| P R I L O G A |
TEHNIKA & RAZVOJ
SEKTOR TEHNIČNA SLUŽBA IN KONTROLA KAKOVOSTI	ŠTEVILKA"^
MENJAVA OLJA PO POTREBI
Najnovejši dosežki na področju merilne in senzorske tehnike omogočajo delno ugotavljanje stanja motornega olja, na podlagi česar so se v koncernu Mercedes odločili za uvedbo te merilne tehnike v njihova vozila. Posledica te novosti bodo podaljšani roki menjave motornega olja.
Zaradi razdvojenosti strokovnjakov in strokovne javnosti glede določanja dolžine intervalov za menjavo olja so se v koncernu Mercedes odločili za izvedbo obsežne raziskave, ki naj bi poiskala odgovor na vprašanje:
Kako dolgi so lahko intervali menjave motornega olja, da motor ob tem ne utrpi dodatnih poškodb oziroma, da obraba ni povečana?
Odgovor na to vpra-
šanje je kompromis med dvema željama, na eni strani je želja po ekološko sprejemljivejšem in ekonomičnejšem vozilu, na drugi strani pa je želja po čim manjši obrabi delov motorja.
Raziskava je obsegala meritve vsebnosti kovinskih delcev v motornem olju pri različnih obratovalnih režimih vozila, na različno dolgih relacijah (od 7500 do 30000 km). Izkazalo se je, da motorju in olju
PETROL
najbolj škoduje mestna vožnja z veliko ustavitvami in pospeševanji, ter velikim številom hladnih zagonov. Mirna primestna vožnja je podala presenetljive rezultate, glede odpornosti motornega olja na staranje. Pri takšni vožnji se je namreč izkazalo, da je v idealnem primeru motorno olje potrebno menjati šele po 30000 kilometrih. Podoben rezultat so dobili pri vožnji po avtocestah pri hitrostih, ki niso presegale 150 km/h. Manj je poznano dejstvo, da tudi daljše mirovanje motorja škoduje motornemu olju. Ugotovili so, da v tem primeru pride do predčasnega staranja EP (Ex-treme Pressure) aditivov. Po mnenju Rudolfa Tho-ma, razvojnika Mercedesovih motorjev, dvanajstmesečno mirovanje motorja in s tem neaktivi-ranje EP aditivov, mo-
torno olje uniči do te mere, da ob ponovnem zagonu le to ne more več zagotavljati nemotenega obratovanja motorja.
Mercedesovi tehniki so na podlagi te raziskave izoblikovali mnenje, da je smiselno razmišljati o vgraditvi senzorjev v oljni tokokrog, ki bi podajali podatke o vsebnosti kovinskih delcev v olju, vsebnosti vode in saj. Na podlagi teh podatkov pa bi bilo mogoče določiti trenutek, v katerem bi bilo potrebno olje zamenjati. Pri Mercedesu je uvedba tega sistema planirana že za leto 1996. Do uvedbe tega sistema pa velja interval menjave 15000 km ali enkrat na leto, odvisno od tega, kateri pogoj izpolnimo prej.
Po reviji Avto Moto
Šport prevedel:
Matjaž Janežič
HLADILNO MAZALNA SREDSTVA
(l DEL)
1.	SPLOŠNO
UVOD
Pomembne zahteve, ki jih mora izpolniti hladilno mazalno sredstvo pri obdelavi z odrezava-njem so zmanjšanje obrabe orodja, doseganje želene kvalitete obdelanih površin in nizki stroški. Da bi bili stroški obdelave čim bolj racionalni, je od časa do časa potrebno preveriti ali ne bi dali prednost uporabi vodotopnim hladilno mazalnim sredstvom pred nevodoto-pnimi obdelovalnimi olji. Se bolj podrobno se moramo posvetiti izbiri hladilno-mazalnega sredstva za posamezni postopek obdelave v odvisnosti od uporabljenih materialov.
ZAHTEVE
Moderna hladilno mazalna sredstva so sestavljena iz izbranih mineralnih olj ali sintetičnih tekočin ter palete visoko učinkovitih, vendar fiziološko nenevarnih dodatkov (aditivov). To so lahko inhibitorji korozije, EP dodatki, baktericidi, fungicidi itd. Takšna sestava omogoča, da lahko izpolnjujejo številne zahteve, ki se pojavljajo v praksi pri obdelavi kovin z od-rezavanjem.
