Oleje bazowe do środków smarowych

Oleje bazowe stanowią podstawowy składnik zdecydowanej większości środków smarowych stosowanych w przemyśle. To właśnie ich właściwości w dużym stopniu decydują o lepkości produktu, zachowaniu w niskiej i wysokiej temperaturze, odporności na utlenianie czy zdolności do tworzenia trwałego filmu smarnego pomiędzy współpracującymi powierzchniami. Sam olej bazowy nie jest jednak zazwyczaj gotowym środkiem smarowym. W nowoczesnych formulacjach łączy się go z odpowiednio dobranymi dodatkami uszlachetniającymi, dzięki którym powstają oleje hydrauliczne, przekładniowe, sprężarkowe, obiegowe, silnikowe oraz liczne produkty specjalistyczne. W przypadku smarów plastycznych dochodzi jeszcze zagęszczacz odpowiadający za charakterystyczną konsystencję produktu. Zrozumienie różnic pomiędzy poszczególnymi olejami bazowymi do środków smarowych pomaga więc wyjaśnić, dlaczego dwa produkty o podobnej lepkości mogą mieć zupełnie inne właściwości użytkowe i być przeznaczone do odmiennych warunków pracy.

Czym są oleje bazowe do środków smarowych i jakie mają znaczenie?

Najprościej mówiąc, olej bazowy jest płynną bazą, na której budowana jest formulacja środka smarowego. W zależności od rodzaju produktu może stanowić bardzo dużą część jego składu, natomiast pozostałe komponenty mają za zadanie modyfikować określone parametry użytkowe. Do oleju bazowego mogą być dodawane między innymi substancje przeciwzużyciowe, przeciwzatarciowe, antykorozyjne, przeciwutleniające, przeciwpienne czy poprawiające właściwości lepkościowo-temperaturowe. W efekcie z podobnej pod względem funkcji bazy można otrzymać środki smarowe przystosowane do bardzo różnych zastosowań. Innych właściwości oczekuje się przecież od oleju pracującego w układzie hydraulicznym, innych od produktu przeznaczonego do wysokoobciążonej przekładni, a jeszcze innych od oleju stosowanego w sprężarce lub urządzeniu pracującym w podwyższonej temperaturze. Jednym z najważniejszych parametrów oleju bazowego jest jego lepkość. Musi ona pozwalać na utworzenie warstwy oddzielającej współpracujące elementy, ale jednocześnie nie może powodować nadmiernych oporów ruchu. Zbyt mała lepkość może prowadzić do osłabienia filmu smarnego i zwiększenia zużycia elementów. Z kolei zbyt duża może zwiększać opory, utrudniać rozruch urządzenia w niskiej temperaturze oraz powodować niepotrzebne straty energii. Właśnie dlatego dobór środka smarowego powinien uwzględniać nie tylko sam rodzaj maszyny, lecz także jej prędkość, obciążenie, temperaturę pracy, konstrukcję układu smarowania oraz zalecenia producenta urządzenia.

Znaczenie ma również stabilność termiczna i oksydacyjna. Olej podczas eksploatacji ma kontakt z tlenem, podwyższoną temperaturą, metalowymi powierzchniami oraz produktami zużycia. W niekorzystnych warunkach może stopniowo ulegać starzeniu. Konsekwencją są zmiany lepkości, powstawanie osadów, laków oraz produktów utleniania. W instalacjach pracujących przez wiele godzin bez przerwy odpowiednia jakość bazy może więc wpływać na możliwy okres eksploatacji środka smarowego i czystość całego układu. Nie oznacza to jednak, że można oceniać produkt wyłącznie na podstawie rodzaju zastosowanego oleju bazowego. Liczy się kompletna formulacja, czyli połączenie bazy i pakietu dodatków. Dobrym przykładem są współczesne oleje przemysłowe. W ofercie ESOIL dostępne są rozwiązania przeznaczone do bardzo różnych zastosowań – od klasycznych olejów przemysłowych po specjalistyczne produkty pracujące w wymagających warunkach. Firma jest dystrybutorem środków smarowych takich producentów jak Mobil, Shell, Castrol, TotalEnergies, Klüber Lubrication, Molykote, Molydal, Orlen, Petronas czy Quator. Tak szeroki asortyment pozwala dobierać produkt przede wszystkim pod kątem konkretnego zastosowania i parametrów pracy urządzenia, a nie jedynie jednej cechy środka smarowego.

