tribotechnika_4_2012_nahlad_1

ročník: V. 4/2012 • cena 3 €•

Aspekty opotrebenia rezného klina nástroja

Protikorózna ochrana

Živice v oleji – nepriateľ strojných zariadení

Foto: Benz GmbH Werkzeugsysteme

Časopis TriboTechnika vydáva: Vydavateľstvo Techpark, o. z.,registrácia vykonaná 22. 10. 2003 pod č. VVS/1–900/90–22538Redakcia: TechPark, o. z., Pltnícka č. 4, 010 01 Žilina, SlovakiaTel.: +421 41 500 16 56 – 8, Mobil: 0905 206 227

Šéfredaktorka: Ing. Dana Tretiníková, e-mail: PR a marketing: Mgr. Zuzana Augustínová, e-mail: augustinovaRedakcia: Ladislav Repčík, e-mail: Grafika: Grafické štúdio vydavateľstva TechPark ŽilinaRozširuje: Vlastná distribučná sieť, MEDIA PRINT KAPA BratislavaISSN 1338–0524

E–mail: [email protected], [email protected],www.tribotechnika.sk

[email protected]@techpark.sk

[email protected],

Vážení čitatelia,

v aktuálnom čísle TriboTechniky dominuje téma obrábanie kovov a všetko, čo s tým súvisí. Dôvod je prostý. Výroba súčiastok trieskovým obrábaním je najtypickejšou technologickou operáciou strojárskej výroby. Inšpiráciou je aj konštruktívna konfrontácia trieskové obrábanie verzus tvárnenie resp. lisovanie. Tieto dva základné spôsoby výroby sa neustále predbiehajú a dokazujú svoju opodstatnenosť. Najmä v 80-tých rokoch minulého storočia bolo cítiť silný tlak zo strany objemového tvárnenia a presného lisovania a prudko sa rozvíjajúcej práškovej metalurgie. Boli dokonca aj naivné pokusy vyrábať jeden z najušľachtilejších a najnáročnejších strojárskych výrobkov – valivé ložiská práškovou metalurgiou.

Hlavné argumenty proti trieskovému obrábaniu: je neefektívne, charakterizované nízkym využitím materiálu a k tomu je neperspektívne z dôvodov potreby likvidácie chladiacich a rezných kvapalín, ale najmä potrebou náročnej manipulácie s trieskami ekologicky .

Táto, do určitej miery oprávnená kritika, ale predovšetkým narastajúci ekonomický a ekologický spolo-čenský tlak vyburcoval obrábačov kovov a spôsobil doslova revolúciu v trieskovom obrábaní. Totálna mobilizácia výskumných a vývojových kapacít v tejto a príbuzných oblastiach priniesla svoje ovocie. Dnes možno konštatovať, že trieskové obrábanie má pevnú pozíciu v hierarchii technologických operácií strojárskej výroby a nás teší, že je to najmä zásluhou ovládnutia tribológie rezného procesu. Najnovšie poznatky pri štúdiu trenia pri kontakte rezný nástroj – obrobok a rezný nástroj - trieska umožnili až 5 násobné zvýšenie rezných rýchlosti, čo spolu s vývojom výkonných obrábacích strojov spôsobilo nebývalé zvýšenie produktivity práce a presnosti výrobkov. Pokrok sa dosiahol predovšetkým optimalizáciou geometrie rezných nástrojov, materiálov a ich povrchových úprav nanášaním oteru vzdorných vrstiev, vývojom technologických kvapalín s vyššími úžitkovými vlastnosťami a zdokonalením konštrukcie numericky riadených NC a CNC obrábacích centier s vysokým počtom stupňov voľnosti.

Vážení čitatelia, predchádzajúce riadky v žiadnom prípade nemožno chápať ako ódu na trieskové obrábanie. Ide o konštatovanie, že momentálne je zrejme trieskové obrábanie o krok vpred pred svojim súputníkom. To však vôbec neznačí spochybňovanie významu tzv. bez trieskových technológií, ako je tvár-nenie či už za tepla alebo studena, lisovanie, prášková metalurgia. Práve naopak, uvedené základné tech-nologické princípy si nekonkurujú, ale sa vzájomne doplňujú. Typickým príkladom je už spomínaná výroba ložísk. Ťažko si dnes predstaviť túto náročnú strojársku výrobu bez jednej alebo druhej technológie. Naviac v tomto prípade má tvárnenie oproti trieskovému obrábaniu jednu nie zanedbateľnú výhodu a tou je mož-nosť využitia spevnenia materiálu za studena a neprerušovanie vlákien ocele, čo podstatne zvyšuje dyna-mickú únosnosť valivých ložísk. Ale to už je téma pre odborníkov. Nás môže tešiť, že tribológia hrá v oboch prípadoch významnú úlohu. Pri sústružení, frézovaní, vŕtaní, či brúsení, ale ani pri tvárnení resp. lisovaní nemožno opomenúť trenie. Podobne ako v prípade rezných nástrojov, aj funkčné plochy súčasného lisova-cieho a tvárniaceho náradia sú opatrené vhodnými povlakmi väčšinou na báze Ti – Ni, ktoré zvyšujú život-nosť náradia a presnosť výrobkov a vytvárajú tak podmienky pre lepšie uplatnenie v procese výroby.

Ako vždy privítame širokú diskusiu na túto tému, ktorá veríme bude na všestranný prospech

redakcia časopisu TriboTechnika

TriboTechnika 4/2012

3

Obsah:Sedem veľtrhov na MSV Brno............................................................................................................................................. 6Aspekty opotrebenia rezného klina nástroja a vplyv progresívnych technológií povlakovania na opotrebenie ............................................................................. 7, 8, 9Tvrdé chrómovanie z produkce firmy BOMAX.................................................................................................... 10, 11Systémy starostlivosti o olej v obtokovej filtrácii .............................................................................................. 12, 13Trendy vo vývoji protikoróznej ochrany dutín karosérii automobilov ............................................... 14, 15, 16Protikorózna ochrana - dôležitý faktor pre obrobok, ako aj pre obrábací stroj.............................................................................................................................................. 16, 17Oxalátování a tažení trub z korozivzdorných ocelí ........................................................................................... 18, 19Nový modulární rychlovýměnný systém BENZ Solidfix® snižuje přípravné časy a prostoje ................................................................................................................................. 20Opotrebenie nástroja v podmienkach prerušovaného rezu ................................................................. 21, 22, 23Využití manganatého fosfátování při usnadnění záběhu točivých strojních součástí a snížení vlečného tření ..................................................................................... 24, 25Směry dalšího vývoje tribotechnických laboratoří........................................................................................... 26, 27S vodou miešateľné obrábacie kvapaliny – teória a prax ................................................................ 28, 29, 30, 31Živice v oleji – nepriateľ strojných zariadení ................................................................................................ 32, 33, 34Inovace produktů v oblasti frézování a soustružení ........................................................................................ 34, 35Technologické hľadiská delenia materiálov plazmovým a laserovým lúčom ................................................................................................................ 36, 37, 38, 39Obtížně odmastitelná maziva ........................................................................................................................... 40, 41, 42Možnosti stanovení antioxidantů v mazacích olejích .................................................................................... 42, 43Paliva a biopaliva možnosti a rizika ................................................................................................................ 44, 45, 46Aké bolo Národné fórum údržby 2012 ................................................................................................................. 46, 47Stabilita mazacích olejov ............................................................................................................................. 48, 49, 50, 51Analýza plastických maziv .................................................................................................................................. 52, 53, 54Tribotechnika – konferencia ............................................................................................................................................ 54Aplikace a diagnostika plastických maziv .................................................................................................... 55, 56, 57Ohliadnutie za konferenciou Atotech ...........................................................................................................................58

-kovacie zápustky-strižné nástroje-prípravky (upínacie, vŕtacie, ...)-kokily -razidlá -kalibre-meracie prípravky-ostatné strojárske dielce a súčiastky

Výrobný program:

DIVÍZIA NÁSTROJÁREŇ

ELBA, a. s. - Divízia nástrojáreňul. Československej armády 264/58967 01 Kremnicamobil: +421 905 421 382telefón: +421 45 6704 334e-mail: [email protected] www.elba.sk

SLOVENSKÁ PLYNÁRENSKÁ AGENTÚRA, s.r.o.SLOVENSKÝ PLYNÁRENSKÝ A NAFTOVÝ ZVÄZ

v spolupráci soSlovenskou spoločnosťou pre tribológiu a tribotechniku

Asociáciou technickej diagnostiky SR

Vás pozývajú na workshop

TRIBOTECHNIKA a TRIBOLÓGIA

24. – 25. 09. 2012, Žilina

Progresívny prístup v systéme starostlivosti o technické zariadenia aplikáciou tribotechniky, organizovaním techniky mazania a starostlivosťou o mazivá.SPNZ a SPA, s. r. o. v spolupráci so Slovenskou spoločnosťou pre tribológiu a

tribotechniku a Asociáciou technických diagnostikov sa rozhodli, vzhľadom na potrebu priemyselnej praxe v dňoch 24. a 25. septembra 2012 zorganizovať 1.

ročník workshopu na tému starostlivosti o tribotechnické zariadenia.

Kontaktná adresa: SPA, s.r.o., Tatiana Škopková

Mlynské nivy 48, 821 09 Bratislava 2E-mail: [email protected]

Uzávierka prihlášok : 17. 9. 2012

hotel Slovakia


5

Obsah:Sedem veľtrhov na MSV Brno............................................................................................................................................. 6Aspekty opotrebenia rezného klina nástroja a vplyv progresívnych technológií povlakovania na opotrebenie ............................................................................. 7, 8, 9Tvrdé chrómovanie z produkce firmy BOMAX.................................................................................................... 10, 11Systémy starostlivosti o olej v obtokovej filtrácii .............................................................................................. 12, 13Trendy vo vývoji protikoróznej ochrany dutín karosérii automobilov ............................................... 14, 15, 16Protikorózna ochrana - dôležitý faktor pre obrobok, ako aj pre obrábací stroj.............................................................................................................................................. 16, 17Oxalátování a tažení trub z korozivzdorných ocelí ........................................................................................... 18, 19Nový modulární rychlovýměnný systém BENZ Solidfix® snižuje přípravné časy a prostoje ................................................................................................................................. 20Opotrebenie nástroja v podmienkach prerušovaného rezu ................................................................. 21, 22, 23Využití manganatého fosfátování při usnadnění záběhu točivých strojních součástí a snížení vlečného tření ..................................................................................... 24, 25Směry dalšího vývoje tribotechnických laboratoří........................................................................................... 26, 27S vodou miešateľné obrábacie kvapaliny – teória a prax ................................................................ 28, 29, 30, 31Živice v oleji – nepriateľ strojných zariadení ................................................................................................ 32, 33, 34Inovace produktů v oblasti frézování a soustružení ........................................................................................ 34, 35Technologické hľadiská delenia materiálov plazmovým a laserovým lúčom ................................................................................................................ 36, 37, 38, 39Obtížně odmastitelná maziva ........................................................................................................................... 40, 41, 42Možnosti stanovení antioxidantů v mazacích olejích .................................................................................... 42, 43Paliva a biopaliva možnosti a rizika ................................................................................................................ 44, 45, 46Aké bolo Národné fórum údržby 2012 ................................................................................................................. 46, 47Stabilita mazacích olejov ............................................................................................................................. 48, 49, 50, 51Analýza plastických maziv .................................................................................................................................. 52, 53, 54Tribotechnika – konferencia ............................................................................................................................................ 54Aplikace a diagnostika plastických maziv .................................................................................................... 55, 56, 57Ohliadnutie za konferenciou Atotech ...........................................................................................................................58

-kovacie zápustky-strižné nástroje-prípravky (upínacie, vŕtacie, ...)-kokily -razidlá -kalibre-meracie prípravky-ostatné strojárske dielce a súčiastky

Výrobný program:

DIVÍZIA NÁSTROJÁREŇ

ELBA, a. s. - Divízia nástrojáreňul. Československej armády 264/58967 01 Kremnicamobil: +421 905 421 382telefón: +421 45 6704 334e-mail: [email protected] www.elba.sk

SLOVENSKÁ PLYNÁRENSKÁ AGENTÚRA, s.r.o.SLOVENSKÝ PLYNÁRENSKÝ A NAFTOVÝ ZVÄZ

v spolupráci soSlovenskou spoločnosťou pre tribológiu a tribotechniku

Asociáciou technickej diagnostiky SR

Vás pozývajú na workshop

TRIBOTECHNIKA a TRIBOLÓGIA

24. – 25. 09. 2012, Žilina

Progresívny prístup v systéme starostlivosti o technické zariadenia aplikáciou tribotechniky, organizovaním techniky mazania a starostlivosťou o mazivá.SPNZ a SPA, s. r. o. v spolupráci so Slovenskou spoločnosťou pre tribológiu a

tribotechniku a Asociáciou technických diagnostikov sa rozhodli, vzhľadom na potrebu priemyselnej praxe v dňoch 24. a 25. septembra 2012 zorganizovať 1.

ročník workshopu na tému starostlivosti o tribotechnické zariadenia.

Kontaktná adresa: SPA, s.r.o., Tatiana Škopková

Mlynské nivy 48, 821 09 Bratislava 2E-mail: [email protected]

Uzávierka prihlášok : 17. 9. 2012

hotel Slovakia


5

Termínové spojenie MSV so špe- ky informácie – od noviniek vo výrobných cializovanými technologickými technológiach cez výhodné ponuky od dodávate-veľtrhmi nie je novinkou. V roku ľov materiálov a komponentov až po problematiku 2010 Veletrhy Brno reagovali na bezpečnosti práce, financovania alebo výskumu.vývoj ekonomiky i prezentovaných brandží a spojenie sa osvedčilo. Slovenská účasť na MSVFirmy, ktoré sa predtým zúčastňo- Slovensko patrí, čo do počtu vystavovateľov, k naj-vali Medzinárodného strojárskeho silnešie zastúpeným krajinám. Po Nemecku veľtrhu a špecializovaných projek- prichádza na brnianske výstavisko najviac firiem tov, privítali, možnosť vystavovať práve zo Slovenska. Vlani sa na MSV prezentovalo iba raz v roku pred širokou odbor- viac ako sedemdesiat slovenských vystavovateľov nou klientelou. Spokojní boli aj vrátane firiem participujúcich na oficiálnej expozí-návštevníci, ktorí na jednom mies- cii Ministerstva hospodárstva SR. te nadviazali kontakty a získali všet- -red-

potrebné

Tohtoročný medzinárodný strojársky veľtrh bude prebiehať v tradičnom septembrovom ter-

míne, od 10. do 14. 9. spoločne s ním sa uskutoční ďalších šesť špecializovaných výstav-

ných akcií: 8. medzinárodný veľtrh obrábacích a tvárniacich strojov IMT, 14. medzinárodný

zlievárenský veľtrh FOND-EX, 21. medzinárodný veľtrh zváracej techniky WELDING,

4. medzinárodný veľtrh technológií pre povrchové úpravy PROFINTECH, 3. medzinárodný

veľtrh plastov, pryže a kompozitov PLASTEX a 11. medzinárodný veľtrh prostriedkov osobnej

ochrany, bezpečnosti práce a pracovného prostredia INTERPROTEC.