Zmogljivost hladilno mazalnih sredstev in njihova čim bolj univerzalna uporaba, naj bi bila (poleg številnih obrobnih zahtev) pri izbiri hladilno mazalnega sredstva v ospredju. Zgrajena naj bodo po možnosti tako, da z njimi lahko obdelujemo številne materiale pri najbolj različnih obdelovalnih postopkih.
Uporabljeno hladilno mazalno sredstvo mora izpolniti vrsto zahtev:
• zmanjševanje trenja in obrabe
• odvajanje toplote, nastale pri trenju in preoblikovanju
• zaščita obdelovan-cev in strojev pred korozijo
• visoka odpornost proti staranju
• dobra bakteriološka stabilnost
• čim manjša škodljivost okolju
• nestrupenost in fiziološka nenevarnost
• sprejemljiv vonj
• nevtralnost do različnih. materialov, še posebej do barvnih premazov strojev.
Hladilno mazalna sredstva znižujejo temperature v območju rezanja, večajo učinkovitost in življenjsko dobo orodja in izboljšujejo kvaliteto obdelanih površin.
Skrbno izbrani polarni aditivi bistveno zmanjšujejo nastajajočo toploto zaradi trenja. Pri najtežjih odrezovalnih postopkih izpolnjujejo te najtežje zahteve le hladilno mazalna sredstva s skrbno izbranimi EP aditivi. Visoke tlake lahko zaradi močnih površinskih obremenitev obvladujemo le s snovmi, ki se aktivirajo kemijsko. Te kemijsko aktivne snovi začnejo delovati pri visokih temperaturah in pritiskih ter tvorijo dobro oprijemljiv, trdni mazalni film. Z materialom orodja in ob-delovanca tvorijo proti tlaku odporne spojine. Potrebno je natančno doziranje glede na dejansko prisotne tlačne in temperaturne pogoje.
RAZVRSTITEV
Glede na sestavo in način delovanja razlikujemo naslednja hladilno mazalna sredstva:
Vodotopna hladilno mazalna sredstva
Vodotopna olja tvorijo z vodo emulzije oz. raztopine. Prednost njihove uporabe je, da poleg dobrih mazalnih in protikorozijskih lastnosti dajejo obdelovalni tekočini zaradi velike hladilne kapacitete vode odlične hladilne lastnosti. Prav tako je možno spreminjati glede na razmerje mešanja oz. koncentracije vodotopnega koncentrata v vodi tudi lastnosti vodotopne tekočine: nižja je koncentracija, boljše je hlajenje in slabše mazanje ter obratno.
Vodotopna olja delimo na mineralna emulgir-na olja, polsintetične in sintetične tekočine.
• mineralna emulgir-na olja (vsebujejo nad 60% mineralnega olja in dajejo z vodo emulzije mlečnega izgleda. Sestavljena so iz mineralnega olja, emulgator-jev, inhibitorjev korozije, EP-aditivov, omakal, protipenilcev in bioci-dov).
• polsintetične tekočine (vsebujejo 30-60% mineralnega olja ter običajno več emulgator-ja kot mineralna emul-girna olja. Ker je emul-gator hrana za mikroorganizme, so v zadnjem času razvili sintetične biostabilne emul-gatorje, ki bistveno podaljšajo življenjsko dobo polsintetičnih obdelovalnih tekočin. Polsintetične tekočine dajejo z vodo polprosojne do popolnoma prosojne raztopine. Tudi polsin-
tetične obdelovalne tekočine lahko aditivira-mo z inhibitorji korozije, EP aditivi, protipe-nilci itd).
• sintetične tekočine (ne vsebujejo mineralnih olj. Z vodo tvorijo popolnoma prozorne tekočine. Običajno so biološko razgradljive ob primernem razredčenju z vodo, vendar je potrebno pri izpuščanju odpadnih izrabljenih raztopin v čistilno napravo ali celo kanalizacijo preveriti ali odpadna tekočina zadošča vsem kriterijem za izpust).