Mineralne i syntetyczne oleje bazowe – czym się różnią?

Jednym z podstawowych podziałów jest rozróżnienie na mineralne i syntetyczne oleje bazowe. Bazy mineralne powstają w procesie przerobu ropy naftowej, przy czym współczesne technologie rafinacji pozwalają uzyskiwać produkty o znacznie lepszych parametrach niż w przypadku tradycyjnych, słabiej oczyszczonych baz. W praktyce oleje mineralne nadal znajdują bardzo szerokie zastosowanie w przemyśle. Są wykorzystywane między innymi jako baza wielu olejów hydraulicznych, przekładniowych, maszynowych, obiegowych czy sprężarkowych. W odpowiednio dobranych warunkach zapewniają bardzo dobre właściwości użytkowe i korzystną relację parametrów technicznych do kosztów eksploatacji. Nie każdy układ może jednak pracować optymalnie z zastosowaniem klasycznych rozwiązań mineralnych. Wysokie i niskie temperatury, bardzo duże obciążenia, długie okresy pracy czy szczególne wymagania technologiczne sprawiają, że stosowane są również syntetyczne oleje bazowe. Nie jest to jedna jednorodna grupa produktów. Do baz syntetycznych zaliczane są między innymi polialfaolefiny, czyli PAO, poliglikole określane skrótem PAG, estry syntetyczne oraz szereg innych specjalistycznych cieczy.

PAO są cenione między innymi ze względu na korzystne właściwości lepkościowo-temperaturowe i odporność na utlenianie. Mogą być wykorzystywane w środkach smarowych przeznaczonych do pracy w szerokim zakresie temperatur. W praktyce spotyka się je między innymi w olejach przekładniowych, sprężarkowych oraz innych wysokiej jakości środkach smarowych. Poliglikole mają natomiast inną charakterystykę fizykochemiczną i znajdują zastosowanie w określonych typach przekładni, sprężarek czy procesów przemysłowych. Przy ich wykorzystaniu szczególnie istotna jest kompatybilność z innymi środkami smarowymi, materiałami uszczelnień oraz elementami instalacji. Kolejną grupę stanowią estry syntetyczne. Mogą wyróżniać się bardzo dobrymi właściwościami smarnymi oraz korzystnym zachowaniem w szerokim zakresie temperatur. Poszczególne rodzaje estrów różnią się jednak właściwościami, dlatego również w tym przypadku nie można traktować całej grupy jako jednego uniwersalnego rozwiązania. W specjalistycznych zastosowaniach wykorzystuje się ponadto między innymi oleje silikonowe czy związki perfluoropolieterowe. Są to rozwiązania przeznaczone przede wszystkim do szczególnych warunków eksploatacyjnych, w których standardowe oleje mineralne lub popularniejsze syntetyki nie zapewniają wymaganych parametrów.

Wybór pomiędzy bazą mineralną a syntetyczną powinien wynikać z warunków pracy urządzenia. Syntetyczny środek smarowy nie musi być automatycznie najlepszym rozwiązaniem dla każdej maszyny. Jeżeli urządzenie pracuje w umiarkowanej temperaturze, pod typowym obciążeniem i producent przewiduje zastosowanie klasycznego oleju mineralnego, dobrze dobrany produkt mineralny może całkowicie spełniać wymagania. Zastosowanie syntetyków staje się szczególnie interesujące tam, gdzie konieczna jest praca w szerokim zakresie temperatur, wysoka odporność na starzenie albo zachowanie określonych parametrów w wymagającym procesie technologicznym. Oferta ESOIL dobrze pokazuje, jak zróżnicowane są współczesne środki smarowe. W kategorii olejów przemysłowych ESOIL dostępnych jest około 170 produktów, a cały katalog obejmuje ponad 2400 pozycji różnych producentów i przeznaczonych do wielu zastosowań. Oznacza to możliwość doboru środka smarowego nie tylko według lepkości, lecz również konstrukcji urządzenia, temperatury, obciążeń czy wymagań konkretnej branży.

Jak dobierać środki smarowe pod względem rodzaju oleju bazowego?