4/2012 TriboTechnika

6


2

Sedem veľtrhov na MSV Brno

kubickým nitridom bóru (CBN) bude dosahovať Teoretické východiskátáto teplota v mieste rezu hodnotu až do 1 000 °C.Proces odoberania triesky rezným

klinom (RK) nástroja je sprevádza-Opotrebenie a životnosť nástrojaný uvoľnenou energiou, ktorej pre-Opotrebenie nástroja môže nadobúdať tieto formy: javená forma - teplo sa veľkou mie-vyštrbenie hrany, obrúsenie hrany, ryha, kráter, rou podieľa na celkovej životnosti zásek, prasklina, lom-totálna deštrukcia.nástroja. Značná časť tepla, ktoré Neexistuje jediná, všeobecne platná a akceptovaná vzniká pri obrábaní je generovaná definícia životnosti. Životnosť RK musí byť vzťaho-trením odchádzajúcej triesky po vaná k obrábanému, ale aj k reznému materiálu. povrchu RK. Spôsob ako kvantifikovať životnosť RK je limita maxi-Navyše sily pôsobiace na rezný klin málne prípustného opotrebenia na chrbte RK, tzv. majú tendenciu kolísať v závislosti Kritérium opotrebenia – VB, alebo VBmax. na štruktúre (nehomogenite) odo-Matematicky môže byť životnosť RK vyjadrená beraného materiálu, alebo v dôs-nasledovnou Taylorovou rovnicou, ktorá je dobrým ledku prerušovaného rezu. Preto matematickým priblížením pre skutočnú životnosť sú pri vysokých teplotách defino-RK nástroja.vané nasledovné požiadavky na

rezný klin: tuhosť a pevnosť, hú-nV T = Ccževnatosť, odolnosť proti opotre-

beniu, vysoká tvrdosť.Všeobecnejšia forma tejto rovnice potom Vo všeobecnosti možno predpo-nadobudne tvar:kladať, že pri tvorení triesky sa , kde: značná časť energie premení na

teplo a 80 % (závisí od rôznych fak-V = rezná rýchlosť, T= životnosť, ap= hĺbka rezu, ctorov, hlavne od reznej rýchlosti) f= posuv, x a y experimentálne získané konštanty , tejto tepelnej energie sa odvedie n a C experimentálne získané, alebo publikované z miesta rezu v trieske. Zvyšných materiálové konštanty RK, obrobku a posuvu.cca 20 % prechádza do rezného kli-Z praktického hľadiska sa v konkrétnych podmien-na. Pri obrábaní “mäkkých” ocelí kach obrábania kovov podieľajú tri kľúčové aspekty môže táto teplota presiahnuť na zvyšovaní životnosti nástrojov: základný sub-550 °C, čo je napr. pre HSS (rýchlo-strát, povlak a úprava povrchu povlaku. Tieto tri rezná oceľ) maximálne únosná aspekty, spolu s reznou geometriou RK nástroja teplota pri zachovaní jej mecha-a polomerom zaoblenia reznej hrany, dovoľujú nických vlastností, menovite tvr-výber z istých kombinácií a ich aplikovateľnosť pre dosti. Pri obrábaní tvrdých ocelí

V TriboTechnike 3/2011 bol uverejnený tento článok v neprimerane skrátenej forme, za čo

sa autorovi ospravedlňujeme. Nasledujúci text pojednáva o téme v plnom rozsahu.

V posledných päťdesiatich rokoch bol výskum a vývoj smerovaný do oblasti zlepšovania

základných rezných materiálov a ich povlakov. Dnes si už žiadny progresívny rezný nástroj

pre trieskové obrábanie kovov, menovite jeho reznú časť, nemožno predstaviť bez kvalit-

ného rezného materiálu. Pod pojmom “rezný materiál” potom rozumieme kvalitný tvrdoko-

vový a povlakovaný substrát. Problematika tvrdokovových substrátov a samotných

tvrdých povlakov je predmetom neustáleho vývoja a výskumu.

7

Aspekty opotrebenia rezného klina nástroja a vplyv progresívnych technológií povlakovania na opotrebenie

CfapTV yxn

C =´


široké spektrum obrábaných materiálov pri spo-ľahlivom výkone a hospodárnom obrábaní.

SubstrátKvôli aplikovateľnosti na širokej škále obrábaných materiálov musia tvrdokovové nástroje zahŕňať kombináciu pevnosti a húževnatosti. Výrobcovia tvrdokovových rezných materiálov tak v skutoč-nosti môžu prispôsobiť substrát zmenou veľkosti zrna volfrámu v rozsahu od 1 do 5 μm. Veľkosť zrna tak hrá významnú úlohu pri dosiahnutí požadovaného výkonu obrábania. Čím je frakcia

je nárast dopytu nástrojov s PVD povlakom na zrna jemnejšia, tým je základný substrát odolnejší úkor CVD. Hrúbka CVD povlaku sa pohybuje voči opotrebeniu a naopak. Jemnozrnné substráty rozmedzí 5-15 μm, v porovnaní s PVD povlakom, (submikrón) sú primárne určené pre vymeniteľné kde sa hrúbka pohybuje v rozmedzí 2 -6 μm. rezné doštičky (VRD), ktoré sa používajú na Povlak CVD je aplikovaný na základný substrát pri obrábanie húževnatých a tvrdých materiálov v le-vysokých teplotách a pri chladnutí vzniká v po-teckom priemysle ako sú titán, Inconel a vysoko vrchových vrstvách povlaku ťahové napätie, ktoré teplotné zliatiny.je iniciátorom povrchových mikrotrhlín. Na rozdiel Navyše, zmena obsahu kobaltu 6–12 %, má od PVD povlaku, kde v interakcii so základným priamy vplyv na mechanické vlastnosti substrátu. substrátom vznikajú tlakové napätia . Každý z tých-Preto sa môže obsah a zloženie prispôsobiť požia-to faktorov má významný vplyv na životnosť rez-davkám konkrétnej aplikácie obrábania kovov, nej hrany pri kontinuálnom, alebo prerušovanom pre požadované zvýšenie húževnatosti a odol-obrábaní. V súčasnosti existujú nasledovné druhy nosti proti opotrebeniu. povlakov:Požadovaný výkon substrátu sa môže zvýšiť · Titan Nitrid (TiN) – univerzálny PVD povlak, vyka-obohatením povrchových vrstiev kobaltom, alebo zujúci značnú tvrdosť.selektívne pridaním iných druhov legujúcich · Titan Carbon-Nitrid (TiCN) – povrchové vrstvy prvkov do karbidu volfrámu, ako je titán karbid nasýtené uhlíkom majú vplyv na tvrdosť povlaku (TiC), karbid tantalu (TaC), karbidu vanádu (VC) a nižší koeficient trenia po tomto povlaku. a karbid nióbu (NbC). · Titan Alumínium Nitrid (TiAlN alebo AlTiN) - ob-Povrchová vrstva substrátu obohatená kobaltom sahuje vrstvu oxidu hlinitého, ktorý poskytuje potom výrazne zvyšuje tuhosť reznej hrany, čo je vyššiu životnosť RK pri aplikáciách intenzívneho využívané pri aplikáciách prerušovaného obrába-vzniku tepla. Používajú sa hlavne pri obrábaní za nia. sucha a vysokorýchlostnom obrábaní.Okrem toho je pri výbere vhodného substrátu pre · Chróm Nitrid (CRN) – veľmi vhodný pre apliká-konkrétny materiál obrobku a konkrétne cie obrábaných materiálov, kde sa tvorí nárastok.požiadavky obrábania potrebné vziať do úvahy · Diamant – najlepšia voľba pre obrábanie neže-päť ďalších vlastností substrátu: lomovú húževna-lezných materiálov. Zvlášť vhodné pre obrábanie tosť, šmykovú pevnosť, pevnosť v tlaku, tvrdosť

a odolnosť proti tepelným šokom. Vývojoví inžinieri ISCAR-u upravili zloženie substrátu v novom SUMO TEC substráte pre ďalšie zvýšenie výkonu obrábania. Nové VRD určené pre široké spektrum obrábaných materiálov majú väč-šiu odolnosť proti plastickej deformácií, čo zmier-ňuje ďalší zdroj mikrotrhlín pri procese povlakova-nia. Úplne nový substrát tiež zvyšuje výkon pri obrábaní liatin .

Tvrdé povlakyPri analýze vývoja povlakov v posledných rokoch

8

Obr. 1 CVD povlak s evidentnou mikrotrhlinou (vľavo), vpra-vo nový SUMO TEC povlak s upravenou hladkou plochou

Obr. 2 PVD povlak s evidentným “kvapôčkovým povrchom”(vpravo). Vľavo nový SUMO TEC povlak s hladkou plochou

grafitu, kompozitov s kovovou matricou, abra- rezné rýchlosti s vysokou odolnosťou proti zívnych materiálov s vysokým obsahom kremíka o p o tr e b o v a n i u .a hliníka a ďalších abrazívnych materiálov. Je abso-lútne nevhodný pre obrábanie ocele.

Praktické aplikácieFirma ISCAR nedávno predstavila svoju3P SUMO TEC unikátnu úpravu povrchových vrstiev povlakov, ktorá zlepšuje ich pevnosť, frikčné vlast-nosti a odolnosť voči vylupovaniu PVD a CVD povlakov. SUMO TEC technológia tak znižuje trenie a tým aj potrebu energie pre oddelenie triesky a zároveň zvyšuje odolnosť voči tvorbe nárastku.Unikátny proces “popovlakovania” znižuje počet Úprava povrchu povlaku reznej hranymikrotrhlín na povrchu povlaku VRD pri chladnutí Úprava povrchu reznej hrany v mnohých v procese povlakovania spôsobom CVD (obr.1). prípadoch určuje rozdiel medzi úspešným Podobne úprava povrchovej vrstvy odstraňuje obrábaním a enormným opotrebením rezného nežiadúce kvapôčky na povrchu povlaku, ktoré sú klina. Parametre pre honovanie sú závislé od tak typické pri procese PVD povlakovania. požiadaviek pre rôzne materiály obrobkov a rôzne V dôsledku tejto úpravy povrchu má povlak hladší spôsoby obrábania. Napríklad, vysokorýchlostné povrch, čo má za následok lepší sklz odchádzajúcej dokončovacie obrábanie ocelí si vyžaduje diamet-triesky z miesta rezu, jej kontinuálny a neprerušo- rálne odlišný povrch RK, ako pre hrubovanie.vaný pohyb.

Všeobecne platí, že úprava povrchovej vrstvy honovaním je nutná pre kontinuálne obrábanie, ale aj pre frézovanie väčšiny uhlíkových ocelí a lia-tin. Pre prerušovaný a ťažký rez je predpokladom „T“ fazetka na reznej hrane.Naproti tomu ostrá rezná hrana je potrebná pre obrábanie nerezových ocelí, alebo vysokoteplot-ných zliatin a húževnatých materiálov. Podobnú geometriu a leštením upravenú reznú hranu je potrebné použiť pri efektívnom obrábaní hliníka.

ZáverZ uvedeného a tiež z obr. 4 vyplýva, že inovatívny Vľavo (schematicky zobrazený) problematický, prístup firmy ISCAR v oblasti povlakov tvrdo-trením brzdený a prerušovaný odchod triesky na kovových nástrojov priniesol zlepšenie životnosti neupravenom tvrdom povlaku. Vpravo nový SUMO vo všeobecnosti (pre rôzne spôsoby obrábania a TEC povlak s hladkou plochou a plynulým rôznych druhov obrábaných materiálov), od cca 25 odchodom triesky.do 75 % . Aby toto zlepšenie životnosti malo u kon-Ďalšou novinkou je DO-TEC, technológia úpravy cového užívateľa aj náležitý ekonomický efekt, je povrchovej vrstvy povlaku, ktorá zahŕňa TiAlN PVD žiadúce zvýšenú životnosť nástroja transformovať vrstvy na hornej vrstve MTCVD Al O MTCVD. Táto 2 3

do vyšších technologických parametrov napr. vyš-kombinácia ponúka užívateľovi niekoľko výhod, šej reznej rýchlosti, alebo vyššieho posuvu. ako je použitie stredných až vysokých rezných

Autor: Ing. Peter Ťapaj, Csc.rýchlostí pre rôzne druhy šedej liatiny pre vysoké

Obr. 3 Frikčné vlastnosti povlaku v mieste rezu v procese obrábania

Obr. 4. Porovnanie životnosti štandardného a SUMO TEC povlaku

4/2012 TriboTechnika TriboTechnika 4/2012

široké spektrum obrábaných materiálov pri spo-ľahlivom výkone a hospodárnom obrábaní.

