Madeni yağların tarihi, sanayi devrimiyle başlamıştır. Başlangıçta, makinelerin yağlanması amacıyla hayvansal ve bitkisel yağlar tercih edilmiştir. Fakat 19. yüzyılın sonlarına doğru petrol endüstrisinin gelişimiyle modern madeni yağlar devreye girmiştir. Petrol rafinasyon tekniklerindeki ilerlemeler, daha üstün performans ve dayanıklılığa sahip yağların üretimini mümkün kılmıştır. Bu yenilikler, madeni yağların özellikle otomotiv ve endüstriyel alanlarda kullanımının artmasına katkıda bulunmuştur. Bugün, madeni yağlar motorlardan hidrolik sistemlere dek geniş bir kullanım alanına sahip olup, sürekli iyileştirilmektedir.
Günümüzde her çeşit makine – aksam, donanım ve komple tesislerde özellikle sürtünmenin film teşkiliyle azaltılması ile talaşlı – talaşsız biçimlendirme işlemleri, kirliliklerin ortamdan giderilmesi, ısınmanın ve gürültünün azaltılması, paslanma ve korozyonun önlenmesi, güç – enerji ve hareket iletimleri, kısaca imalatın kolaylaştırılarak yüksek performansla yürütülmesi madeni yağlar ve yağlama işlemi ile mümkün olmaktadır.
Genel olarak iki katı cismi birbirinden ayırmak ve sürtünme gücünü minimuma indirerek kolay hareketini sağlamak için kullanılan maddeye yağlayıcı denir. Bu iki katı cismin arasındaki maddenin yaptığı iş de yağlamadır.
Madeni yağlar; motorun sağlıklı, verimli ve uzun ömürlü çalışması açısından başta otomotiv olmak üzere endüstrimizin tamamında kullanılan bir petrol ürünüdür. Madeni yağ, petrolün rafinasyonu veya sentezi yoluyla elde edilen ve genellikle makine ve motorlarda yağlayıcı olarak kullanılan bir tür yağdır. Genellikle mineral yağ olarak da adlandırılırlar çünkü petrolün rafinasyonundan elde edilirler. Kıt ve yenilenemez bir enerji kaynağı olan petrolden üretilen madeni yağların, döngüsel ekonomi bağlamında geri kazanılması ve yeniden kullanıma sunulması; doğaya, iklime ve ulusal ekonomiye sağladığı fayda ile kritik önemdedir.
Madeni yağların bireysel ve sektörel düzeyde oldukça yaygın bir kullanım alanı vardır. İthalat, ihracat, üretim, tüketim, ARGE, inovasyon, geri dönüşüm, rafinasyon ve istihdam süreciyle birlikte düşünüldüğünde madeni yağ endüstrisi pek çok paydaşın yer aldığı ciddi bir ekonomik büyüklüğü ifade etmektedir.
Madeni yağın tarihçesi
Yağlayıcı maddeler tekerleğin keşfinden beri kullanılmıştır. Petrolün keşfiyle birlikte hayvansal ve bitkisel kaynaklardan çıkarılan yağların yerini petrol kökenli karışımlar almaya başlamıştır. Ham petrolün yağlayıcı olarak kullanılması 1860’lı yıllara kadar uzanır. Ancak içerdiği çok sayıda değişik bileşik, safsızlık ve kirlilik nedeniyle ham petrol iyi bir yağlayıcı olarak kabul edilmez. Zaman içinde petrol üzerinde yapılan araştırma ve çalışmalar sonucu istenen özellikleri karşılayan baz yağ stokları üretilmiştir.
İlk kullanılan yağlayıcılar hayvansal yağlardır. Tarihi yazıtlarda M.Ö. 1400’lerde tekerleklerin akslarına sığır ve koyun (donyağı) yağları sürüldüğü belirtilir. M.S. 1500’lere gelindiğinde de fazla bir gelişme olmadığı, balina yağlarının yağlamada kullanılmaya başladığı görülmektedir. 1852’de ham petrol kullanılmaya başlansa da rafine olmamış haliyle hayvansal yağlar kadar iyi bir yağlayıcı olmadığı görülmüştür.
Petrol rafinasyonuyla başlayan baz yağ endüstrisi araç ve ekipman üreticilerinin talepleri göz önüne alınarak çeşitli aşamalardan geçmiş, bilhassa gelişen otomotiv sanayinin ihtiyaçları doğrultusunda her aşamada daha kaliteli baz yağ üretilmesi için yeni teknolojiler geliştirilmiştir.
