Nynas’ın uzman gres laboratuvarında ve Almanya’daki Optimol Instruments tesislerinde yürütülen çalışmalar, tribolojik testler yoluyla lityum ve lityum kompleks gres formülasyonlarını optimize ederek daha uygun maliyetli yağlama ürünleri elde edilebileceğini gösteriyor.
Dr. Jinxia Li: “Lityum ve lityum kompleks gres formülasyonlarının tribolojik testler kullanılarak nasıl optimize edilebileceğini ve ayrıca farklı naftenik yağların ve katkı maddelerinin ne tür etkiye sahip olacağını araştırmak istedik.”
Nynas’ın öncülük ettiği araştırmalar, çeşitli tribolojik testler yapılarak gres formülasyonunun çok daha iyi hale getirilebileceğini ve bu sayede daha uygun maliyetli çözümler üretilebileceğini gösteriyor. Araştırmalar, sahadaki uygulamaların koşullarını simüle ederken doğru test yöntemleri seçmenin kritik önemde olduğunun altını çiziyor. Nynas Kıdemli Gelişim Mühendisi Dr. Jinxia Li ve çalışma arkadaşları, farklı test yöntemlerinin farklı veriler sağlayabildiğini ve bunun da formülatörlerin yanlış sonuçlara varmasına neden olabileceğini vurguluyor.
Yağlama gresinin farklı tribolojik temaslarda sergilediği davranışı incelemek için kademeli bir inceleme çalışması tasarlandı. Yıllardır yoğun şekilde tartışıldığı üzere, malzemelere ilişkin çok sayıda parametrenin gresin tribolojik davranışı üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu biliniyor. Kalınlaştırıcının türü ve miktarı, yağın türü ve viskozitesi ile katkı maddelerinin türü ve konsantrasyonu da formülasyonun maliyetini doğrudan etkiliyor.
Küresel gres üretiminin %75’inden fazlası lityum ve lityum kompleks kalınlaştırıcı sistemlerine dayandığından çalışmada bu iki kalınlaştırıcının kullanılmasına karar verildi. Deneylerde farklı viskozitelerde (150, 375 ve 600 mm2/s) üç naftenik baz yağ ve antioksidan, aşınma önleyici ve aşırı basınç bileşenlerinden oluşan, birisi ekstra bir doz aşırı basınç katkı maddesi içeren iki katkı paketi kullanıldı.
Dr. Jinxia Li, “Amacımız, çeşitli SRV yöntemlerinin yanı sıra dört bilye yöntemlerini de kullanarak baz yağların özelliklerinin, koyulaştırıcı türünün ve katkı konsantrasyonunun etkisini tribolojik olarak değerlendirmekti” diyor.
Tablo 1’de görülebileceği üzere, üç geleneksel lityum (Li) gres ve üç lityum kompleks (LiX) gres olmak üzere altı gres, bir pilot tesiste atmosferik basınç altında üretildi.
Naftenik baz yağların kullanımı koyulaştırıcı içeriğinin düşük kalmasını sağladı. Bununla birlikte, söz konusu naftenik baz yağların viskozitesi ile koyulaştırıcı içeriği arasında doğrudan bir ilişki olduğu, viskozite yükseldikçe koyulaştırıcı içeriğinin düştüğü tespit edildi.
Farklı baz yağ viskozite değerlerine sahip olan ve katkı eklenmemiş üç gresin ve bunlara karşılık gelen lityum ve lityum kompleks kalınlaştırıcı içeren greslerin SRV testleri ile elde edilen aşınma değerleri Şekil 1’de görülüyor. Bu sonuçlar, en yüksek baz yağ viskozitesine sahip gresin (NYNAS T 600) en yüksek disk aşınma hacmine katkıda bulunduğunu, bilyedeki aşınmanın ise en düşük seviyede kaldığını ortaya koyuyor.
SRV testlerinde, en yüksek viskoziteye sahip naftenik yağ ile üretilen gresler ile yapılan testlerde, kalınlaştırıcı türüne bakılmaksızın, ekstra aşırı basınç katkısı eklendiğinde hem disk hem de bilye için aşınma değerlerinde artış gözlendi, bkz. Şekil 2. Dört bilye testleri, lityum gres (C) için hem aşınma izi çapını hem de kaynama yükü taşıma kapasitesini olumlu yönde etkiledi. Lityum kompleks gres (F) içinse yalnızca yük taşıma kapasitesi olumlu bir etki gösterdi, bkz. Tablo 2.
Dr. Jinxia Li ulaştıkları bulguları “Nynas’ın bakış açısına göre bu çalışmanın en önemli bulgusu, bir gresin koyulaştırıcı içeriğinin tribolojik performansı etkilediği ve bunun da polarite, çözücülük gücü ve viskozite değeri gibi baz yağ özellikleri ile belirlendiği gerçeğidir” şeklinde yorumluyor.
Test yöntemi önemli
Formüle edilen tüm greslerin tribolojik özellikleri, yeni nesil tribometre SRV®5 ve geleneksel dört bilye düzeneğinde çeşitli ASTM yöntemleri kullanılarak incelendi. Bu tribolojik incelemelerin, belirli tribolojik temaslara yönelik olarak gres formülasyonlarını optimize etmek için çok önemli olduğu görüldü.
Bununla birlikte, test yöntemi seçiminin de önemli olduğu vurgulanıyor. Örneğin, katkı maddesi eklenen greslerde bulunan iki kalınlaştırıcı sistemi arasında fark gözlendi, ekstra bir doz aşırı basınç katkı maddesi içeren katkı maddesi paketi iki test düzeneğinde farklı performans sergiledi.
*Yazının tamamını LUBE dergisi No.136 sayfa 1’de okuyabilirsiniz.
Dr. Jinxia Li, Nynas Naphthenics Teknik Gelişim ve Pazar Desteği Departmanında Kıdemli Gelişim Mühendisi olarak çalışıyor. Nynas ailesine 2016 yılında katıldı.
