смазки используются для подшипников и других узлов, в которых невозможно обеспечить смазывание маслом.
Например, конструкция некоторых нагревающихся при движении узлов ходовой части и тормозных механизмов транспортных средств не предусматривает применения масла. Многие виды промышленного оборудования, работающего при высоких температурах, также предусматривают использование лишь консистентных материалов.
Термостойкие пластичные смазки различаются по виду загустителя.
Натриевые – сохраняют свои свойства при температурах до +200 °С. Однако они не могут применяться в условиях контакта с водой и в настоящее время практически не используются.
Материалы на основе кальциевого комплекса эксплуатируются при температурах, достигающих +200 °С. Это недорогие по сравнению с другими видами термостойкие материалы, которые нашли широкое применение и используются практически на всех производствах.
Типичными представителями таких смазок являются УНИОЛ 2М/1, ВНИИНП 207, ВНИИНП 214, и другие. При этом кальциевые комплексные смазки изготавливаются как с использованием нефтяных, так и синтетических базовых масел. Так, ЦИАТИМ 221С – это высокотемпературная силиконовая смазка.
Полимерные смазки получают, вводя в масло фторопласт, полиуретан или другие полимерные загустители.
В качестве термостойких материалов иногда используют масла, загущенные силикагелем.
Области применения
Силиконовые, кальциевые, полимерные смазки, графитовая смазка и другие высокотемпературные материалы, разработанные для работы при высоких температурах широко используются на предприятиях химической, энергетической, керамической, нефтеперерабатывающей, пищевой, деревообрабатывающей, металлургической промышленности.
Эти уникальные составы находят свое применение как на производстве, так и на автотранспорте.
Ниже приведены некоторые примеры применения термостойких смазок:
- Подшипники печей, сушилок и другого оборудования, работающего при высоких температурах
- Резьбовые соединения экструдеров
- Оборудование, подверженное действию радиации
- Оборудование пищевых производств
- Оборудование линий по изготовлению гофрокартона
- Узлы оборудования по производству и переработке полимеров
- Подшипники вентиляторов
- Подшипники насосов по перекачке химически агрессивных сред
- Подшипники обжиговых вагонеток, тележек печей
- Ступичные подшипники
- Суппорты дисковых тормозов
- Электрические узлы автомобилей
- Свечи накаливания
- Форсунки дизельных двигателей
- Резьбовые соединения выхлопной трубы
- Термовалы принтеров
- Узлы энергетической запорной арматуры
- Шарниры сушильных камер
- Конвейерные цепи
Следует помнить, что только правильный подбор высокотемпературных смазок с учетом особенностей каждого конкретного применения способен повысить срок службы механизма и значительно увеличить интервал между его обслуживанием.
