Poliüre gresler, 1824 yılında organik olarak sentezlenmiş ilk sabunsuz yüksek sıcaklık gresleridir. İlk patentini 1955 yılında almıştır. Poliüre greslerin oluşumu yağlama gresleri açısından önemli sayılabilecek gelişmelerden biridir. Özellikle 2. Dünya savaşından sonra bu tür greslerin gelişimi daha önemli hale gelmiştir. Bu gres türündeki en büyük teknolojik geliştirmeyi Japonya yapmıştır. Poliüre gresler şu an bile Japonya’da en çok kullanılan özel gres türüdür.
Poliüre gresler; külsüz, metal sabun içermeyen ve polimerizasyon reaksiyonu ile üretilen, çeşitli izosiyanat ve aminlerin mineral veya sentetik baz yağlar içerisinde sentezlenmesiyle elde edilirler. Böyle üretilen poliüre gresler yüksek sıcaklığa sahip olma eğilimindedirler. Performans özellikleri, doğal anti oksidatif özelliği, yüksek kesme stabilitesi ve tiksotropik özelliği ile diğer yüksek sıcaklık greslerinden ayrılırlar. Poliüre greslerin diğer özel gres türlerinden ayrılan en önemli özelliklerinde birisi de uzun ömürlü olmaları veya ömür boyu yağlama uygulamaları için tercih edilmeleridir.
Üretimlerindeki zorluklar, hammadde depolama dezavantajları ve teknik altyapı gereklilikleri neddeniyle bu tür gresler sadece onlara özel tasarlanmış tesis ve laboratuvarlarda üretilebilmektedir. Bu gresleri satan birçok firma ürünlerinin neredeyse tamamını böyle özel tesislere ürettirmektedir. Rulmanlı yataklarda 200°C’ye kadar uzun süre kullanılabilir.
Poliüre gresleri;
- Demir – çelik endüstrisinde merkezi yağlama sistemleri ile yüksek sıcaklık ve düşük devirli rulmanlı yatakların bulunduğu hadde ruloları, sürekli döküm hattı çıkış ruloları, soğutma hattı ruloları ve ısıtma fırını konveyör rulolarında ve yürüyen tabanlı fırınlarda,
- Pelet preslerde,
- Fan yataklarında,
- Karton ve kâğıt makinelerinin sıcak rulo yataklarında,
- Sıcak iş yapan sistemlerde,
- Çimento döner fırınlarında,
- Otomotiv sabit hız bağlantı elemanlarında,
- Cam, seramik ve şişeleme tesislerinde,
- Tarım makinelerinde kullanılabilirler.
Çelik Sektöründe Poliüre Gresler
Çelik; altın, gümüş demir veya bakır gibi periyodik cetvelde bulunan bir element değildir. Yani çelik elde etmek istiyorsak araya kesinlikle insan faktörünü sokmalıyız. Peki çelik nasıl üretilir? Demir üzerindeki C (karbon) oranlarının değiştirilmesi ile üretilen çeliğin, kullanılacağı yere göre göre moleküler yapısı ile oynanıp yeni performanslar eklenebilir.
Bu performanslar için gereken ısı enerjisi yaklaşık 1500 ⁰C’dir. Bu sıcaklıkta C atomları demir atomlarından ayrılarak ortaya sıvı çeliği çıkarır. Dünyada yılda yaklaşık 1 milyar ton çelik üretilmektedir. Sürekli dökümde erimiş çelik yüksek fırınlar yardımıyla slab, kütük ve blum adı verilen ara mamullere dönüştürülür. Erimiş metalin su ile soğutulan, iki ucu açık bir kalıptan geçirilerek katı faza dönüştürülmesi işlemidir. Bu kalıba kokil denir ve bu kokil iç içe geçmiş iki gömlek parçadan oluşmaktadır. Kokil su ile soğutulmaktadır. Örneğin sıvı çelik kalıplara dökülürken şekil alıp pürüzsüz bir yüzey elde etmek için, kalıpların etrafında su döndürülüp şekil alması sağlanır. Bu ürünler daha sonra işlenmek için haddeye sevk edilir. Bu sistemlerde yüksek yük, yüksek sıcaklık, su varlığı ve düşük devir vardır. Bu özellikler rulman makaraları ve yuvarlanma yolları arasında yağlayıcı film oluşturmada zorluklara neden olurlar.
Çelik sektöründe rulman arızalarını en aza indirmek çok önemlidir. Arızalanan rulman hem üretimin durması, hem de üreticiye maddi – manevi zarar anlamına gelir. Kalıplara dökülen sıvı çelik için uygulanan su dakikada 3750 litreyi bulabilir. Böyle bir su kuvvetine çok iyi derecede sızdırmazlık sağlayan yataklar bile dayanmakta zorlanır. Böyle zorlu şartlar altında çalışan greslerden beklenen başlıca özellikler;
- Sürtünme ve aşınmaları en aza indirmesi
- Su varlığında bile paslanmayı önlemesi
- Pasif ve aşındırıcı olmayan yatak malzemeleri ve metalleri ile tepkimeye girmemesi
- Basınçlı su altında bile yatağı terk etmeden yağlamaya devam etmesi
- Üretim işlem sıcaklıklarındaki (800 – 1000 ⁰C) çalışma koşulları altında bile kimyasal yapısı bozulmadan ilk günkü performansını sürdürmeye devam etmesidir.