SubstrátKvôli aplikovateľnosti na širokej škále obrábaných materiálov musia tvrdokovové nástroje zahŕňať kombináciu pevnosti a húževnatosti. Výrobcovia tvrdokovových rezných materiálov tak v skutoč-nosti môžu prispôsobiť substrát zmenou veľkosti zrna volfrámu v rozsahu od 1 do 5 μm. Veľkosť zrna tak hrá významnú úlohu pri dosiahnutí požadovaného výkonu obrábania. Čím je frakcia

je nárast dopytu nástrojov s PVD povlakom na zrna jemnejšia, tým je základný substrát odolnejší úkor CVD. Hrúbka CVD povlaku sa pohybuje voči opotrebeniu a naopak. Jemnozrnné substráty rozmedzí 5-15 μm, v porovnaní s PVD povlakom, (submikrón) sú primárne určené pre vymeniteľné kde sa hrúbka pohybuje v rozmedzí 2 -6 μm. rezné doštičky (VRD), ktoré sa používajú na Povlak CVD je aplikovaný na základný substrát pri obrábanie húževnatých a tvrdých materiálov v le-vysokých teplotách a pri chladnutí vzniká v po-teckom priemysle ako sú titán, Inconel a vysoko vrchových vrstvách povlaku ťahové napätie, ktoré teplotné zliatiny.je iniciátorom povrchových mikrotrhlín. Na rozdiel Navyše, zmena obsahu kobaltu 6–12 %, má od PVD povlaku, kde v interakcii so základným priamy vplyv na mechanické vlastnosti substrátu. substrátom vznikajú tlakové napätia . Každý z tých-Preto sa môže obsah a zloženie prispôsobiť požia-to faktorov má významný vplyv na životnosť rez-davkám konkrétnej aplikácie obrábania kovov, nej hrany pri kontinuálnom, alebo prerušovanom pre požadované zvýšenie húževnatosti a odol-obrábaní. V súčasnosti existujú nasledovné druhy nosti proti opotrebeniu. povlakov:Požadovaný výkon substrátu sa môže zvýšiť · Titan Nitrid (TiN) – univerzálny PVD povlak, vyka-obohatením povrchových vrstiev kobaltom, alebo zujúci značnú tvrdosť.selektívne pridaním iných druhov legujúcich · Titan Carbon-Nitrid (TiCN) – povrchové vrstvy prvkov do karbidu volfrámu, ako je titán karbid nasýtené uhlíkom majú vplyv na tvrdosť povlaku (TiC), karbid tantalu (TaC), karbidu vanádu (VC) a nižší koeficient trenia po tomto povlaku. a karbid nióbu (NbC). · Titan Alumínium Nitrid (TiAlN alebo AlTiN) - ob-Povrchová vrstva substrátu obohatená kobaltom sahuje vrstvu oxidu hlinitého, ktorý poskytuje potom výrazne zvyšuje tuhosť reznej hrany, čo je vyššiu životnosť RK pri aplikáciách intenzívneho využívané pri aplikáciách prerušovaného obrába-vzniku tepla. Používajú sa hlavne pri obrábaní za nia. sucha a vysokorýchlostnom obrábaní.Okrem toho je pri výbere vhodného substrátu pre · Chróm Nitrid (CRN) – veľmi vhodný pre apliká-konkrétny materiál obrobku a konkrétne cie obrábaných materiálov, kde sa tvorí nárastok.požiadavky obrábania potrebné vziať do úvahy · Diamant – najlepšia voľba pre obrábanie neže-päť ďalších vlastností substrátu: lomovú húževna-lezných materiálov. Zvlášť vhodné pre obrábanie tosť, šmykovú pevnosť, pevnosť v tlaku, tvrdosť

a odolnosť proti tepelným šokom. Vývojoví inžinieri ISCAR-u upravili zloženie substrátu v novom SUMO TEC substráte pre ďalšie zvýšenie výkonu obrábania. Nové VRD určené pre široké spektrum obrábaných materiálov majú väč-šiu odolnosť proti plastickej deformácií, čo zmier-ňuje ďalší zdroj mikrotrhlín pri procese povlakova-nia. Úplne nový substrát tiež zvyšuje výkon pri obrábaní liatin .

Tvrdé povlakyPri analýze vývoja povlakov v posledných rokoch

8

Obr. 1 CVD povlak s evidentnou mikrotrhlinou (vľavo), vpra-vo nový SUMO TEC povlak s upravenou hladkou plochou

Obr. 2 PVD povlak s evidentným “kvapôčkovým povrchom”(vpravo). Vľavo nový SUMO TEC povlak s hladkou plochou

grafitu, kompozitov s kovovou matricou, abra- rezné rýchlosti s vysokou odolnosťou proti zívnych materiálov s vysokým obsahom kremíka o p o tr e b o v a n i u .a hliníka a ďalších abrazívnych materiálov. Je abso-lútne nevhodný pre obrábanie ocele.

Praktické aplikácieFirma ISCAR nedávno predstavila svoju 3P SUMO TEC unikátnu úpravu povrchových vrstiev povlakov, ktorá zlepšuje ich pevnosť, frikčné vlast-nosti a odolnosť voči vylupovaniu PVD a CVD povlakov. SUMO TEC technológia tak znižuje trenie a tým aj potrebu energie pre oddelenie triesky a zároveň zvyšuje odolnosť voči tvorbe nárastku.Unikátny proces “popovlakovania” znižuje počet Úprava povrchu povlaku reznej hranymikrotrhlín na povrchu povlaku VRD pri chladnutí Úprava povrchu reznej hrany v mnohých v procese povlakovania spôsobom CVD (obr.1). prípadoch určuje rozdiel medzi úspešným Podobne úprava povrchovej vrstvy odstraňuje obrábaním a enormným opotrebením rezného nežiadúce kvapôčky na povrchu povlaku, ktoré sú klina. Parametre pre honovanie sú závislé od tak typické pri procese PVD povlakovania. požiadaviek pre rôzne materiály obrobkov a rôzne V dôsledku tejto úpravy povrchu má povlak hladší spôsoby obrábania. Napríklad, vysokorýchlostné povrch, čo má za následok lepší sklz odchádzajúcej dokončovacie obrábanie ocelí si vyžaduje diamet-triesky z miesta rezu, jej kontinuálny a neprerušo- rálne odlišný povrch RK, ako pre hrubovanie.vaný pohyb.

Všeobecne platí, že úprava povrchovej vrstvy honovaním je nutná pre kontinuálne obrábanie, ale aj pre frézovanie väčšiny uhlíkových ocelí a lia-tin. Pre prerušovaný a ťažký rez je predpokladom „T“ fazetka na reznej hrane.Naproti tomu ostrá rezná hrana je potrebná pre obrábanie nerezových ocelí, alebo vysokoteplot-ných zliatin a húževnatých materiálov. Podobnú geometriu a leštením upravenú reznú hranu je potrebné použiť pri efektívnom obrábaní hliníka.

ZáverZ uvedeného a tiež z obr. 4 vyplýva, že inovatívny Vľavo (schematicky zobrazený) problematický, prístup firmy ISCAR v oblasti povlakov tvrdo-trením brzdený a prerušovaný odchod triesky na kovových nástrojov priniesol zlepšenie životnosti neupravenom tvrdom povlaku. Vpravo nový SUMO vo všeobecnosti (pre rôzne spôsoby obrábania a TEC povlak s hladkou plochou a plynulým rôznych druhov obrábaných materiálov), od cca 25 odchodom triesky.do 75 % . Aby toto zlepšenie životnosti malo u kon-Ďalšou novinkou je DO-TEC, technológia úpravy cového užívateľa aj náležitý ekonomický efekt, je povrchovej vrstvy povlaku, ktorá zahŕňa TiAlN PVD žiadúce zvýšenú životnosť nástroja transformovať vrstvy na hornej vrstve MTCVD Al O MTCVD. Táto 2 3

do vyšších technologických parametrov napr. vyš-kombinácia ponúka užívateľovi niekoľko výhod, šej reznej rýchlosti, alebo vyššieho posuvu. ako je použitie stredných až vysokých rezných

Autor: Ing. Peter Ťapaj, Csc.rýchlostí pre rôzne druhy šedej liatiny pre vysoké

Obr. 3 Frikčné vlastnosti povlaku v mieste rezu v procese obrábania

Obr. 4. Porovnanie životnosti štandardného a SUMO TEC povlaku


vynikajícím vlastnostem se tvrdé chromování pou-Tvrdé chromování je elektroche-žívá v mnoha různých aplikacích. Jednou z výhod tvr-mický proces, používán k nanesení dého chromování je možnost nanášet silné vrstvy, vrstvy chromu na základní materi-a proto se často používá na renovaci opotřebených ál. Tvrdé neboli průmyslové chro-částí. Tvrdé chromování není vhodné jako náhrada mování se používá na částech kde dekoračního chromování.je potřeba především vysoké tvrdosti a otěruvzdornosti. Díky svým Vlastnosti povrchu· Vysoká tvrdost: 850-1100 HV (66-70 HRC)· Vysoká otěruvzdornost· Dobrá korozní odolnost· Nízký součinitel tření: tvrdý chrom s ocelí, statický

0.19

Vrstvy· 5 µm – 1 mm

Rozměry dílů· Délka až 2.7 m· Maximální hmotnost 550 kg

Základní materiály· Ocel· Litina· Některé druhy nerezových ocelí· Mosaz· Měď

Použití Díky svým vlastnostem se tvrdé chromování použí-vá ve velkém množství aplikací. Používá se na nových i opotřebovaných dílech především pro svou tvrdost a otěruvzdornost. Následující jsou příklady jeho použití:· Strojírenský průmysl: tyče a trubky hydraulických

válců, motorové hřídele, razidla, spinadla, ložiska železničních kol, držáky, atd.

· Automobilový průmysl: díly do motorů a hnacích ústrojí jako jsou pístní kroužky a ventily, tlumiče, vzduchové podpěry, atd.

íly pro letecký, textilní, a papírenský průmysl, formy pro gumárenský a plastikářský průmysl, a mnoho dalších aplikací.

-red-

· D

Firma Bomex nabízí nanášení různých druhů povrchových vrstev v rozmanitých varian-

tách na několik základních materiálů. V následujícím seriálu si postupne představíme

přehled nabízených technologií a možností povrchových úprav vzhledem k použitému

základnímu materiálu.


1

Tvrdé chrómovanie z produkce firmy BOMEX

www.bomex.cz

BOMEX - CZ s.r.o. Jasenice 795 75501 Vsetín

ZINKOVÁNÍ

CÍNOVÁNÍ

ELOXOVÁNÍ

TVRDÉ CHROMOVÁNÍ

CHEMICKÉ NIKLOVÁNÍ

DOKONALÁ KVALITA POVRCHOVÝCH ÚPRAV

Tel.: 00 420 571 803 363Fax: 00 420 571 803 377E-mail: [email protected]

vynikajícím vlastnostem se tvrdé chromování pou-Tvrdé chromování je elektroche-žívá v mnoha různých aplikacích. Jednou z výhod tvr-mický proces, používán k nanesení dého chromování je možnost nanášet silné vrstvy, vrstvy chromu na základní materi-a proto se často používá na renovaci opotřebených ál. Tvrdé neboli průmyslové chro-částí. Tvrdé chromování není vhodné jako náhrada mování se používá na částech kde dekoračního chromování.je potřeba především vysoké tvrdosti a otěruvzdornosti. Díky svým Vlastnosti povrchu· Vysoká tvrdost: 850-1100 HV (66-70 HRC)· Vysoká otěruvzdornost· Dobrá korozní odolnost· Nízký součinitel tření: tvrdý chrom s ocelí, statický

0.19

Vrstvy· 5 µm – 1 mm

Rozměry dílů· Délka až 2.7 m· Maximální hmotnost 550 kg

Základní materiály· Ocel· Litina· Některé druhy nerezových ocelí· Mosaz· Měď

Použití Díky svým vlastnostem se tvrdé chromování použí-vá ve velkém množství aplikací. Používá se na nových i opotřebovaných dílech především pro svou tvrdost a otěruvzdornost. Následující jsou příklady jeho použití:· Strojírenský průmysl: tyče a trubky hydraulických

válců, motorové hřídele, razidla, spinadla, ložiska železničních kol, držáky, atd.

· Automobilový průmysl: díly do motorů a hnacích ústrojí jako jsou pístní kroužky a ventily, tlumiče, vzduchové podpěry, atd.

íly pro letecký, textilní, a papírenský průmysl, formy pro gumárenský a plastikářský průmysl, a mnoho dalších aplikací.

-red-

· D

Firma Bomex nabízí nanášení různých druhů povrchových vrstev v rozmanitých varian-

tách na několik základních materiálů. V následujícím seriálu si postupne představíme

přehled nabízených technologií a možností povrchových úprav vzhledem k použitému

základnímu materiálu.


1

Tvrdé chrómovanie z produkce firmy BOMEX

www.bomex.cz

BOMEX - CZ s.r.o. Jasenice 795 75501 Vsetín

ZINKOVÁNÍ

CÍNOVÁNÍ

ELOXOVÁNÍ

TVRDÉ CHROMOVÁNÍ

CHEMICKÉ NIKLOVÁNÍ

DOKONALÁ KVALITA POVRCHOVÝCH ÚPRAV

Tel.: 00 420 571 803 363Fax: 00 420 571 803 377E-mail: [email protected]

druhů bělených a nebělených celulóz obohace-Trojí funkce CJC filtrůných o linters. Termicky řízeným procesem jsou Je založena na relativně co nejpomalejším prochá-pak tvořeny základní segmenty, které se skládají zení oleje filtračním materiálem a současně i na tak, aby tvořily labyrinty s maximální plochou jíma-maximálním kontaktu s materiálem. Proces je nej-telnosti. Základní modul 27/27 má v průměru povr-účinejší filtraci. Při kontinuální - nepřerušované fil-

2traci (opak cyklické) olej prochází filtrem 6 až 20- chovou plochu 2,7 m směsi celulózy a váhu 4,5 kg. krát za 24 hodinu a bude dosahovat 97,9 % abso- Jeden gram celulózy odpovídá plochou vláken

2c V případě CJC filtru 27/27 o váze 4,5 kg lutní čistotní hodnoty. c a 500 m .bude plocha vláken celulózy jako

2jímatelného média cca 2 miliony m . Obdobné principy jsou využity i pro jiný druh filtračních CJC filtrů, které naopak zadržují olej z vody. Tyto filtry jsou úspěšně používány v případě tzv. průmyslových odpadních vod.IHodnoty jednoznačně prokázaly, že organická vlákna – celulóza, jako materiál používaný při výrobě CJC fil-trů mají po promyšleném zpracování nezpochybnitelné přednosti nejen

Při takové čistote oleje prakticky nedochází k poš- ve srovnání s klasickými papírovými filtry, ale pře-kozování hydraulických komponentů strojního devším s jinými filtračními materiály a filtračními zařízení. Při odstavení OFF-LINE filtračních zařízení systémy.v pokračujícím provozu strojních zařízení se čisto- Bernard S. Skalický M. A. CEO, ta oleje okamžitě význačně snižuje a obnovuje se SKALDA, spol. s r. o.

