Evonik’in DYNAVIS® performans standardına göre formüle edilen hidrolik sıvılarının, enerji verimliliği ve üretkenlik konusunda ciddi kazanımlar sağladığı yapılan saha testlerinde ortaya konuyor. Teknolojinin temelinde ise özel olarak tasarlanmış viskozite indeksi geliştiriciler (VII) bulunuyor.
Dr. Holger Pletsch
Modern hidrolik sistemlerin yüksek maliyetler ve zaman baskısı altında zorlu ortamlarda performans göstermeleri gerekir. Üretkenliği arttırmak ve bu sayede maliyet etkinliği yükseltmek, hidrolik ekipman sahiplerinin en temel hedeflerinden biridir. Evonik’in DYNAVIS® performans standardına göre formüle edilen hidrolik sıvıları, hidrolik pompaların çalışmasını pek çok önemli ve ölçülebilir şekilde iyileştirir, bu da üretkenlikte ve dolayısıyla maliyet etkinlikte ciddi bir artış sağlar.
Hem ekskavatör, vinç ve tekerlekli yükleyiciler gibi hareketli hidrolik ekipman filosu sahipleri hem de enjeksiyon kalıplama makinesi veya hidrolik pres makinesi gibi sabit hidrolik ekipman operatörleri yağ değişiminden pek çok fayda elde edebilir.
Uzun yıllardır sürdürülen yoğun Ar-Ge çalışmaları ve dikkatle tasarlanan saha testlerine dayanarak, DYNAVIS® ile formüle edilen sıvıların kullanıldığı hidrolik ekipmanların şu hususlarda çok başarılı sonuçlar elde ettiği görülmüştür:
- Tam yük şartları altında hidrolik güçte yüzde 30’a varan oranlarda artış
- Aynı miktarda işi tamamlamak için yüzde 30’a varan oranlarda daha az enerji (yakıt veya elektrik) tüketimi
- Operatör kontrolüne yanıt verme hızında artış
- En yüksek donanım koruma standartları
Enerji verimli hidrolik sıvıları için temel parametre viskozite
Hidrolik verimlilik, hidrolik sıvısının viskozitesi ile yakından ilişkilidir. Genel pompa verimliliğinin sağlanabilmesi için volümetrik verimlilik (düşük iç ve dış pompa sızıntıları) ve hidromekanik verimlilik (düşük hidromekanik sürtünme ve çalkalanma kayıpları) arasında optimize edilmiş bir denge gereklidir.
Düşük viskozite indeksine (VI) sahip, yani viskozitenin ısıya bağımlılığının yüksek olduğu standart tek dereceli hidrolik sıvıları, sistemin çalışma sıcaklığı penceresi (TOW) üzerinde optimum viskozite aralığını sağlayamaz. Örneğin, tek dereceli bir sıvının viskozitesi soğuk çalışma koşullarında ciddi ölçüde yükselecek ve ilk çalıştırma sırasında akış sorunları yaşanmasının yanı sıra çalışma esnasında da şu sorunlarla karşılaşılacaktır:
- Hava tutunum
- Gürültülü çalışma
- Geç yanıt verme
- Enerji kaybı
- Aşırı durumlarda pompa arızası
Diğer yandan, sıvının viskozitesi sıcak çalışma koşullarında fazla düşük olacak ve aşağıdaki gibi sorunlarla karşılaşılacaktır:
- Yetersiz yağ filmi kalınlığı nedeniyle yüksek oranda aşınma
- İç ve dış sızıntıda büyük artış ve buna bağlı olarak sistem verimliliğinde kayıp
- İç pompa sızıntısından kaynaklanan enerji kaybı nedeniyle aşırı ısınma. Bu sıcaklık artışı, yağın sıcaklığını daha da arttırır ve böylece viskozitede daha büyük bir azalma görülür. Sonuç olarak iç pompa sızıntısında artış, ısı üretiminde artış ve sıvının bozulmasıyla karşı karşıya kalınır.
Hidrolik ekipmanı korumak ve farklı çalışma durumlarında optimum pompa verimliliği elde etmek için, geniş bir çalışma sıcaklığı (TOW) aralığında optimum viskozite düzeyini koruyabilen bir sıvıya ihtiyaç vardır. Evonik’in DYNAVIS® formülasyonuyla üretilen sıvılar, 160 veya daha yüksek VI değerine sahip, yani viskozitenin ısıya bağımlılığının düşük olduğu çok dereceli sıvılardır.
