Plastické mazivá - vlastnosti - rozdelenie - použitie

Plastické mazivá sa používají k mazaniu tam, kde není možné alebo technicky vhodné použiť oleje. Často sa jedá o rôzne klzné a valivé uloženia v automobilovom a výrobnom priemysle. Pre výrobu plastických mazív sa používají základové oleje rovnaké ako pre výrobu motorových,  prevodových alebo priemyslových olejov. 

Plastické mazivá sú mazivá pastovitej konzistencie, ktoré sa skladajú zo základového oleja a zahusťovadla. Kvôli zlepšeniu určitých vlastností sa aditivujú. K najdôležitejším aditívam patria:

• inhibítory oxidácie a korózie

• priľnavostné prísady

• vysokotlakové (EP) prísady

• prísady na ochranu proti opotrebovaniu

• pevné mazacie zložky (grafit, MoS2, PTFE, bórnitrid)

Výhody mazania plastickým mazivom oproti mazaniu olejom

• nepatrné konštrukčné náklady

• dobré utesnenie mazacieho miesta pred vplyvmi zvonka (nečistoty, vlhkosť)

• dlhá životnosť bez potreby údržby

• nepatrná spotreba maziva

• možnosť dodávok ložísk už namazaných z výrobného závodu

Popri týchto nesporných výhodách je však potrebné zohľadniť niekoľko špecifík v porovnaní s mazaním olejom:

• plastické mazivá nemôžu odvádzať teplo

• do plastického maziva vniknuté nečistoty a oterové čiastočky sa nemôžu odvádzať z mazacieho miesta

• každé mazacie miesto sa musí zásobiť plastickým mazivom jednotlivo

Konzistencia plastických mazív je niečo podobné, ako viskozita pri olejoch. Konzistencia udává tuhosť maziva. Konzistencia je normována prostrednictvím normy  NLGI rozdelenej do tried:  000, 00, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6. (vyššie číslo znamena vyššiu tuhosť maziva)

Zloženie plastických mazív

•  Základové oleje

 Pre výrobu plastických mazív se používají základové oleje rovnaké ako pre motorové oleje.

•  Prísady (aditiva)

Pre výrobu plastických mazív se používajú aditiva rovnaké ako pre motorové a převodové oleje s dôrazom na pr9sady pre ochranu   proti vysokému tlaku a opotrebovaniu, aditíva pre ochranu proti korózii, aditíva proti stárnutiu. Naviac se do plastických mazív môžu pridávať aj aditiva na báze pevných látok -tzv.plnidla- Molybdendisulfid (MoS₂), Grafit (Uhlík C),Teflon(PTFE) aj.Tieto látky nevytvárajú štruktúru maziva.

• Spevňovadlá

Spevňovadlo je chemická látka, ktorá vytvára mriežkovú štruktúru, kde jej priestor je vyplnený olejom, ktorý je v priebehu mazania uvolňovaný medzi mazané plochy. Pridaním spevňovadla do oleje prestane byť olej kvapalný a zmení sa na masť. Ďalšou dôležitou úlohou spevňovadla je zaistiť mazanie v prípade vzniku medzného trenia. Spevňovadlo reaguje pri vysokom tlaku a teplote s povrchom kovu klznej plochy a vytvára na ňom ochrannú vrstvu. Ako spevňovadlá sa používajú  tzv. kovové mydlá, ktoré vznikajú reakciou hydroxidov kovov s nenasýtenými mastnými kyselinami. Nejčastejšie sa používajú mydlá na bázi lithia, sodíka, vápnika, menej častejšie hliníku, baria, olova. V prípade kombinovaných mydiel sa k neutralizaci používa zmes hydroxidov (napr. lithium-vápnik).  Pod pojmom "komplexné mydlá" se rozumejú kovové soli, nejčastejšie v zmesi s  kovovým mydlom rovnakého kovu.  Tiež existujú spevňovadlá na inej báze - gely, bentonity, polyuretany.

Dôležitosť vlasností mazív podľa prevádzkových podmienok

Typy plastických mazív

Plastická maziva na bázi mydiel Lithia (Li)
Nejčastěji používaný druh plastických mazív. Sú odolné proti vodě a súčastne stabilné i pri vysokých teplotách. Mazivá je možné používat v rozmedzí teplôt -20 °C až 130 °C. Mazivá sú obvykle označované ako viaceúčelové.

Plastické mazivá na bázi mydiel Sodíku (Na)
Mazivo neni odolné proti vode, jeho maximálna prevádzková teplota je cca 100 °C.

Plastická mazivo na bázi mydiel Vápníku (Ca)
Nejstarší druh plastických mazív.  Majú hladkú štruktúru, sú odolné proti vode a mechanickému namáhaniu, maximálna prevádzková teplota je cca  70°C. V případě tzv. komplexných mazív tohoto typu je možné zaistiť teplotnú stabilitu do teplôt až 120°C.

Vápenaté komplexné plastické mazivá
Na základe svojej dobrej znášanlivosti s vodou sa s obľubou používajú na „mokré" aplikácie. Pri vyšších teplotách a pri dlhodobejšom skladovaní majú sklon k tvrdnutiu, kvôli čomu sa väčšinou používajú pri stratovom mazaní s permanentným domazávaním. Ich horná aplikačná teplota je 130°C, krátkodobo 140°C.

Hlinité komplexné plastické mazivá
Veľmi dobre sa osvedčili pri vysokoteplotných aplikáciách okolo 150°C, dokonca pri použití teplotne stálych základových olejov môžu krátkodobo zvládnuť aj teplotné špičky 200-220°C. V kombinácii s pevnými mazacími zložkami, ako MoS2, alebo grafit, sa často používajú v prevodovkách rotačných pecí a pri iných teplotne zaťažených mazacích aplikáciách, často v metalurgickom priemysle. Vďaka ich veľmi dobrej odolnosti voči vode nachádzajú použitie pri mazaní vodných stavieb a v lodnej plavbe.