Madeni yağ tarihçesinde önemli kilometre taşları
Sümerler: Tekerleğin icadından önce ağır yükleri silindirik kalaslar üzerinde bir yerden bir yere taşıyan insanlık, bu kalasları ıslatarak sürtünmenin ve aşınmanın önüne geçmeye çalışmıştır. Tekerleğin M.Ö. 3000’li yıllarda Sümerler tarafından keşfiyle birlikte insanlık dönel ekipmanların yataklama ve bu yataklardaki aşınma problemiyle tanışmış ve bunlara çareler aramaya başlamıştır.
Eski Mısır: Antik Mısırlılar MÖ 3000 yılında piramitlerin inşası için büyük kaya blokları taşımada, MÖ 2400 yılında heykellerin taşınmasını kolaylaştırmak ve hatta savaş arabalarının akslarında yağlama yağları kullanırken, Amerikan yerlileri de yağları merhem olarak kullanılmıştır.
Norveç: 8. yüzyıla gelindiğinde Viking savaşçıları yelkenlerin menteşe desteklerini, dümen eksenlerini ve makaraları yağlamak için balina yağı kullanmıştır. Kullanılan yağlar balina midesinin yağından elde edilmekteydi.
Amerika: 1845 yılında endüstriyel yağlar ilk kez pamuk iplik fabrikalarında kullanılmaya başlanmıştır. Otomotiv yağları ise 20. yüzyılın başlarında üretilmeye başlanmıştır.
Yağların ömrünü ve performansını artıran katkı maddeleri 1930’lar ve 1940’larda kullanılmaya başlanmıştır. Sentetik yağlayıcılar ise 1950’lerde, başlangıçta havacılık ve uzay endüstrilerinden gelen özel talepleri karşılamak için üretilmiştir.
Triboloji Biliminin Ortaya Çıkması
Triboloji biliminin 1967 yılında ayrı bir bilim dalı olarak ortaya çıkması madeni yağ çalışmaları açısından önemli gelişmelerden biridir.
Triboloji; birbiri üstüne kuvvet uygulayarak, birbirine göre izafi hareket halinde bulunan yüzeylerin ve bunlarla ilgili problemlerin bilim ve tekniğidir.
Triboloji ile ilgili ilk çalışmalar Leonardo da Vinci’ye dek uzanır. da Vinci 1493 gibi erken bir tarihte sürtünme üzerinde çalışarak tribolojik problemlere ilk bilimsel çözümleri sunan kişidir. Kuru odun parçalarıyla yaptığı deneylerde sürtünme katsayısının değerini f = ¼ olarak belirlemiştir. Bu değerin günümüzde yanlış bir sonuç olduğu bilinse de bu bulgular ilerleyen yıllarda sürtünme yasalarının formüle edilmesine yol açmıştır.
1687 – Isaac Newton sıvı sürtünmesiyle ilgili çalışmalarıyla bilinir. Newton, sürtünmenin hem moleküler hem de mekanik nedenleri olduğu inancına dayanan “viskozite” terimini tanımlamıştır.
Coulomb (1736 – 1806) mekanik ile ilgili çalışmalarda bulunmuş, sürtünme konusunda bugün de geçerliliğini koruyan Sürtünme Kanunu’nu geliştirmiştir.
1794 – Philip Vaughan – Sürtünmeyi azaltarak araba tekerleklerinin dönmesini sağlayan bilye sistemini keşfetti.
1872 – Elijah McCoy – Trenlerin hareket halinde kalmasını sağlayan ve motor parçalarına yağ pompalayan otomatik bir yağlayıcı tasarlamıştır.
1929 – Oscar Ulysses Zerk – Gres tabancasından basınç altında sağlanan gresi kabul etmek üzere bilyalı çek valfleri tasarlamıştır.
Alman Makine Mühendisi Richard Stribeck (1861 – 1950) kaymalı yataklar üzerinde yaptığı deneylerde sürtünmeye etki edebilecek bütün değerleri sabit tutmuş, devir sayısını ve buna bağlı olarak çevresel hızı değiştirerek bugün Stribeck Eğrisi olarak bilinen eğriyi bulmuştur.