Nevodotopna hladilno mazalna sredstva
Kot pove že samo ime se ne mešajo z vodo in jih uporabljamo predvsem tedaj, kadar želimo od obdelovalne tekočine dobre mazalne lastnosti. Nevodotopna olja delimo na aktivna in neaktivna. Kriterij za to delitev je njihova aktivnost oz. korozijsko delovanje na baker in njegove legure.
• aktivna olja (delujejo korozivno na baker in njegove legure, torej niso primerna za obdelavo teh materialov. Vsebujejo namreč žveplo vsebujoče EP aditive, ki reagirajo z barvnimi kovinami že pri sobni temperaturi in povzročajo nezaželene barvne spremembe na površini barvne kovine. Aktivna olja uporabljamo torej samo za obdelavo železnih materialov).
• neaktivna olja (vsebujejo EP aditive, ki na barvnih kovinah ne povzročajo nikakršnih barvnih sprememb. Ta olja uporabljamo torej za obdelavo barvnih kovin, lahko pa jih uporabimo
tudi za manj zahtevne obdelave železnih materialov O poenotenje).
IZBIRA
Le z ustrezno izbiro najrazličnejših hladilno mazalnih sredstev lahko dosežemo (glede na prioriteto) daljšo življenjsko dobo orodja, zelo dobro kvaliteto površine obdelovancev in večjo zmogljivost odreza-vanja.
Pri izbiri hladilno mazalnega sredstva, kjer upoštevamo priporočila proizvajalca stroja, prisotne obratovalne pogoje, material obdelo-vanca, predhodne izkušnje ipd., si veliko lahko pomagamo tudi z različnimi laboratorijskimi preizkusi, ki pa jih na tem mestu ne bi omenjali. Laboratorijski rezultati so vredni tem več, čim bolj se pri preizkusu približamo vplivnim parametrom iz prakse. Ob vseh labo-
ratorijskih rezultatih in izkustvenih vrednostih pa je najbolj pomemben in odločilen praktični preizkus. Njegova slabost je v tem, da dobljenih rezultatov navadno ne moremo prenesti na druge obratovalne pogoje.
Hladilno mazalno sredstvo je po možnosti sestavljeno tako, da pri njegovem primarnem namenu uporabe daje najboljše rezultate, istočasno pa se ga lahko uporabi za čim širše območje obdelave kovin. Široko območje uporabnosti posameznega sredstva omogoča poenotenje, s tem poenostavitev nabave, skladiščenje in razdeljevanje.
Kvalitetno hladilno mazalno sredstvo omogoča zmanjšanje stroškov nabave (daljša življenjska doba O manjša poraba), stroškov za orodje (daljša življenj-
ska doba), stroškov odstranjevanja odpadnih hladilno mazalnih sredstev (manjša količina), včasih odpade tudi potreba po naknadni fini obdelavi. Na ta način se lahko bistveno znižajo obratovalni stroški. Večja zmogljivost odrezavanja, skrajšanje zastojev in zmanjšanje izmeta kot posledica izboljšane kvalitete površine in doseganja toleranc vodijo k višji produktivnosti. Pravilna izbira hladilno mazalnega sredstva je mogoča le ob natančnem poznavanju delovnega postopka. Napačna izbira lahko želen učinek postavi na glavo. Pravilna uporaba hladilno mazalnih sredstev, zaradi večje zmogljivosti odrezavanja in širokega območja uporabnosti, izboljša gospodarnost in produktivnost na vseh področjih odrezavanja.
2.	VODOTOPNA HLADILNO MAZALNA SREDSTVA
PRIPRAVA
Vodotopna hladilno mazalna sredstva so kompleksno sestavljeni proizvodi. Že način ravnanja z njimi in vestnost, od skladiščenja do priprave za uporabo, sta zelo pomembna za uporabno dobo in kvaliteto emulzije (vodotopno hladilno mazalno sredstvo, ki vsebuje mineralno olje) ali raztopine (vodotopno hladilno mazalno sredstvo brez vsebnosti mineralnega olja). Glede na že prikazano razvrstitev, z besedo emulzije označujemo torej skupino tekočin, ki vsebujejo del mineralnega olja, z besedo raztopine pa skupino tekočin, ki mineralnega olja ne vsebujejo - sintetične tekočine.