Výhradní distributor C.C.JENSEN AS Denmark urychlené opotřebovávání a poškozování hydrau-pro Českou republiku a Slovenskolických komponentů. Filtrační materiál CJC filtrů

nemá při filtraci žádný nepříznivý vliv na chemické přísady aditiva, která se v oleji nachází.

Surovina používaná k výrobě CJC filtrůK výrobě všech filtrů se používá mixáž různých

Základní velikosti filtru 27/27 ( ø 27cm, výška 27 cm) Plnoprůtočné (IN-LINE) filtrylze v CJC OFF-LINE filtračních jednotkách dle potře-Jsou obvykle konstruovány jako by modulárně sestavovat s ohledem na množství vysoce kompaktní filtry, které musí

současně splňovat podmínky na vysoký průtok oleje, kterého se dosahuje použitím filtračního materiálu značné porezity. Tyto fil-try jsou současně neustále pro-vozně přetěžovány. Z tohoto důvo-du u nich dochází k únavě filtrační-ho materiálu, který je poškozován s tím, že se zvětšuje jeho poréz-nost. Stále větší částice nečistot – kontaminátu pak procházejí okru-hem strojním zařízením a jeho množství se kumuluje a narůstá. V praxi to znamená, že těmito filtry zřídka může být dosažena opti-mální čistota oleje, kterou strojní zařízení vyžadují díky velice níz-kým tolerancím na hydraulických

oleje, které má být filtrováno. Vlastní konstrukce fil-komponentech. trů a technologické využití filtračního materiálu pak zaručuje maximální, vysoce jemnou, hloubkovou fil-Obtokové (OFF-LINE) filtry traci a to znamená, že:Jsou jedinou alternativou, jak pri

zapojení k zásobníku oleje lze zabránit nedokonalé filtraci a spo-lečně s filtrem zajistit vysokou čis-totu oleje trvale. OFF-LINE filtry lze použít pouze v režimu obtoko-

Pro informaci dále uvádíme: filtr velikosti 27/27 při vého okruhu, který umožňuje filtraci trvale zadrží:dokonalý průtok oleje filtračním

materiálem filtru s vysokou husto- - cca 4 litre mechanických nečistot vetších než 0,8 tou porézity. V zásade tento prin- um (mikronů) cip obtokové filtrace znamená, že

- cca 2 litre volné vody absorbcí/pohlcením olej může proudit filtrem tak poma-celulozovými vlákny lu, aby i nejmenší částice kontami-

- úsady a měkké kaly adsorbcí/vázáním nátu byly zachyceny filtračním polarními místy celulozových vláken materiálem.


12


13

Veškeré částice větší než 0,8 um (mikron) jsou CJC OFF-LINE filtry zadrženy

CJC off-line (obtokové) filtry a filtrační separátory CJC filtrační vložky pro všechnydruhy olejových medií a kapalin

CJC filtry jsou nejúčinnější olejové filtry na světě, které vám poskytnou rychlou návratnost díky delší životnosti strojních součástí a oleje.

SKALDA spol. s r. o. regionální zastoupení a distribuce Off-line filtrace CJC (C. C. JENSEN Dánsko) pro ČR a SRtel.: +420 604 48 48 23, e-mail: [email protected], www.skalda.eu

Filtrační vložky CJC řady B a BLA velikosti 15/25 a 27/27 pro OFF-LINE obtokovou filtracilubrikačních, hydraulických,turbínových, převodových, honovacích a válcovacích olejů

Olej bude čistší, sušší a prostý všech typů nečistot, a to vše obtokovou filtrací

s certifikovanými celulózovými filtračními vložkami. Hlavním důvodem špič-

kové kvality filtrace jsou CJC vysokoúčinné filtrační vložky s trojí funkcí. Pro

bližší porozumnění konceptu filtrů a jejich trojité účinnosti bude nutné přiblí-

žit si funkční rozdíl mezi plnoprůtočnými a obtokovými filtry.

Filtrujte účinně, jednoduše a levněji unikátním systémem filtrace olejů

druhů bělených a nebělených celulóz obohace-Trojí funkce CJC filtrůných o linters. Termicky řízeným procesem jsou Je založena na relativně co nejpomalejším prochá-pak tvořeny základní segmenty, které se skládají zení oleje filtračním materiálem a současně i na tak, aby tvořily labyrinty s maximální plochou jíma-maximálním kontaktu s materiálem. Proces je nej-telnosti. Základní modul 27/27 má v průměru povr-účinejší filtraci. Při kontinuální - nepřerušované fil-

2traci (opak cyklické) olej prochází filtrem 6 až 20- chovou plochu 2,7 m směsi celulózy a váhu 4,5 kg. krát za 24 hodinu a bude dosahovat 97,9 % abso- Jeden gram celulózy odpovídá plochou vláken

2c V případě CJC filtru 27/27 o váze 4,5 kg lutní čistotní hodnoty. c a 500 m .bude plocha vláken celulózy jako

2jímatelného média cca 2 miliony m . Obdobné principy jsou využity i pro jiný druh filtračních CJC filtrů, které naopak zadržují olej z vody. Tyto filtry jsou úspěšně používány v případě tzv. průmyslových odpadních vod.IHodnoty jednoznačně prokázaly, že organická vlákna – celulóza, jako materiál používaný při výrobě CJC fil-trů mají po promyšleném zpracování nezpochybnitelné přednosti nejen

Při takové čistote oleje prakticky nedochází k poš- ve srovnání s klasickými papírovými filtry, ale pře-kozování hydraulických komponentů strojního devším s jinými filtračními materiály a filtračními zařízení. Při odstavení OFF-LINE filtračních zařízení systémy.v pokračujícím provozu strojních zařízení se čisto- Bernard S. Skalický M. A. CEO, ta oleje okamžitě význačně snižuje a obnovuje se SKALDA, spol. s r. o.

Výhradní distributor C.C.JENSEN AS Denmark urychlené opotřebovávání a poškozování hydrau-pro Českou republiku a Slovenskolických komponentů. Filtrační materiál CJC filtrů

nemá při filtraci žádný nepříznivý vliv na chemické přísady aditiva, která se v oleji nachází.

Surovina používaná k výrobě CJC filtrůK výrobě všech filtrů se používá mixáž různých

Základní velikosti filtru 27/27 ( ø 27cm, výška 27 cm) Plnoprůtočné (IN-LINE) filtrylze v CJC OFF-LINE filtračních jednotkách dle potře-Jsou obvykle konstruovány jako by modulárně sestavovat s ohledem na množství vysoce kompaktní filtry, které musí

současně splňovat podmínky na vysoký průtok oleje, kterého se dosahuje použitím filtračního materiálu značné porezity. Tyto fil-try jsou současně neustále pro-vozně přetěžovány. Z tohoto důvo-du u nich dochází k únavě filtrační-ho materiálu, který je poškozován s tím, že se zvětšuje jeho poréz-nost. Stále větší částice nečistot – kontaminátu pak procházejí okru-hem strojním zařízením a jeho množství se kumuluje a narůstá. V praxi to znamená, že těmito filtry zřídka může být dosažena opti-mální čistota oleje, kterou strojní zařízení vyžadují díky velice níz-kým tolerancím na hydraulických

oleje, které má být filtrováno. Vlastní konstrukce fil-komponentech. trů a technologické využití filtračního materiálu pak zaručuje maximální, vysoce jemnou, hloubkovou fil-Obtokové (OFF-LINE) filtry traci a to znamená, že:Jsou jedinou alternativou, jak pri

zapojení k zásobníku oleje lze zabránit nedokonalé filtraci a spo-lečně s filtrem zajistit vysokou čis-totu oleje trvale. OFF-LINE filtry lze použít pouze v režimu obtoko-

Pro informaci dále uvádíme: filtr velikosti 27/27 při vého okruhu, který umožňuje filtraci trvale zadrží:dokonalý průtok oleje filtračním

materiálem filtru s vysokou husto- - cca 4 litre mechanických nečistot vetších než 0,8 tou porézity. V zásade tento prin- um (mikronů) cip obtokové filtrace znamená, že

- cca 2 litre volné vody absorbcí/pohlcením olej může proudit filtrem tak poma-celulozovými vlákny lu, aby i nejmenší částice kontami-

- úsady a měkké kaly adsorbcí/vázáním nátu byly zachyceny filtračním polarními místy celulozových vláken materiálem.


12


13

Veškeré částice větší než 0,8 um (mikron) jsou CJC OFF-LINE filtry zadrženy

CJC off-line (obtokové) filtry a filtrační separátory CJC filtrační vložky pro všechnydruhy olejových medií a kapalin

CJC filtry jsou nejúčinnější olejové filtry na světě, které vám poskytnou rychlou návratnost díky delší životnosti strojních součástí a oleje.

SKALDA spol. s r. o. regionální zastoupení a distribuce Off-line filtrace CJC (C. C. JENSEN Dánsko) pro ČR a SRtel.: +420 604 48 48 23, e-mail: [email protected], www.skalda.eu

Filtrační vložky CJC řady B a BLA velikosti 15/25 a 27/27 pro OFF-LINE obtokovou filtracilubrikačních, hydraulických,turbínových, převodových, honovacích a válcovacích olejů

Olej bude čistší, sušší a prostý všech typů nečistot, a to vše obtokovou filtrací

s certifikovanými celulózovými filtračními vložkami. Hlavním důvodem špič-

kové kvality filtrace jsou CJC vysokoúčinné filtrační vložky s trojí funkcí. Pro

bližší porozumnění konceptu filtrů a jejich trojité účinnosti bude nutné přiblí-

žit si funkční rozdíl mezi plnoprůtočnými a obtokovými filtry.

Filtrujte účinně, jednoduše a levněji unikátním systémem filtrace olejů

pri premenlivých klimatických podmienkach. pištoľami. Tento vosk sa za tepla ľahko rozteká a Doteraz používané systémy protikoróznej ochra- začne nadobúdať podobu gélu. Po vychladnutí je ny sa rozdeľujú, zo všeobecného hľadiska, do tekutosť vo voskovom filme znížená na takú úro-troch hlavných skupín:

Skupina 1: Výrobky obsahujúce rozpúšťadláTieto výrobky sa konvenčne nasadzujú ako takzva-né High Solids a podiel rozpúšťadiel v nich kolíše medzi 10 a 30 %. V dôsledku odparenia roz-púšťadla schnú takéto systémy relatívne dobre, a pri aplikácii môžu byť použité aj pre bežné postrekovacie zariadenia. Požiadavky ochrany životného prostredia však neustále rastú, čo robí použitie týchto výrobkov v nezmenenej forme problematické.

Skupina 2: Výrobky na báze vodyTieto výrobky sa ponúkajú ako tzv. Lowtech výrob-ky s obsahom vody do 70 % alebo ako Hightech výrobky so zníženým obsahom vody do 45 %.

veň, že je možné zabrániť dlhšiemu odkvapkaniu Tieto výrobky môžu byť taktiež ľahko aplikované (takzvaný "Drop Stop efekt". Problematické je a doba schnutia je takisto krátka. Avšak rovnako pri tom, že čas potrebný na nadobudnutie podo-ako systém, ktorý obsahuje rozpúšťadlá, má aj sys-by gélu obmedzuje dobu taktu vo výrobnom tém na báze vody veľkú nevýhodu, a to, že voda procese a potrebná doba na zníženie teku- ako rozpúšťadlo sa musí po aplikácii kompletne tosti nemusí byť v každej výrobnej prevádzke odpariť. V opačnom prípade môže dôjsť k naruše-k dispozícii. niu ochranného filmu alebo sa v dutinách karosérií Tieto nevýhody boli podnetom na vyvinutie vytvorí nežiadúca mikroklíma, ktorá výrazne novej generácie konzervovania dutín karosérií. urýchli vznik korózie. Okrem toho sa môžu pri vysy-Cieľom bolo vytvoriť systém, ktorý zabezpečí pri chaní filmu vytvárať trhliny, ak sa voda neodparí zvýšenej teplote, ako aj pri normálnej okolitej tep-úplne dostatočne.lote kontrolované spomalenie tečenia - a síce tak, aby spomalenie tečenia neovplyvnilo penetráciu Skupina 3: Výrobky kategórie Full-Solidvosku do medzier a dutín. Okrem toho ďalším Z týchto dôvodov sa už pred viacerými rokmi z určujúcich faktorov vo vývoji bola snaha o čo naj-popredný výrobca automobilov úspešne pre-jednoduchšie použitie v rôznych variantoch orientoval pri protikoróznej ochrane dutín aplikácie: aplikácia s jednoduchými rozprašovací-karosérií na zaplavovanie dutín voskom. Táto mi dýzami, striekacími pištoľami a napájaním skupina výrobkov kategórie Full-Solid obsahuje stlačeným vzduchom (aké je možné nájsť skoro 100 % filmotvorných látok. Touto cestou je v opravárenských dielňach), zariadenia na strieka-možné kompenzovať vyššie uvedené nevýhody. nie bez vzduchu (Airless) alebo Hightech Air-Mix Aplikácia takýchto tekutých voskov je skutočne systémy. Popri tom bola najdôležitejším hľadis-nákladná, pretože výrobky musia byť zohriate na kom dlhodobá protikorózna ochrana v trvaní teplotu 110 - 120 °C a konštrukčné diely, na kto-desať rokov a viac, ako aj možnosť odstránenia rých sa ochrana aplikuje, musia byť predohriate na vosku bez veľkých nákladov.teplotu cca 80 °C. Proces je riadený za pomoci

najmodernejších automatizačných technológií, je Technológia CPSTM ako inovatívne riešenievšak nákladný a odporúča sa len pri použití v špe-Technológia CPSTM vyvinutá firmou FUCHS cializovaných výrobných prevádzkach. Nie všetky predstavuje nový míľnik v konzervovaní voskom. miesta karosérie automobilu však môžu byť zapla-Výrobok na jej báze sa vyznačuje viskozitou, ktorá vované. V takom prípade musia byť príslušné mies-je zvládnuteľná bežne dostupnými technológiami ta pred predhriatím karosérie ošetrené voskom, nanášania vstrekovaním. Štandardné nastavenie ktorý sa vstrekuje špeciálnymi nástrekovými