DYNAVIS®’in ardındaki teknoloji
DYNAVIS® ile formüle edilen yüksek VI değerine sahip sıvıların ardındaki teknoloji, viskozite indeksi geliştirici (VII) olarak adlandırılan, özel olarak tasarlanmış polimerik katkı maddelerine dayanır. En etkili VII’lar farklı alkol zincir uzunluklarına sahip çeşitli metakrilik ester türlerinden oluşur. Bunlara “polimetakrilat” veya PMA adı verilir. Tercih edilen molekül yapısı büyük ölçüde uygulama gereksinimlerine bağlıdır ve yağın çözünürlüğünü ve düşük sıcaklık performansını ihtiyaca göre ayarlamak amacıyla düzenlenebilir. DYNAVIS® performans standardını karşılayan sıvılar formüle etmek için Evonik, VISCOPLEX® adı altında toplanan bir dizi PMA VII’lar sunar.
VII mekanizmasını anlamak için, hidrolik sıvısı gibi bir solvent içerisinde çözünen polimerlerin, hidrodinamik alan adı verilen, elipsoit veya küre biçiminde olan, nano ölçekli çözünen sarmal yapılara büründüğü bilinmelidir. Bu alanlar, sıvının hareket etmeye karşı direncini (viskozitesini) yükseltir ve iç sıvı katmanları arasındaki sürtünme kuvvetlerini arttırır. Sarmalın boyutu genişledikçe, moleküller arası kuvvetlerin toplamı da daha yüksek olur. Hidrodinamik alanların boyutu; yağ matrisine yakınlıkları, polimer zincir uzunluğu, yapısı ve bileşimi, sıvıdaki kesme hızı, sıvının sıcaklığı ve basıncı gibi pek çok parametreye göre değişir. Bu parametrelerin çoğu sıvı formülasyonu ile ayarlanabilirken, hidrolik sistemin çalışması esnasında sıvının viskozitesini etkileyen en önemli parametrelerden biri sıcaklıktır.
Hidrolik sistem teknolojisindeki gelişmeler, çalışma basıncı ve güç yoğunluğunda bir artışı beraberinde getirdi. Bu da çözünmüş polimer hidrodinamik hacminde yüksek sıvı basıncı değişimine yol açar ve sonuç olarak “kesme” bozulması veya VII polimer sarmallarının kırılmasıyla sonuçlanabilir. “Kesme”, sıvı viskozitesinde azalma olarak ortaya çıkar ve bu durum geçici veya kalıcı olabilir.
VII polimer hidrodinamik hacminin bozulması düzeltilebilir bir durumdur ve viskozitenin geçici olarak azalmasına sebep olur. Kesme durduğunda, sıvı viskozitesi hızla düzelir. Fakat, daha güçlü kesme kuvvetleri kimyasal bağların kırılmasına sebep olabilir, bu da sıvının viskozitesinde kalıcı azalmaya yol açar. Viskozitede kesmeden kaynaklanan bu azalma, TOW’un azalmasına, aşınma ihtimalinin artmasına ve verimliliğin düşmesine neden olur.
Hidrolik sıvısının kesme nedeniyle viskozitesini kaybetme eğiliminin ölçülmesi, amaca uygun sıvıların en önemli göstergesidir. Polimer kesme stabilitesi, kalıcı kesme stabilite indeksi (PSSI) ile gösterilir. Yeni bir sıvıda kesme sonrasında kaybolan viskozite değerini temsil eder. İndeks ne kadar düşük olursa, VII o kadar kesme-stabil olur. VISCOPLEX® gibi yüksek oranda kesme-stabil bir VII, sahada yüksek düzeyde verimlilik ve korumanın uzun vadede garanti altına alınması için elzemdir.
Sonuç olarak, yüksek kesme stabilitesi ve yüksek VI, enerji verimli hidrolik sıvıları için temel parametrelerdir. DYNAVIS® ile formüle edilen sıvılar bu yüksek performans standartlarını karşılar. Hem sabit hem de hareketli hidrolik ekipman ile gerçekleştirilen çok sayıda saha testinde DYNAVIS® formülasyonlarının eşit miktarda iş için saatlik verimlilik ve enerji (yakıt veya elektrik) tasarrufu konusunda ciddi kazanımlar sağladığı görülmüştür.