Rodzaj bazy ma duże znaczenie techniczne, ale w praktyce użytkownik maszyny najczęściej nie powinien rozpoczynać doboru produktu od pytania: „mineralny czy syntetyczny?”. Punktem wyjścia powinna być dokumentacja techniczna urządzenia. Producent może określić wymaganą klasę lepkości, normę jakościową, rodzaj środka smarowego, dopuszczalne technologie bazowe lub konkretne wymagania eksploatacyjne. Dopiero na tej podstawie można poszukiwać produktu, którego kompletna formulacja spełnia określone kryteria. Szczególnej uwagi wymaga wymiana jednego środka smarowego na inny. Dwa oleje o identycznej klasie lepkości ISO VG nie muszą być produktami wzajemnie zamiennymi. Mogą różnić się olejem bazowym, pakietem dodatków, odpornością na temperaturę, właściwościami demulgującymi czy kompatybilnością z elastomerami. Jeszcze większą ostrożność należy zachować przy przechodzeniu pomiędzy różnymi technologiami syntetycznymi. Niektórych środków smarowych nie należy ze sobą mieszać, a zmiana produktu może wymagać wcześniejszego opróżnienia, płukania i oczyszczenia instalacji.

W zakładach przemysłowych ma to duże znaczenie również z punktu widzenia utrzymania ruchu. Jeżeli w jednym zakładzie funkcjonują dziesiątki maszyn, liczba stosowanych olejów i smarów może stopniowo rosnąć. Pojawiają się wtedy produkty o podobnych nazwach i parametrach, co zwiększa ryzyko pomyłki podczas uzupełniania środka smarowego. Racjonalizacja gospodarki smarowniczej może polegać na analizie wymagań wszystkich urządzeń i – tam, gdzie jest to technicznie dopuszczalne – ograniczeniu liczby stosowanych produktów. Nie należy jednak robić tego wyłącznie na podstawie podobnej lepkości. Konieczne jest porównanie pełnych parametrów oraz zaleceń producentów maszyn. Znajomość olejów bazowych stosowanych w środkach smarowych jest szczególnie przydatna przy wymagających aplikacjach. Przykładem mogą być urządzenia pracujące w bardzo wysokiej temperaturze, wysokoobciążone przekładnie, łożyska osiągające duże prędkości, instalacje narażone na kontakt z wodą czy maszyny działające w niskiej temperaturze. W takich przypadkach baza olejowa oraz dodatki muszą tworzyć układ zapewniający odpowiednią lepkość, stabilność, ochronę przed zużyciem i właściwości dostosowane do środowiska pracy.

Warto pamiętać również o wymaganiach poszczególnych branż. Inne kryteria będą istotne w przemyśle ciężkim, inne w energetyce, motoryzacji czy zakładzie produkcji żywności. W tym ostatnim przypadku mogą być wymagane specjalistyczne środki smarowe typu food-grade przeznaczone do określonych obszarów produkcji. ESOIL posiada w swojej ofercie zarówno klasyczne oleje przemysłowe, jak i oleje hydrauliczne, przekładniowe, wysokotemperaturowe, parafinowe oraz specjalistyczne smary, w tym produkty przeznaczone dla przemysłu spożywczego. Dlatego przy wyborze środka smarowego warto analizować cały zestaw parametrów: klasę lepkości, rodzaj bazy, pakiet dodatków, zakres temperatur pracy, obciążenie, prędkość elementów, wymagania producenta maszyny oraz kompatybilność z wcześniej stosowanym produktem. W przypadku bardziej skomplikowanych aplikacji pomocne może być skorzystanie z doradztwa technicznego. ESOIL, jako dystrybutor olejów i smarów przemysłowych działający od ponad 20 lat, oferuje dobór rozwiązań do konkretnych maszyn i procesów produkcyjnych. Firma wskazuje również, że właściwie prowadzona gospodarka smarownicza może służyć ograniczeniu awaryjności, kosztów eksploatacji oraz liczby różnych olejów wykorzystywanych w przedsiębiorstwie. Ostatecznie olej bazowy jest fundamentem środka smarowego, ale o jakości i przydatności produktu decyduje cała jego formulacja oraz właściwe dopasowanie do konkretnego zastosowania. Dlatego zamiast wybierać środek wyłącznie na podstawie określenia „mineralny” lub „syntetyczny”, należy sprawdzić rzeczywiste wymagania urządzenia. W szerokiej ofercie ESOIL można znaleźć oleje i smary renomowanych producentów przeznaczone zarówno do standardowych zastosowań przemysłowych, jak i do pracy w szczególnie wymagających warunkach. Pozwala to dobrać rozwiązanie pod kątem rzeczywistych parametrów pracy maszyny, a nie wyłącznie ogólnej kategorii produktu.