Antikorózne prostriedky slúžia na V zásade je možné rozlišovať medzi trvalou teda per-to, aby chránili kovové povrchy manentnou a dočasnou alebo prechodnou anti-pred vplyvom atmosféry v najšir- koróznou ochranou. Trvalú antikoróznu ochranu šom zmysle a tým zabránili preme- poskytuje napr. lakovanie, galvanické povlaky ne kovu na zlúčeniny, hlavne na oxi- a smaltovanie.dy. Náklady spojené s použitím Druhou skupinou sú dočasné antikorózne pro-účinného prostriedku na ochranu striedky. Pomocou rozpúšťadiel alebo vhodných povrchu tvoria všeobecne iba zlo- priemyslových čistiacich prostriedkov sa dajú po mok nákladov v porovnaní so ško- použití pomerne jednoducho odstrániť z plôch, dami spôsobenými koróziou. ktoré chránia. K dispozícii sú v širokom sortimente

podľa rozmanitých požiadaviek praxe.Rozsah korózie závisí v podstate na: Pri dočasnej protikoróznej ochrane existuje v súčas-- zložení a predchádzajúcom spra- nosti veľké množstvo spoľahlivých prostriedkov pre

covaní materiálov. ochranu obrobkov po ich finálnom opracovaní. - kvalite povrchu materiálu (pri Nevýhodou je, že táto ochrana je často obmedzená

drsných povrchoch je napad- len na krátku dobu. V závislosti od vlastností nutie koróziou rýchlejšie ako pri povrchu a prípadných zvyškov technologických hladkých povrchoch). látok na tomto povrchu, ako aj od požadovanej

- klimatických vplyvoch doby ochrany je možné si vybrať spomedzi olejo-- ďalších vplyvoch, ako sú napr. vých alebo vodoumiešateľných výrobkov alebo

agresívne plynné splodiny, pôso- výrobkov s obsahom rozpúšťadiel. Doba ochrany benie pár kyselín z kúpeľov, kon- pri použití týchto výrobkov málokedy však prekra-taktné pôsobenie vzájomne sa čuje dobu 3 roky. Osobitné postavenie pri proti-

koróznej ochrane zaujímajú protikorózne produkty s tixotrópnymi vlastnosťami. So svojimi dispergova-nými voskovými časticami vytvárajú nenewtonov-ský film brániaci odtekaniu, ktorý už vďaka svojej sta-bilite na chránenom povrchu ponúka výrazne lep-šiu protikoróznu ochranu v porovnaní s obvykle používanými olejmi. Táto technológia bola zavedená prvýkrát v polovici 80. rokov v oce-liarskom a v automobilovom priemysle. Odvtedy sú u výrobcov ocele takéto výrobky na báze tejto tech-nológie štandardnými prípravkami pre protikoróz-nu ochranu a zabezpečujú ochranu pri preprave do celého sveta.V automobilovom priemysle (napr. BMW, Porsche, VW) za účelom ochrany proti korózii sú používané výrobky, ktoré v dutinách karosérií zanechávajú

dotýkajúcich materiálov, zvyšky hrubý voskový film tak, aby boli karosérie spo-brúsnych materiálov, prach , pot ľahlivo chránené pred negatívnymi účinkami z rúk a podobne. korózie aj pri extrémnom zaťažení soľou ako aj

Nechránené kovové povrchy strácajú pôsobením korózie kvalitu získanú

často so značným vynaložením práce. S tým je spojené nielen zhoršenie

vzhľadu, ale často i narušenie bezchybného funkčného stavu.


14


15

Trendy vo vývoji protikoróznej

ochrany dutín karosérií automobilov

pri premenlivých klimatických podmienkach. pištoľami. Tento vosk sa za tepla ľahko rozteká a Doteraz používané systémy protikoróznej ochra- začne nadobúdať podobu gélu. Po vychladnutí je ny sa rozdeľujú, zo všeobecného hľadiska, do tekutosť vo voskovom filme znížená na takú úro-troch hlavných skupín:

Skupina 1: Výrobky obsahujúce rozpúšťadláTieto výrobky sa konvenčne nasadzujú ako takzva-né High Solids a podiel rozpúšťadiel v nich kolíše medzi 10 a 30 %. V dôsledku odparenia roz-púšťadla schnú takéto systémy relatívne dobre, a pri aplikácii môžu byť použité aj pre bežné postrekovacie zariadenia. Požiadavky ochrany životného prostredia však neustále rastú, čo robí použitie týchto výrobkov v nezmenenej forme problematické.

Skupina 2: Výrobky na báze vodyTieto výrobky sa ponúkajú ako tzv. Lowtech výrob-ky s obsahom vody do 70 % alebo ako Hightech výrobky so zníženým obsahom vody do 45 %.

veň, že je možné zabrániť dlhšiemu odkvapkaniu Tieto výrobky môžu byť taktiež ľahko aplikované (takzvaný "Drop Stop efekt". Problematické je a doba schnutia je takisto krátka. Avšak rovnako pri tom, že čas potrebný na nadobudnutie podo-ako systém, ktorý obsahuje rozpúšťadlá, má aj sys-by gélu obmedzuje dobu taktu vo výrobnom tém na báze vody veľkú nevýhodu, a to, že voda procese a potrebná doba na zníženie teku- ako rozpúšťadlo sa musí po aplikácii kompletne tosti nemusí byť v každej výrobnej prevádzke odpariť. V opačnom prípade môže dôjsť k naruše-k dispozícii. niu ochranného filmu alebo sa v dutinách karosérií Tieto nevýhody boli podnetom na vyvinutie vytvorí nežiadúca mikroklíma, ktorá výrazne novej generácie konzervovania dutín karosérií. urýchli vznik korózie. Okrem toho sa môžu pri vysy-Cieľom bolo vytvoriť systém, ktorý zabezpečí pri chaní filmu vytvárať trhliny, ak sa voda neodparí zvýšenej teplote, ako aj pri normálnej okolitej tep-úplne dostatočne.lote kontrolované spomalenie tečenia - a síce tak, aby spomalenie tečenia neovplyvnilo penetráciu Skupina 3: Výrobky kategórie Full-Solidvosku do medzier a dutín. Okrem toho ďalším Z týchto dôvodov sa už pred viacerými rokmi z určujúcich faktorov vo vývoji bola snaha o čo naj-popredný výrobca automobilov úspešne pre-jednoduchšie použitie v rôznych variantoch orientoval pri protikoróznej ochrane dutín aplikácie: aplikácia s jednoduchými rozprašovací-karosérií na zaplavovanie dutín voskom. Táto mi dýzami, striekacími pištoľami a napájaním skupina výrobkov kategórie Full-Solid obsahuje stlačeným vzduchom (aké je možné nájsť skoro 100 % filmotvorných látok. Touto cestou je v opravárenských dielňach), zariadenia na strieka-možné kompenzovať vyššie uvedené nevýhody. nie bez vzduchu (Airless) alebo Hightech Air-Mix Aplikácia takýchto tekutých voskov je skutočne systémy. Popri tom bola najdôležitejším hľadis-nákladná, pretože výrobky musia byť zohriate na kom dlhodobá protikorózna ochrana v trvaní teplotu 110 - 120 °C a konštrukčné diely, na kto-desať rokov a viac, ako aj možnosť odstránenia rých sa ochrana aplikuje, musia byť predohriate na vosku bez veľkých nákladov.teplotu cca 80 °C. Proces je riadený za pomoci

najmodernejších automatizačných technológií, je Technológia CPSTM ako inovatívne riešenievšak nákladný a odporúča sa len pri použití v špe-Technológia CPSTM vyvinutá firmou FUCHS cializovaných výrobných prevádzkach. Nie všetky predstavuje nový míľnik v konzervovaní voskom. miesta karosérie automobilu však môžu byť zapla-Výrobok na jej báze sa vyznačuje viskozitou, ktorá vované. V takom prípade musia byť príslušné mies-je zvládnuteľná bežne dostupnými technológiami ta pred predhriatím karosérie ošetrené voskom, nanášania vstrekovaním. Štandardné nastavenie ktorý sa vstrekuje špeciálnymi nástrekovými

Antikorózne prostriedky slúžia na V zásade je možné rozlišovať medzi trvalou teda per-to, aby chránili kovové povrchy manentnou a dočasnou alebo prechodnou anti-pred vplyvom atmosféry v najšir- koróznou ochranou. Trvalú antikoróznu ochranu šom zmysle a tým zabránili preme- poskytuje napr. lakovanie, galvanické povlaky ne kovu na zlúčeniny, hlavne na oxi- a smaltovanie.dy. Náklady spojené s použitím Druhou skupinou sú dočasné antikorózne pro-účinného prostriedku na ochranu striedky. Pomocou rozpúšťadiel alebo vhodných povrchu tvoria všeobecne iba zlo- priemyslových čistiacich prostriedkov sa dajú po mok nákladov v porovnaní so ško- použití pomerne jednoducho odstrániť z plôch, dami spôsobenými koróziou. ktoré chránia. K dispozícii sú v širokom sortimente

podľa rozmanitých požiadaviek praxe.Rozsah korózie závisí v podstate na: Pri dočasnej protikoróznej ochrane existuje v súčas-- zložení a predchádzajúcom spra- nosti veľké množstvo spoľahlivých prostriedkov pre

covaní materiálov. ochranu obrobkov po ich finálnom opracovaní. - kvalite povrchu materiálu (pri Nevýhodou je, že táto ochrana je často obmedzená

drsných povrchoch je napad- len na krátku dobu. V závislosti od vlastností nutie koróziou rýchlejšie ako pri povrchu a prípadných zvyškov technologických hladkých povrchoch). látok na tomto povrchu, ako aj od požadovanej

- klimatických vplyvoch doby ochrany je možné si vybrať spomedzi olejo-- ďalších vplyvoch, ako sú napr. vých alebo vodoumiešateľných výrobkov alebo

agresívne plynné splodiny, pôso- výrobkov s obsahom rozpúšťadiel. Doba ochrany benie pár kyselín z kúpeľov, kon- pri použití týchto výrobkov málokedy však prekra-taktné pôsobenie vzájomne sa čuje dobu 3 roky. Osobitné postavenie pri proti-

koróznej ochrane zaujímajú protikorózne produkty s tixotrópnymi vlastnosťami. So svojimi dispergova-nými voskovými časticami vytvárajú nenewtonov-ský film brániaci odtekaniu, ktorý už vďaka svojej sta-bilite na chránenom povrchu ponúka výrazne lep-šiu protikoróznu ochranu v porovnaní s obvykle používanými olejmi. Táto technológia bola zavedená prvýkrát v polovici 80. rokov v oce-liarskom a v automobilovom priemysle. Odvtedy sú u výrobcov ocele takéto výrobky na báze tejto tech-nológie štandardnými prípravkami pre protikoróz-nu ochranu a zabezpečujú ochranu pri preprave do celého sveta.V automobilovom priemysle (napr. BMW, Porsche, VW) za účelom ochrany proti korózii sú používané výrobky, ktoré v dutinách karosérií zanechávajú

dotýkajúcich materiálov, zvyšky hrubý voskový film tak, aby boli karosérie spo-brúsnych materiálov, prach , pot ľahlivo chránené pred negatívnymi účinkami z rúk a podobne. korózie aj pri extrémnom zaťažení soľou ako aj

Nechránené kovové povrchy strácajú pôsobením korózie kvalitu získanú

často so značným vynaložením práce. S tým je spojené nielen zhoršenie

vzhľadu, ale často i narušenie bezchybného funkčného stavu.


14


15

Trendy vo vývoji protikoróznej

ochrany dutín karosérií automobilov

nízkej viskozity umožňuje vôľu v technológiách nanášania v každom smere. Výrobok spája efekt "Drop Stop", ktorý vykazuje okamžité gélovatenie pri dodatočne dodanom teple s tixotrópnymi vlast-nosťami, ktoré umožňujú tvorbu stabilného ochranného filmu zabraňujúcemu tečeniu do hrúbky vrstvy 100 µm bez akékoľvek potreby pre-dohrevu. Film schne reakciou s okolitým vzducho-m. Vzhľadom na to, že sa v tomto prípade jedná o oxidačné schnutie, je doba schnutia vyššia ako pri čisto fyzikálne schnúcich systémoch. Čas potrebný na schnutie je približne päť dní, potom je už možné ochranný film zaťažiť. Výhodou je, že nie je potrebné skladovanie protikorózneho prípravku pod ochrannou atmosférou. Použité prísady zabra-ňujúce vzniku blany na povrchu prípravku zabez-pečujú, že sa vstrekovacie dýzy neupchajú ani pri občasnom vynechaní čistenia. Chyby v aplikácii sa dajú okamžite napraviť, pretože ochranný film je možné odstrániť jednoduchým utretím. Po dlhšej dobe schnutia stačí na očistenie film krátko postrie-kať špeciálnym čistiacim prípravkom, ktorý bol vyvinutý spolu prípravkom na protikoróznu ochranu a následne handričkou utrieť. Ochranný protikorózny film vzniknutý po zaschnutí je aj pri hrúbke 60 µm svetlo béžový, môže však byť aj priehľadný alebo zafarbený podľa želania, prípadne môžu byť pridané látky uľahčujú-ce kontrolu UV svetlom. Ochranný film zostáva stabilný aj pri teplotách do 120 °C. Zároveň je možné aj pri teplote -35 °C chránený plech ohnúť o 180 °, bez vzniku trhlín alebo skrehnutia tohto fil-mu. Pri tejto flexibilite za extrémnych podmienok obstojí ochranný film aj v porovnaní z bežnými farebnými nátermi. Technológia CPSTM teda prináša jednoduché pou-žitie prípravku, ktorý neobsahuje rozpúšťadlá alebo vodu a prakticky doživotnú protikoróznu ochranu aj pri extrémnych prevádzkových podmienkach.

Text: Ing. Anna Kačmárová, Ing. Miroslav Kačmár


16

english abstract

Different systems for anticorrosive cavity protection used by car producers are described in article. Old technologies and new trends and are described.

- výrazne poklesla hodnota pH kvapaliny, čo je vo väčšine prípadov spôsobené:

· preniknutím kyslých zložiek do chladiacej kvapaliny, napr. fosfátovanými dielcami,

· znížením obsahu primárnych amínov v chladiacej kvapaline

· silným bakteriologickým nakazením chladiacej kvapaliny

- chloridmi, resp. inými soľamiKontrola protikoróznej ochrany vodouriediteľnej chladiacej kvapaliny sa prevádza podľa predpísa-ných noriem rôznymi metódami.