A. Skladiščenje
Koncentrate vodotopnih hladilno mazalnih sredstev moramo ščititi pred pogostimi temperaturnimi spremembami, pred zmrzovanjem in svetlobo. Skladiščiti jih moramo zato le v zaprti embalaži in v normalno temperiranih prostorih.
B. Voda za pripravo
Kvaliteta vode ima močan vpliv na kvaliteto vodotopnih hladilno mazalnih sredstev in njihovo obnašanje med obratovanjem. Analiza vode bi morala vsebovati naslednje vplivne veličine:
• trdoto
• pH vrednost
• vsebnost kloridov
• vsebnost soli
• vsebnost mikroorganizmov.
Idealna trdota vode za uporabo v hladilno mazalnih sredstvih je med 8°dH in 20°dH (max 25° dH). Nižje trdote (<5°dH) povzročijo penjenje hla-dilno mazalnega sredstva (v takih primerih je priporočljivo povečati trdoto), višje trdote pa zmanjšujejo stabilnost emulzije, zaščito pred korozijo (priporočljivo mehčanje). Uporabljena voda za pripravo hladilno-mazalnega sredstva naj bi bila nevtralna, se pravi naj bi imela pH vrednost 6-7. Posebno pri zelo nizki pH vrednosti in vodi z vsebnostjo kloridov obstaja nevarnost, da komponente za zaščito pred rjavenjem ne zadoščajo in ne nudijo več zanesljive zaščite pred rjavenjem. Vodovodna voda z visoko vsebnostjo kloridov (nad 150 mg/l) zmanjšuje stabilnost. Prosti klor lahko z intenzivnim prezračevanjem ali s filtri odstranimo iz vode.
Uporabljena voda naj ima po možnosti določeno	stopnjo
čistosti.	Ostanki
izparevanja ne bi smeli biti nikoli višji kot 500-600 (max 800) mg/l. Največja nevarnost izhaja kljub filtriranju iz mikrobov v vodi. Vrednosti za število klic 105 v vodi za pripravo niso nobena redkost.
Prizadevati si moramo za dosego takšne kvalitete, kot jo ima pitna voda.
C.	Mešanje
Pri mešanju emulzij in raztopin veljajo naslednja osnovna pravila:
• mešalni rezervoar, črpalke, cevovodi in gibljive cevi morajo biti vedno popolnoma čisti
• nedostopne hladilno mazalne sisteme orodnih strojev moramo pred novo polnitvijo očistiti in dezinficirati. V ta namen obstajajo posebna sredstva
• v hladnih letnih časih je potrebno koncentrate najprej ogreti na sobno temperaturo
• koncentratov nikakor ne smemo segrevati z ognjem ali jih mešati z vpihavanjem pare.
Mešanje emulzij
V ta namen uporabljamo avtomatske mešalne naprave, ki delujejo na injektorskem principu.
Če takšne naprave nimamo, moramo koncentrat v tankem curku in ob intenzivnem mešanju vlivati v vodo. Nikoli ne smemo delati obratno!
Mešanje raztopin
Ta postopek je manj težaven, ker se koncentrati zelo dobro topijo v vodi. Seveda pa je potrebno upoštevati pravila, navedena na začetku te podtočke.
D.	Delovna koncentracija
Delovno koncentracijo hladilno mazalnega sredstva določajo naslednji parametri:
• material obdelovan-
ca (trdota, nagnjenost h koroziji itd.)
• postopek obdelave
• potrebna zaščita pred korozijo tistih ob-delovancev, ki jih bomo npr. medfazno skladiščili.
Proizvajalci hladilno mazalnih sredstev predpisujejo območje vrednosti koncentracij za posamezne načine obdelave in materiale. Delovna koncentracija mora biti v navedenem območju. Optimalne vrednosti pa lahko ugotovimo samo s praktičnim delom, s spreminjanjem parametrov v priporočenem območju in s spremljanjem rezultatov sprememb na obdelo-vancu, stroju in hladilno mazalnem sredstvu.
(v 2. delu: Vodotopna hladilno mazalna sredstva - nadaljevanje, Ne-vodotopna hladilna sredstva)
Pripravila: mag. Milan Kambič, dipl. ing., Brane Kus, dipl. ing. - OLMA p. o.