Baz yağ viskozitesi yüksek olan gresler sürekli soğutma suyuna ve ortam kirliliğine maruz kalırlar. Bu koşullardaki gresler hem korozyona dayanmalı, hem de elastomer ve sızdırmazlık elemanlarına karşı nötr olmalıdırlar. Poliüre gresler birçok elastomer çeşidi ve sızdırmazlık elemanları ile iyi derecede çalışma performansı gösterdiğinden, ömür boyu yağlama istenen yatak elemanlarında güçlü bir performans sağlarlar.
Bu özelliklerinin yanında poliüre gresler çok iyi derecede pompalanabilme özelliğine sahiptir. Düşük kesme hızlarında bile çok iyi pompalanabilen poliüre gresler merkezi yağlama sistemlerindeki en uzun hatlarda bile çok iyi performans gösterirler. Poliüre greslerin TİKSOTROPİK doğası su, aşındırıcı madde ve ortam kirliliği etkenlerinin yatağa girmesini önleyen sızdırmazlık görevini çok iyi yaparlar. Yüksek damlama noktaları, antioksidatif özelliği, yüksek sıcaklık ömrünü uzattığı gibi, yüksek sıcaklık altında çalışma süresini de uzatarak rulman ve yatak ömürlerinin uzamasında yardımcı olurlar.
Tarım Araçlarında Poliüre Gresler
Poliüre greslerin üstün özelliklerinden biri de sıcaklık arttıkça kalınlaşma eğiliminde olmalarıdır. Bu özellik rulmanların uzun süre sıcaklık altında çalışmalarına yardımcı olur. Oksidasyonu katalize edecek metalleri içermemeleri de gresin daha uzun çalışma dayanımı, daha uzun ve güvenli rulman ve yatak ömrü demektir. Bu özelliklerinden dolayı son zamanlarda tarım araçlarında da sıklıkla kullanılmaya başlanmıştır. JOHN DEERE bu tür tarım araçlarını üretirken ilk dolum yağı olarak poliüre gresleri kullanmaya başlamıştır. Pamuk, buğday ve mısır biçerdöver araçlarının, ağır yüklü bilyeli ve makaralı rulmanları, direksiyon kutu ve rulmanları, U mafsalları, pim ve burçların yağlanmasında özellikle bu tür gresler kullanılmaya başlanmıştır. Özellikle bu araçların dişli mekanizmalarında daha sıklıkla tercih nedeni olmuşlardır. Bunun nedeni; sıvı yağdan daha çok gres olduğu için makine çalışmıyorken bile dişlilerden sızma yapmayıp normal kıvamını koruması ve sızdırmazlık görevi üstlenmesidir.
Tüm bunlarla beraber metaller oksidasyon üzerine katalitik bir etkiye sahiptir. Bu özellik gres yağlayıcıları üzerinde bozulmaları hızlandırır ve arttırır. Poliüre yapılı gresler sabun oluşumunda metal içermediğinden oksidasyona karşı oldukça dirençli olup çalışma ömürleri metal sabunlu greslere göre daha uzundur.
Poliüre greslerin yüksek sıcaklık davranışları ve çalışma ömürleri de çok iyidir. Özellikle yüksek sıcaklık ömür analizlerinde poliüre gresler diğer tip yüksek sıcaklık greslerine göre %50 ye kadar daha uzun çalışma ömrü sunar. Bu özelliği ile daha çok yüksek hız ve yüksek sıcaklık altında çalışan rulmanların ömrüne katkıda bulunarak bakım maliyetlerini azaltır.
Otomotivde Poliüre Gresler
Otomotiv sabit hız bağlantıları, şanzıman çıkış milinden gelen enerjiyi tekerlere sorunsuz bir biçimde iletmek için kullanılırlar. Günümüzde bu tür bağlantıları yağlamak için yüksek miktarda gres kullanılmaktadır. Bu sistemlerde poliüre greslerin kullanılmasının asıl amacı, araçların kullanım ömürleri boyunca tekrar yağlama ihtiyacı doğmadan kullanılmasıdır. Bu sistemler tribolojik açıdan ele alınırsa çok karmaşık sistemlerdir. En agresif durumlarda sıcaklık 180 °C’yi bulabilir. Bu sıcaklık seviyelerine çıkan araç sistemlerinde Poliüre gresler yüksek damlama noktası, oksidatif direnci ve kurum oluşturmayan yapısı ile sıklıkla tercih edilmektedir.Poliüre greslerin bu sistemlerdeki en güçlü yanlarından birisi de TİKSOTROPİK olmasıdır. Yani gresler doğası gereği belli bir fiziksel kullanımdan sonra yapısal olarak yumuşama eğilimi göstermektedir. Ancak poliüre greslerin tiksotropik yapısı güçlü olduğundan, araç durduğunda ve belli bir zaman kullanılmadığında içerisindeki gres tekrar ilk kıvamını alarak çalışmaya devam etmesidir.
Tayfun Yılmaz
Vario Grease Genel Müdürü