Herbert test DIN 51360/1Doska z liatiny (s definovaným zložením) sa podľa predpisu odmastí a vyleští. Na takto pripravenú plochu sa položia 2 g normovaných oceľových špon. Tie sú vzorkou kontrolovanej chladiacej kva-

Po 2 hodinách sa špony odstránia a na filtračnom papieri sa spočíta počet hrdzou spôsobených škvŕn. Stupnica je od 0 ( najlepšie) do 4 (najhoršie/-

paliny. Doska so šponami sa umiestni v uzavretej komore z plexiskla a po 24 hodinách sa vyhodnotí korózia. Hodnotí sa: - Tvorba čiernych škvŕn ( S )- Tvorba korózie ( R )Stupnica je od 0 – 6, napr. 2 % R1 S2, resp. 3 % R0 S0

Test šponami DIN 51 360/2Do Petriho misky sa vloží filtračný papier, naň sa rozložia 2 g normovaných špon zo šedej liatiny a zaleje sa 2 ml kontrolovanej emulzie. Petriho miska sa uzavrie druhou časťou a ponechá sa po

nevyhovujúce).dobu 2 hodín v kľude (podľa času sa často tento Text: Ing. Radovan Romantest označuje ako „ 2-hodinový test “).

K najdôležitejším funkciám vodouriedi-

teľných chladiacich kvapalín patrí

nesporne protikorózna ochrana obrob-

ku, obrábacieho stroja a náradia. V prí-

pade, že sa na povrchu obrobkov pre-

javí korózia, či už vo forme čiernych,

alebo „ryšavých” škvŕn, znamená to v

každom prípade dodatočné náklady

na opravu obrobku, v horšom prípade

jeho vyradenie vo forme „zmätku“.

Protikorózna ochrana sa dá docieliť dvoma spôsobmi, a to :- Fyzikálne: napr. ochranným filmom (olej,

farba a pod )- Chemicky: pasiváciou povrchovej vrstvy

obrobkuPri vodouriediteľných chladiacich kvapali-nách sa musí neutralizovať vplyv vody. Pri nových vodouriediteľných chladiacich kvapa-linách je to spravidla bez problémov. V týchto

prípadoch je potrebné dodržať správnu (vý-robcom predpísanú) koncentráciu produktu. V prípade starších vodouriediteľných chladia-cich kvapalín môžu pripadať do úvahy viaceré negatívne vplyvy na vznik korózie:- koncentrácia produktu nie je v predpí-

sanom rozmedzí


17

dôležitý faktor pre obrobok, ale aj pre obrábací stroj

Protikorózna ochrana -

Príklad korózneho testu podľa DIN 51 360/2 výsledok Note 4

Pravidelná údržba chladiacej kvapaliny výrazne znižuje riziko vzniku korózie

nízkej viskozity umožňuje vôľu v technológiách nanášania v každom smere. Výrobok spája efekt "Drop Stop", ktorý vykazuje okamžité gélovatenie pri dodatočne dodanom teple s tixotrópnymi vlast-nosťami, ktoré umožňujú tvorbu stabilného ochranného filmu zabraňujúcemu tečeniu do hrúbky vrstvy 100 µm bez akékoľvek potreby pre-dohrevu. Film schne reakciou s okolitým vzducho-m. Vzhľadom na to, že sa v tomto prípade jedná o oxidačné schnutie, je doba schnutia vyššia ako pri čisto fyzikálne schnúcich systémoch. Čas potrebný na schnutie je približne päť dní, potom je už možné ochranný film zaťažiť. Výhodou je, že nie je potrebné skladovanie protikorózneho prípravku pod ochrannou atmosférou. Použité prísady zabra-ňujúce vzniku blany na povrchu prípravku zabez-pečujú, že sa vstrekovacie dýzy neupchajú ani pri občasnom vynechaní čistenia. Chyby v aplikácii sa dajú okamžite napraviť, pretože ochranný film je možné odstrániť jednoduchým utretím. Po dlhšej dobe schnutia stačí na očistenie film krátko postrie-kať špeciálnym čistiacim prípravkom, ktorý bol vyvinutý spolu prípravkom na protikoróznu ochranu a následne handričkou utrieť. Ochranný protikorózny film vzniknutý po zaschnutí je aj pri hrúbke 60 µm svetlo béžový, môže však byť aj priehľadný alebo zafarbený podľa želania, prípadne môžu byť pridané látky uľahčujú-ce kontrolu UV svetlom. Ochranný film zostáva stabilný aj pri teplotách do 120 °C. Zároveň je možné aj pri teplote -35 °C chránený plech ohnúť o 180 °, bez vzniku trhlín alebo skrehnutia tohto fil-mu. Pri tejto flexibilite za extrémnych podmienok obstojí ochranný film aj v porovnaní z bežnými farebnými nátermi. Technológia CPSTM teda prináša jednoduché pou-žitie prípravku, ktorý neobsahuje rozpúšťadlá alebo vodu a prakticky doživotnú protikoróznu ochranu aj pri extrémnych prevádzkových podmienkach.

Text: Ing. Anna Kačmárová, Ing. Miroslav Kačmár


16

english abstract

Different systems for anticorrosive cavity protection used by car producers are described in article. Old technologies and new trends and are described.

- výrazne poklesla hodnota pH kvapaliny, čo je vo väčšine prípadov spôsobené:

· preniknutím kyslých zložiek do chladiacej kvapaliny, napr. fosfátovanými dielcami,

· znížením obsahu primárnych amínov v chladiacej kvapaline

· silným bakteriologickým nakazením chladiacej kvapaliny

- chloridmi, resp. inými soľamiKontrola protikoróznej ochrany vodouriediteľnej chladiacej kvapaliny sa prevádza podľa predpísa-ných noriem rôznymi metódami.

Herbert test DIN 51360/1Doska z liatiny (s definovaným zložením) sa podľa predpisu odmastí a vyleští. Na takto pripravenú plochu sa položia 2 g normovaných oceľových špon. Tie sú vzorkou kontrolovanej chladiacej kva-

Po 2 hodinách sa špony odstránia a na filtračnom papieri sa spočíta počet hrdzou spôsobených škvŕn. Stupnica je od 0 ( najlepšie) do 4 (najhoršie/-

paliny. Doska so šponami sa umiestni v uzavretej komore z plexiskla a po 24 hodinách sa vyhodnotí korózia. Hodnotí sa: - Tvorba čiernych škvŕn ( S )- Tvorba korózie ( R )Stupnica je od 0 – 6, napr. 2 % R1 S2, resp. 3 % R0 S0

Test šponami DIN 51 360/2Do Petriho misky sa vloží filtračný papier, naň sa rozložia 2 g normovaných špon zo šedej liatiny a zaleje sa 2 ml kontrolovanej emulzie. Petriho miska sa uzavrie druhou časťou a ponechá sa po

nevyhovujúce).dobu 2 hodín v kľude (podľa času sa často tento Text: Ing. Radovan Romantest označuje ako „ 2-hodinový test “).

K najdôležitejším funkciám vodouriedi-

teľných chladiacich kvapalín patrí

nesporne protikorózna ochrana obrob-

ku, obrábacieho stroja a náradia. V prí-

pade, že sa na povrchu obrobkov pre-

javí korózia, či už vo forme čiernych,

alebo „ryšavých” škvŕn, znamená to v

každom prípade dodatočné náklady

na opravu obrobku, v horšom prípade

jeho vyradenie vo forme „zmätku“.

Protikorózna ochrana sa dá docieliť dvoma spôsobmi, a to :- Fyzikálne: napr. ochranným filmom (olej,

farba a pod )- Chemicky: pasiváciou povrchovej vrstvy

obrobkuPri vodouriediteľných chladiacich kvapali-nách sa musí neutralizovať vplyv vody. Pri nových vodouriediteľných chladiacich kvapa-linách je to spravidla bez problémov. V týchto

prípadoch je potrebné dodržať správnu (vý-robcom predpísanú) koncentráciu produktu. V prípade starších vodouriediteľných chladia-cich kvapalín môžu pripadať do úvahy viaceré negatívne vplyvy na vznik korózie:- koncentrácia produktu nie je v predpí-

sanom rozmedzí


17

dôležitý faktor pre obrobok, ale aj pre obrábací stroj

Protikorózna ochrana -

Príklad korózneho testu podľa DIN 51 360/2 výsledok Note 4

Pravidelná údržba chladiacej kvapaliny výrazne znižuje riziko vzniku korózie

oxidickou vrstvu. Těmito látkami bývají kyselina průvlaků, zmenšit riziko zadření, výrazně snížit chlorovodíková, fluorovodíková a jejich soli. Ty se zmetkovitost a zvýšit pevnost zhotovených profi-používají v předúpravě povrchu před vlastním oxa- lů. Jako maziv je často užíváno stearanů, které reak-látováním. Nejčastěji se však používá bifluoridová cí s povlakem tvoří kovová mýdla. Při použití kon-sůl NaHF (často ještě v kombinaci s fluoridem sod- verzních povlaků před tažením bylo vždy dosaže-2

no hladšího povrchu výrobků, než při užití starších ným) nasazená přímo v pracovní lázni v koncentra-galvanických povlaků na bázi cínu nebo olova. Při cích jednotek gramů na litr. oxalátování před tažením bezešvých trubek z koro-Oxalátové povlaky jsou svojí pórovitostí vhodné zivzdorné oceli se docílilo podstatně větší redukce pro pojmutí a udržení maziv, proto se používají při materiálu a vícenásobných tahů bez nutnosti mezi-tažení trub, drátů a ostatních profilů z korozivzdor-žíhání. Ovšem užití oxalátování při tažení korozi-ných ocelí (viz obr. 2). Oxaláty zastupují povlaky fos-vzdorných ocelí se potýká i s technologickými fátové užívané jako absorbéry maziv při tažení tru-problémy. Při užití mýdlových prášků s cílem bek z nelegovaných ocelí. Aby bylo dosaženo vět-usnadnění tažení tvorbou kovového mýdla nastá-ších plošných hmotností oxalátových povlaků na vá problém s odstraněním konverzního povlaku, korozivzdorných ocelích, byla snaha o optimalizaci částečně tvořeného kovovým mýdlem. Po tažení procesu a navyšování plošné hmotnosti vy-se profil odmašťuje v alkalické odmašťovačce, loučeného povlaku užitím nových katalyzátorů která odstraní pouze volný mýdlový roztok. Dále je procesu. S úspěchem byly otestovány sloučeniny profil vložen do pece s inertní atmosférou o teplo-na bázi cínu, především pak SnF , které podporují 2

tě okolo 910 °C. Tato teplota spolehlivě odstraňuje vylučování silnějších povlaků. fosfátový konverzní povlak i povlak oxalátový. Při odstraňování oxalátového povlaku vznikají oxidy uhlíku, které u korozivzdorné oceli způsobí „nauhličení“ povrchu a zvyšují riziko tvorby mezi-krystalové koroze. V minulosti bylo především z těchto důvodů oxalátování nahrazeno vápněním a boraxováním. V současnosti se při tažení profilů z korozivzdorné oceli užívají pouze maziva (např. na bázi polychlorovaných parafínů) bez součin-nosti s konverzním povlakem. V případě vícená-sobných tahů, nebo při velkých redukcích rozměrů bývá oxalátování využíváno, ovšem neodstraňuje se vrstva kovového mýdla.Konverzní povlaky mohou posloužit při usnadnění tváření kovových materiálů prostřednictvím taže-ní, kde redukují ztráty a snižují finanční náročnost Před vlastním tažením je nezbytné snížit vnitřní procesu. Fosfátová mezivrstva se užívá pro dobré pnutí kovového profilu. To lze bezpečně realizovat ukotvení maziva před tažením nelegované oceli. pouze kvalitním mazáním povrchu před vlastním Přestože oxalátové povlaky jsou nahrazeny při taže-tvářecím procesem. Dobře kotvená vrstva maziva ní drátů a trub kvalitními mazivy, lze je využít při musí především snižovat součinitel tření, dále pak náročnějších tvářecích procesech. Hlavně při něko-oddělovat polotovar a průvlak, odvádět vznikající likanásobném tažení mnohonásobně redukující teplo třením a zároveň zajišťovat hladký povrch. poloměr drátů a trub z korozivzdorných ocelí.V případě využití oxalátové mezivrstvy s vhodným

Petr Pokorný, Petr Szelagmazivem lze při tažení zvýšit životnost použitých

Při oxalátování vznikají na povrchu manganatý. Podobně jako u tvorby fosfátových ocelí zeleno-hnědé až černé, po- povlaků lze rovněž tvorbu oxalátových povlaků rézní, častěji krystalové povlaky urychlit přídavkem nejčastěji oxidačních urychlo-hydrátů šťavelanů kovů, především vačů: chlorečnanů, dusitanů a dusičnanů. Nejlépe železa [Fe(CO ) .2H O], v případě se však osvědčily urychlovače poskytující v lázni ka-2 2 2

3+tiony Fe , které slouží jako oxidační činidlo a po přítomnosti Mn v pracovní lázni 2+

jejich zredukování mají tendenci zabudovávat se do i manganu [Mn(CO ) .2,5H O]. 2 2 2

povlaku. Rozšíření urychlovačů je v tomto procesu rozšířeno méně než u fosfátování. V lázních lze pou-žívat různé katalyzátory. Nejčastější jsou redukční thiosírany a sulfidy, které poskytují povlaky s obsa-hem síry a sulfidů v prvotní vrstvě na fázovém roz-hraní. Lázně pracující bez urychlovačů musí praco-vat při teplotách blízkých varu vody (88 - 95 °C) a pro-dukují hrubozrnné a silnovrstvé povlaky. Při užití urychlovačů lze pracovat i při teplotách okolo 55 °C a navíc se tvoří jemné, tenčí povlaky. Přestože jsou povlaky železnatého a manganatého šťavelanu rovněž pórovité, nehodí se pro dobré ukotvení nátěru. Důvodem je jejich nižší tepelná sta-bilita. Rozklad oxalátových povlaků nastává již při Definované jsou však i povlaky na 150-160 °C. Produktem rozkladu jsou kovové oxidy, zinku (viz obr. 1), ovšem s omeze-oxid uhličitý, oxid uhelnatý a voda. Na rozdíl od nou aplikací. Plošná hmotnost vy-dehydratace všech fosfátových povlaků, vede žíhání loučených povlaků bývá rozmanitá

2 oxalátových povlaků za teplot nad 200 °C k velkým (2-20 g/m ) a závisí na druhu povla-hmotnostním úbytkům povlaku, ke ztrátě integrity kovaného kovu, pracovních pod-i přilnavosti k podkladu. Oxalátové povlaky jsou rov-mínkách, stavu povrchu a hlavně něž méně odolné vůči alkáliím a kyselinám, jejich složení pracovní lázně. Lázeň musí působením jsou rychle rozpouštěny nebo dokonce vždy obsahovat kyselinu šťavelo-rovnou rozkládány. vou, která způsobuje úvodní koroz-Výhodou oxalátování, oproti fosfátování, je menší ní napadení povrchu kovu spojené produkce kalu. V případě použití lázní užívajících s formováním povlaku (viz rovnice jako urychlovač železité soli je produkce kalu často reakce ). zanedbatelná s ohledem na povlakovanou plochu. Významnou výhodou oxalátových povlaků, která má i technické využití, je jejich možnost vylučovat se Kromě kyseliny šťavelové může být na korozivzdorných ocelích. Svou přilnavost k těmto v lázni přítomna kyselina fosforeč-podkladům významně předčí i jiné povlaky. Lázně ná a boritá, případně kovové soli určené k oxalátování korozivzdorných ocelí musejí těchto kyselin. V lázních je často nutně obsahovat látky narušující jejich ochrannou přítomen dihydrogenfosforečnan

Oxalátování podobně jako fosfátování patří mezi konverzní povrchové úpravy, kdy na

kovovém povrchu vzniká anorganický nekovový povlak součinností aktivních iontů v lázni

i anodicky rozpuštěných z kovového podkladu. Přestože fosfátové povlaky svými vlast-

nostmi předčí ty oxalátové, našly své tradiční uplatnění při tažení trub, drátů i jiných profilů

z korozivzdorných ocelí.