Lítne komplexné plastické mazivá
Podobne ako u dvoh predcádzajúcich typov, majú lítne komplexné plastické mazivá bod topenia okolo 250°C a sú použiteľné do teplôt okolo 150°C. Pri použití syntetických základových olejov sa môže ich aplikačný teplotný rozsah ešte zväčšiť. Ich použitie sa uprednostňuje v ťažko prístupných ložiskách v priemysle, ako aj v ložiskách kolies osobných a nákladných automobilov.

Plastické mazivá bez mydiel (gélové a bentonitové)
Zahusťovadlami v týchto typoch plastických mazív môžu byť anorganické alebo organické produkty, pričom za zmienku stoja aspoň tieto dva najdôležitejšie:

● Bentonitové plastické mazivá na báze rafinačnej hlinky (kremičitanu hlinitého) 
● Polymočovinové plastické mazivá na báze derivátov močoviny

Tieto plastické mazivá sa vyznačujú vysokým bodom odkvapnutia a vysokou možnou aplikačnou teplotou.

U bentonitových plastických mazív je potrebné dbať na aplikačnú teplotu, pretože základový olej, ktorý sa pevne drží v silikátovej štruktúre, môže pri vysokých teplotách oxidovať bez toho, aby došlo k rozdeleniu fáz oleja a zahusťovadla. Dôsledkom toho môžu byť zakarbonizované ložiská a potrubia.

Polymočovinové plastické mazivá sa používajú, keď zlyhajú lítne komplexné mazivá, tzn. nachádzajú použitie nad trvalou vysokoteplotnou aplikačnou hranicou 160°C. Popri svojej vhodnosti pre vysoké teploty, majú tieto mazivá vynikajúcu odolnosť voči vode a poskytujú veľmi dobrú ochranu proti opotrebovaniu a korózii.

Špeciálne plastické mazivá

Popri menovaných typoch existuje ešte rad plastických mazív na báze zmesných mydiel a špeciálnych mazív, ktorých receptúry sú dosť komplikované a často chránené patentom.

U plastických mazív na báze zmesných mydiel ide o pokus spojiť pozitívne vlastnosti jednotlivých zahusťovadiel. Typickým zástupcom sú lítno-vápenaté plastické mazivá. Tu sa spája vysoká výkonnosť lítnych mydiel s odolnosťou voči vode vápenatých mydiel.

Stále častejšie sa nielen v priemysle, ale aj pri mazaní nákladných automobilov používajú centrálne mazacie zariadenia. Tieto zariadenia zásobujú permanentne plastickým mazivom zvyslé čapy, čapy pružín, automatické nastavovanie tyčí a tiahel, hriadeľov brzdových vačiek, brzdových kľúčov, ťažných vidlíc (ojí) prívesov, závesných zariadení prívesov, ozubených otočných vencov a pák ručnej brzdy. Pre optimálne zásobovanie týchto mazacích miest je dôležitým kritériom čerpateľnosť plastického maziva medzi -25°C až 80°C. Popri dnes používaným NLGI-triedam 0 až 000 sa stále častejšie aplikujú aj plastické mazivá triedy NLGI 2 pomocou centrálnych mazacích zariadení.

Ďalšími špeciálnymi formuláciami sú gélové plastické mazivá s polyglykolovým základovým olejom. Tieto plastické mazivá sa vyznačujú výrazným znižovaním trenia. Z tohto dôvodu sa tieto plastické mazivá používajú v závitovkových („šnekových") prevodovkách, alebo v malých prevodovkách prístrojov alebo domácich spotrebičov.

Aby sa užívateľovi uľahčil výber plastického maziva, existujú dôležité špecifikácie, ktoré majú popri zahusťovadle tiež dôležitú úlohu.

NLGI-trieda (penetračný stupeň), ako miera tuhosti, patrí k najdôležitejším výberovým kritériám. Na stanovenie penetrácie po premiesení sa plastické mazivo podrobí v definovanom miesiacom procese strihovému zaťaženiu (hnieteniu) a potom sa meria hĺbka vniknutia normovaného kužeľa do maziva. Čím hlbšie kužeľ po premiesení do plastického maziva vnikne, tým mäkšie je plastické mazivo (NLGI 000 - polotekuté plastické mazivo, NLGI 6 - blokové plastické mazivo).

Najčastejšie typy porúch ložísk

Aby bolo jasné, aký veľký význam majú plastické mazivá pre mazanie ložísk, uvádzame najčastejšie typy porúch ložísk. Nie všetky, ale mnoho z nich, môžu zapríčiniť mazivá, alebo ich nesprávna aplikácia.

Príčiny výpadkov a porúch valivých ložísk

• Privysoká teplota

•  premazanie (nadbytočné mazanie)

•  nedostatočné mazanie

Veľká strata plastického maziva

•  nesprávne alebo poškodené tesnenie

•  vysoké teploty

•  zmiešanie plastických mazív, ktoré sa neznášajú

Silné opotrebovanie

•  chyby pri montáži

•  nečistoty

•  privysoké zaťaženie ložiska

•  distribúcia plastického maziva

•  nesprávny výber ložiska

•  nesprávne plastické mazivo

•  tvorba zvyškov

Opotrebovanie tesnení

•  vysoké teploty ložiska

•  neznášanlivosť s plastickým mazivom

•  premazanie (nadbytočné mazanie)

•  nečistoty

Hlučnosť ložísk

•  nesprávna vôľa ložiska

•  nečistoty alebo produkty starnutia maziva

•  chyby pri montáži

•  nesprávne plastické mazivo