18


19

Oxalátování a tažení trub z korozivzdorných ocelí

english abstract

Like phosphating is oxalating the method of surface treatment technology and belongs to the group of conversion coatings. Coatings are unlike phosphate impaired heat resistance, but can be ruled out on stainless steel. Oxalate formed on stainless steel can be used to anchor based lubricans of stearan soap and steel are easily dragging. Currently, this process is rarely used.

Obr. 1 Snímek z elektronového mikrosko-pu (SEM) povlaku zinečnatého oxalátu na povrchu galvanicky zinkované oceli

Obr. 2 Konverzní povrchové úpravy jako fosfátování a oxa-látování se používají přednostně při tažení trub a drátů

Fe + H C O = FeC O + H 2 2 4 2 4 2

oxidickou vrstvu. Těmito látkami bývají kyselina průvlaků, zmenšit riziko zadření, výrazně snížit chlorovodíková, fluorovodíková a jejich soli. Ty se zmetkovitost a zvýšit pevnost zhotovených profi-používají v předúpravě povrchu před vlastním oxa- lů. Jako maziv je často užíváno stearanů, které reak-látováním. Nejčastěji se však používá bifluoridová cí s povlakem tvoří kovová mýdla. Při použití kon-sůl NaHF (často ještě v kombinaci s fluoridem sod- verzních povlaků před tažením bylo vždy dosaže-2

no hladšího povrchu výrobků, než při užití starších ným) nasazená přímo v pracovní lázni v koncentra-galvanických povlaků na bázi cínu nebo olova. Při cích jednotek gramů na litr. oxalátování před tažením bezešvých trubek z koro-Oxalátové povlaky jsou svojí pórovitostí vhodné zivzdorné oceli se docílilo podstatně větší redukce pro pojmutí a udržení maziv, proto se používají při materiálu a vícenásobných tahů bez nutnosti mezi-tažení trub, drátů a ostatních profilů z korozivzdor-žíhání. Ovšem užití oxalátování při tažení korozi-ných ocelí (viz obr. 2). Oxaláty zastupují povlaky fos-vzdorných ocelí se potýká i s technologickými fátové užívané jako absorbéry maziv při tažení tru-problémy. Při užití mýdlových prášků s cílem bek z nelegovaných ocelí. Aby bylo dosaženo vět-usnadnění tažení tvorbou kovového mýdla nastá-ších plošných hmotností oxalátových povlaků na vá problém s odstraněním konverzního povlaku, korozivzdorných ocelích, byla snaha o optimalizaci částečně tvořeného kovovým mýdlem. Po tažení procesu a navyšování plošné hmotnosti vy-se profil odmašťuje v alkalické odmašťovačce, loučeného povlaku užitím nových katalyzátorů která odstraní pouze volný mýdlový roztok. Dále je procesu. S úspěchem byly otestovány sloučeniny profil vložen do pece s inertní atmosférou o teplo-na bázi cínu, především pak SnF , které podporují 2

tě okolo 910 °C. Tato teplota spolehlivě odstraňuje vylučování silnějších povlaků. fosfátový konverzní povlak i povlak oxalátový. Při odstraňování oxalátového povlaku vznikají oxidy uhlíku, které u korozivzdorné oceli způsobí „nauhličení“ povrchu a zvyšují riziko tvorby mezi-krystalové koroze. V minulosti bylo především z těchto důvodů oxalátování nahrazeno vápněním a boraxováním. V současnosti se při tažení profilů z korozivzdorné oceli užívají pouze maziva (např. na bázi polychlorovaných parafínů) bez součin-nosti s konverzním povlakem. V případě vícená-sobných tahů, nebo při velkých redukcích rozměrů bývá oxalátování využíváno, ovšem neodstraňuje se vrstva kovového mýdla.Konverzní povlaky mohou posloužit při usnadnění tváření kovových materiálů prostřednictvím taže-ní, kde redukují ztráty a snižují finanční náročnost Před vlastním tažením je nezbytné snížit vnitřní procesu. Fosfátová mezivrstva se užívá pro dobré pnutí kovového profilu. To lze bezpečně realizovat ukotvení maziva před tažením nelegované oceli. pouze kvalitním mazáním povrchu před vlastním Přestože oxalátové povlaky jsou nahrazeny při taže-tvářecím procesem. Dobře kotvená vrstva maziva ní drátů a trub kvalitními mazivy, lze je využít při musí především snižovat součinitel tření, dále pak náročnějších tvářecích procesech. Hlavně při něko-oddělovat polotovar a průvlak, odvádět vznikající likanásobném tažení mnohonásobně redukující teplo třením a zároveň zajišťovat hladký povrch. poloměr drátů a trub z korozivzdorných ocelí.V případě využití oxalátové mezivrstvy s vhodným

Petr Pokorný, Petr Szelagmazivem lze při tažení zvýšit životnost použitých

Při oxalátování vznikají na povrchu manganatý. Podobně jako u tvorby fosfátových ocelí zeleno-hnědé až černé, po- povlaků lze rovněž tvorbu oxalátových povlaků rézní, častěji krystalové povlaky urychlit přídavkem nejčastěji oxidačních urychlo-hydrátů šťavelanů kovů, především vačů: chlorečnanů, dusitanů a dusičnanů. Nejlépe železa [Fe(CO ) .2H O], v případě se však osvědčily urychlovače poskytující v lázni ka-2 2 2

3+tiony Fe , které slouží jako oxidační činidlo a po přítomnosti Mn v pracovní lázni 2+

jejich zredukování mají tendenci zabudovávat se do i manganu [Mn(CO ) .2,5H O]. 2 2 2

povlaku. Rozšíření urychlovačů je v tomto procesu rozšířeno méně než u fosfátování. V lázních lze pou-žívat různé katalyzátory. Nejčastější jsou redukční thiosírany a sulfidy, které poskytují povlaky s obsa-hem síry a sulfidů v prvotní vrstvě na fázovém roz-hraní. Lázně pracující bez urychlovačů musí praco-vat při teplotách blízkých varu vody (88 - 95 °C) a pro-dukují hrubozrnné a silnovrstvé povlaky. Při užití urychlovačů lze pracovat i při teplotách okolo 55 °C a navíc se tvoří jemné, tenčí povlaky. Přestože jsou povlaky železnatého a manganatého šťavelanu rovněž pórovité, nehodí se pro dobré ukotvení nátěru. Důvodem je jejich nižší tepelná sta-bilita. Rozklad oxalátových povlaků nastává již při Definované jsou však i povlaky na 150-160 °C. Produktem rozkladu jsou kovové oxidy, zinku (viz obr. 1), ovšem s omeze-oxid uhličitý, oxid uhelnatý a voda. Na rozdíl od nou aplikací. Plošná hmotnost vy-dehydratace všech fosfátových povlaků, vede žíhání loučených povlaků bývá rozmanitá

2 oxalátových povlaků za teplot nad 200 °C k velkým (2-20 g/m ) a závisí na druhu povla-hmotnostním úbytkům povlaku, ke ztrátě integrity kovaného kovu, pracovních pod-i přilnavosti k podkladu. Oxalátové povlaky jsou rov-mínkách, stavu povrchu a hlavně něž méně odolné vůči alkáliím a kyselinám, jejich složení pracovní lázně. Lázeň musí působením jsou rychle rozpouštěny nebo dokonce vždy obsahovat kyselinu šťavelo-rovnou rozkládány. vou, která způsobuje úvodní koroz-Výhodou oxalátování, oproti fosfátování, je menší ní napadení povrchu kovu spojené produkce kalu. V případě použití lázní užívajících s formováním povlaku (viz rovnice jako urychlovač železité soli je produkce kalu často reakce ). zanedbatelná s ohledem na povlakovanou plochu. Významnou výhodou oxalátových povlaků, která má i technické využití, je jejich možnost vylučovat se Kromě kyseliny šťavelové může být na korozivzdorných ocelích. Svou přilnavost k těmto v lázni přítomna kyselina fosforeč-podkladům významně předčí i jiné povlaky. Lázně ná a boritá, případně kovové soli určené k oxalátování korozivzdorných ocelí musejí těchto kyselin. V lázních je často nutně obsahovat látky narušující jejich ochrannou přítomen dihydrogenfosforečnan

Oxalátování podobně jako fosfátování patří mezi konverzní povrchové úpravy, kdy na

kovovém povrchu vzniká anorganický nekovový povlak součinností aktivních iontů v lázni

i anodicky rozpuštěných z kovového podkladu. Přestože fosfátové povlaky svými vlast-

nostmi předčí ty oxalátové, našly své tradiční uplatnění při tažení trub, drátů i jiných profilů

z korozivzdorných ocelí.


18


19

Oxalátování a tažení trub z korozivzdorných ocelí

english abstract

Like phosphating is oxalating the method of surface treatment technology and belongs to the group of conversion coatings. Coatings are unlike phosphate impaired heat resistance, but can be ruled out on stainless steel. Oxalate formed on stainless steel can be used to anchor based lubricans of stearan soap and steel are easily dragging. Currently, this process is rarely used.

Obr. 1 Snímek z elektronového mikrosko-pu (SEM) povlaku zinečnatého oxalátu na povrchu galvanicky zinkované oceli

Obr. 2 Konverzní povrchové úpravy jako fosfátování a oxa-látování se používají přednostně při tažení trub a drátů

Fe + H C O = FeC O + H 2 2 4 2 4 2


20

Vedle stále vyšších řezných nejlepších vlastností jako jsou obvodové házení, rychlostí a požadavků na přesnost pevnost v ohybu a opakovaná přesnost. Což zaruču-je snižování vedlejších časů hlav- je současně i vysokou kvalitu ve výrobě.ním tématem třískového obrábění. To, co je zde požadováno, jsou modulární nástrojové rozhraní. Firma Benz jako vedoucí představi-tel v oblasti výroby nástrojových systémů pro třískové obrábění se chopila této tématiky a se systé-mem BENZ Solidfix tak zaplnila mezeru na trhu. Nový modulární rychlovýměnný systém Solidfix spojuje výkon, přesnost, obsluhu a bezpečnost.

Vedle technických vlastností rozhodují dnes také faktory jako je komfort obsluhy a v neposlední řadě i otázky bezpečnosti a uživatelské spokojenosti. Modulární rychlovýměnný systém Benz Solidfix je

Trumfem možné obsluhovat jednou rukou a to bez speciál-pak je provozní ních nástrojů. Díky jednoduchému otočení upínací-výkonnost, která zde ho šroubu o 180° je adaptér nástroje, respektive vyčnívá z řady. Kombi- nástroj zafixován. Nástroje tak mohou být vyměně-nací kuželového centrování bez ny za méně než 15 sekund. Přitom bylo myšleno i na vůle s extrémně velkou opěrnou bezpečnost. Při uvolnění upnutí je nástroj i adaptér plochou a spojení s vysokou taž- stále zajištěn bajonetovou pojistkou a může být vyj-nou silou nabízí Benz Solidfix maxi- mut z upínacího vřetene teprve až dalším otočením. mum stability a jistoty proti Speciálně u vertikálně uspořádaných vřeten se tak vyklonění, což naplňuje požadav- zamezí nekontrolovatelnému vypadení nástroje při ky i pro obrábění frézováním. Mezi jeho výměně. Kromě toho neobsahuje systém další přednosti patří vysoký přenos žádné volné konstrukční díly a samojistící upínání kroutícího momentu a nejvyšší navíc vylučuje i chyby obsluhy. možné otáčky, dosažitelné díky Systém byl vytvořen pro všechny běžné nástrojové neutrálně vyvážené konstrukci. To upínací systémy a nabízí tak obrovskou flexibilitu vše podporuje speciální upínací při volbě nástroje. S použitím rychlovýměnného sys-mechanismus, který působí cen- tému mohou být nástroje předem seřízeny a o to trálně, bez příčných sil a společně r y c h le j i pak vyměněny, čím se případné prostoje s vysoce přesnými a kompaktními redukují na minimum. konstrukčními díly dosahuje těch Luděk Dvořák

Benz Solidfix je modulární rychlovýměnný systém pro poháněné nástrojové držáky, úhlové

hlavy a vícevřetenné vrtací hlavy, který pomocí různých adaptérů umožňuje použití běžně

rozšířených upínacích systémů, jako jsou kleštiny, Weldon apod. Uživatel tak získává flexi-

bilitu při nasazování nástrojů, protože již nemusí při výměně nástroje demontovat celý agre-

gát ze stroje. Tím šetří systém Benz Solidfix až 90 % jinak nutných přípravných časů. S vyso-

kým výkonem a přesností, s jednodušší obsluhou a vyšší bezpečností představuje Benz

s tímto systémem tu nejlepší volbu.

Modulární rychlovýměnný systém

Príklady prerušovaného obrábaniaK prerušovanému rezu dochádza často pri sústru-žení nerovných polovýrobkov, zubových spojok, drážkovaných hriadeľov, tvarových odliatkov a pod. Typickým prípadom prerušovaného obrá-bania je frézovanie, kde nástroj striedavo vchádza a vychádza zo záberu. Rezná sila sa pritom mení z nulovej na maximálnu hodnotu pri náraze nástroja na obrobok. Rovnako prudko sa mení teplota v kontakte čela nástroja a triesky. V zábere sa dosahujú teploty prevyšujúce 800 °C. Pri nás-trojoch zo spekaného karbidu dochádza k pokle-su pevnosti. Mimo záberu je nástroj prudko ochla-dený prúdom vzduchu. Chladenie nástrojov je takto vylúčené, pretože zväčšuje teplotné rázy.

Skúšky sústruženia v podmienkach preru-šovaného rezuPodmienky prerušovaného rezu boli namode-lované pri sústružení obrobkom podľa obr. 1

trebenia na chrbte neodpovedala kritériu otupe-nia. Na čele nástroja už v čase 32 min. boli pozoro-vané početné mikrotrhliny. Na obr. 2 je pohľad na Na obrobku boli vykonané skúšky sústružením

-1 nástroj po čase obrábania 37 min.pri: ap = 3 mm, f = 0,3 mm, vc = 80 m.min , nástroj: Ak predpokladáme, že poškodenie nástroja je P20 s geometriou: šírka fázky: 0,3 mm; pod uhlom: dôsledkom tepelnej únavy materiálu, je potrebné f = - 15 °; s = - 12 °;r = 60 °; o = 8 °; r = 1 mm.zmeniť teplotný režim. Meraním bola zistená maxi-Vonkajší tvar opotrebenia nástroja na čele a chrb-málna teplota povrchu funkčnej časti nástroja pri te je v tab. 1. Šírka opotrebenej plôšky postupne opustení záberu 800 °C. Po ochladení pred prvým narastá. Najväčšia je na hlavnom chrbte v mieste dotykom z obrobkom poklesla na 150 ° C. Táto cyk-prechodu lineárnej reznej hrany k zaobleniu. Po lická zmena teploty viedla ku striedavému vzniku čase 37 min. došlo ku katastrofickému opotrebe-tlakových a ťahových napätí v podpovrchovej niu vyštrbením reznej hrany. Pritom ešte šírka opo-

V podmienkach plynulého obrábania dochádza k postupnému opotrebeniu nástrojov na

čelnej a chrbtovej ploche oterom o obrobok a triesku. Tento kontinuálny proces vyúsťuje

do otupenia nástroja, keď nástroj stráca rezné schopnosti a musí sa vyradiť z procesu.

Odlišný charakter má opotrebenie nástrojov v podmienkach prerušovaného rezu, teda pri

ich intenzívnom tepelnom a mechanickom namáhaní. Vplyvom tepelnej únavy dochádza

k predčasnému vyradzovaniu nástrojov v dôsledku vzniku teplotných trhlín na funkčných

plochách a následného vyštrbovania reznej hrany. Ukazuje sa, že tento proces opotrebe-

nia možno výrazne ovplyvniť zmenou teplotného režimu v kontakte nástroja a obrobku.

21

Opotrebenie nástroja

v podmienkach prerušovaného rezu

Vonkajší tvar opotrebenia nástroja (údaje sú v desatinách mm).Tab. 1

Obr. 1 Modelový obrobok na skúšky prerušovaným rezom


vrstve reznej časti nástroja, ktoré nutne viedli k tepelnej únave rezného materiálu. Je známe, že spekaný karbid má malú pevnosť v ťahu.

prevádzky. Vizuálne je na obr. 4 fotografia funkčnej časti nástroja v konečnej fáze opotrebenia.

V druhej fáze experimentov sa aplikoval vonkajší Na fotografii čela vidno, že rezná hrana je zachova-ohrev reznej časti nástroja plameňom podľa obr. 3. ná, iba je posunutá. Za ňou vznikol žliabok ako S použitím kontrolného termočlánku bola nasta- dôsledok trenia triesky o čelo nástroja. Ak vená teplota plameňa 700 °C. V tab. 2 je tvar opo- zostrojíme diagram závislosti maximálneho opo-trebenia nástroja na čele a chrbte počas obrábania trebenia na chrbte na čase obrábania pre oba prí-vo vybraných časových intervaloch. pady, dostávame diagram na obr. 5.Ako vidno, došlo k výraznému predlženiu trvanli-vosti nástroja. Plôška opotrebenia na chrbte konti-nuálne narastá. Na reznej časti nástroja neboli pozorované žiadne trhlinky ani vo vysokom štádiu opotrebenia. V poslednej fáze došlo k poklesu reznej hrany, napriek tomu je nástroj schopný

Ak berieme za trvanlivosť vyštrbeného nástroja 37 min, ohrevom sa dosiahlo zvýšenie trvanlivosti 5,3x. Priebeh opotrebenia nástroja je rovnomerný,

22

Obr. 2 Vyštrbený nástroj po 37 min. obrábania

Obr. 3 Schéma vonkajšieho ohrevu nástroja. 1 – nástroj, 2 – horák, 3 - termočlánok

Vonkajší tvar opotrebenia nástroja (údaje sú v desatinách mm) Tab. 2

Obr. 4 Fotografia opotrebenia nástroja na čele a chrbte po 200 minútach práce nástroja

Obr. 5 Experimentálna krivka závislosti opotrebenia na chrbte na čase obrábania pri obrábaní bez ohrevu a s ohrevom vonkajším zdrojom

podobne ako pri plynulom obrábaní. Experiment Následne boli vykonané skúšky frézovania pri ohre-dokázal, že príčinou predčasného vyradzovania ve plameňom na 700 °C. Odpovedajúci diagram je nástrojov pri prerušovanom reze nie sú mecha- na obr. 8. nické, ale tepelné rázy.

Frézovanie čelnými frézovacími hlavamiAko bolo uvedené, typickým prípadom prerušova-ného rezu je frézovanie frézovacími hlavami so spekaným karbidom. Pokúsime sa o aplikáciu ohrevu na tento prípad obrábania. Na obr. 6 je pohľad na usporiadanie ohrevu. V kruhovej rúrke je sústava otvorov, ktorými sa privádza plyn. Po jeho zapálení a roztočení frézy plamene sa spoja do ply-nulého prstenca a rovnomerne ohrievajú rezné plat-ničky.

Z diagramu vyplýva stredná trvanlivosť frézy (pri VBk = 0,8 mm) 120 min, čo je cca trojnásobné zvýše-nie trvanlivosti oproti frézovaniu bez ohrevu. To znova dokazuje rozhodujú vplyv na trvanlivosť fré-V určitých intervaloch obrábania bolo merané opo-zovacích nástrojom so spekaným karbidom majú trebenie na chrbte všetkých 8 zubov zo spekaného tepelné rázy, ktoré vyvolávajú v reznom nástroji karbidu P 20 čelnej frézy v závislosti na čase frézo-vyššie napätia, ako mechanické rázy. Je zrejmé, že vania s. Odpovedajúci diagram je na obr. 7. Ak uva-pri chladení nástroja by sa tepelné rázy zintenzívni-žujeme za kritérium otupenia na chrbte nástroja li, preto chladenie frézovacích hláv s nástrojmi zo hodnotu VBk = 0,8 mm a reálnym rozptylom trvanli-spekaného karbidu sa neodporúča.vostí jednotlivých zubov je stredná trvanlivosť Tstr

= 42 minZáverTrenie a opotrebenie nástrojov zo spekaného karbi-du v podmienkach prerušovaného rezu za sucha je veľmi intenzívne. Intenzita opotrebenia závisí hlav-ne od striedavého ohrevu a ochladzovania reznej časti nástrojov, teda od tepelných rázov, ktoré vedú k striedaniu ťahových a tlakových napätí pod povr-chom reznej časti nástroja. Dôsledkom je vznik mikrotrhlín, ktoré vedú k predčasnému vyradzova-niu nástrojov z prevádzky. Úpravou tepelného reži-mu možno mechanizmus opotrebenia nástrojov výrazne ovplyvniť. Pri experimentoch v modelovej situácii sme použili otvorený plameň, ktorý v pre-vádzkových podmienkach by bol problematický. Možno použiť ohriaty vzduch, pravda v prípade ak efekt zvýšenia trvanlivosti prevýši náklady na ohrev nástroja.

Dr.h.c. prof. Ing. Karol Vasilko, DrSc..Technická univerzita v Košiciach

Fakulta výrobných technológií so sídlom v Prešove

23

Obr. 6 Spôsob ohrevu platničiek frézovacej hlavy. 1 – teleso hlavy, 2 – rúrka, 3 - plameň

Obr. 7 Experimentálna závislosť opotrebenia nožov frézovacej hlavy na čase frézovania pri izbovej teplote, vc=72 m.min-1; ap=1 mm; fz =0,08 mm, obrobok: oceľ S235JRG1, nástroj: P20

Obr. 8 Experimentálna závislosť opotrebenia zubov frézova-cej hlavy na čase obrábania pri ohreve nástroja. Označenie jednotlivých zubov a rezné podmienky sú totožné s obr. 7


vrstve reznej časti nástroja, ktoré nutne viedli k tepelnej únave rezného materiálu. Je známe, že spekaný karbid má malú pevnosť v ťahu.

prevádzky. Vizuálne je na obr. 4 fotografia funkčnej časti nástroja v konečnej fáze opotrebenia.

V druhej fáze experimentov sa aplikoval vonkajší Na fotografii čela vidno, že rezná hrana je zachova-ohrev reznej časti nástroja plameňom podľa obr. 3. ná, iba je posunutá. Za ňou vznikol žliabok ako S použitím kontrolného termočlánku bola nasta- dôsledok trenia triesky o čelo nástroja. Ak vená teplota plameňa 700 °C. V tab. 2 je tvar opo- zostrojíme diagram závislosti maximálneho opo-trebenia nástroja na čele a chrbte počas obrábania trebenia na chrbte na čase obrábania pre oba prí-vo vybraných časových intervaloch. pady, dostávame diagram na obr. 5.Ako vidno, došlo k výraznému predlženiu trvanli-vosti nástroja. Plôška opotrebenia na chrbte konti-nuálne narastá. Na reznej časti nástroja neboli pozorované žiadne trhlinky ani vo vysokom štádiu opotrebenia. V poslednej fáze došlo k poklesu reznej hrany, napriek tomu je nástroj schopný

Ak berieme za trvanlivosť vyštrbeného nástroja 37 min, ohrevom sa dosiahlo zvýšenie trvanlivosti 5,3x. Priebeh opotrebenia nástroja je rovnomerný,

22

Obr. 2 Vyštrbený nástroj po 37 min. obrábania

Obr. 3 Schéma vonkajšieho ohrevu nástroja. 1 – nástroj, 2 – horák, 3 - termočlánok

Vonkajší tvar opotrebenia nástroja (údaje sú v desatinách mm) Tab. 2

Obr. 4 Fotografia opotrebenia nástroja na čele a chrbte po 200 minútach práce nástroja

Obr. 5 Experimentálna krivka závislosti opotrebenia na chrbte na čase obrábania pri obrábaní bez ohrevu a s ohrevom vonkajším zdrojom

podobne ako pri plynulom obrábaní. Experiment Následne boli vykonané skúšky frézovania pri ohre-dokázal, že príčinou predčasného vyradzovania ve plameňom na 700 °C. Odpovedajúci diagram je nástrojov pri prerušovanom reze nie sú mecha- na obr. 8. nické, ale tepelné rázy.

Frézovanie čelnými frézovacími hlavamiAko bolo uvedené, typickým prípadom prerušova-ného rezu je frézovanie frézovacími hlavami so spekaným karbidom. Pokúsime sa o aplikáciu ohrevu na tento prípad obrábania. Na obr. 6 je pohľad na usporiadanie ohrevu. V kruhovej rúrke je sústava otvorov, ktorými sa privádza plyn. Po jeho zapálení a roztočení frézy plamene sa spoja do ply-nulého prstenca a rovnomerne ohrievajú rezné plat-ničky.

Z diagramu vyplýva stredná trvanlivosť frézy (pri VBk = 0,8 mm) 120 min, čo je cca trojnásobné zvýše-nie trvanlivosti oproti frézovaniu bez ohrevu. To znova dokazuje rozhodujú vplyv na trvanlivosť fré-V určitých intervaloch obrábania bolo merané opo-zovacích nástrojom so spekaným karbidom majú trebenie na chrbte všetkých 8 zubov zo spekaného tepelné rázy, ktoré vyvolávajú v reznom nástroji karbidu P 20 čelnej frézy v závislosti na čase frézo-vyššie napätia, ako mechanické rázy. Je zrejmé, že vania s. Odpovedajúci diagram je na obr. 7. Ak uva-pri chladení nástroja by sa tepelné rázy zintenzívni-žujeme za kritérium otupenia na chrbte nástroja li, preto chladenie frézovacích hláv s nástrojmi zo hodnotu VBk = 0,8 mm a reálnym rozptylom trvanli-spekaného karbidu sa neodporúča.vostí jednotlivých zubov je stredná trvanlivosť Tstr

= 42 minZáverTrenie a opotrebenie nástrojov zo spekaného karbi-du v podmienkach prerušovaného rezu za sucha je veľmi intenzívne. Intenzita opotrebenia závisí hlav-ne od striedavého ohrevu a ochladzovania reznej časti nástrojov, teda od tepelných rázov, ktoré vedú k striedaniu ťahových a tlakových napätí pod povr-chom reznej časti nástroja. Dôsledkom je vznik mikrotrhlín, ktoré vedú k predčasnému vyradzova-niu nástrojov z prevádzky. Úpravou tepelného reži-mu možno mechanizmus opotrebenia nástrojov výrazne ovplyvniť. Pri experimentoch v modelovej situácii sme použili otvorený plameň, ktorý v pre-vádzkových podmienkach by bol problematický. Možno použiť ohriaty vzduch, pravda v prípade ak efekt zvýšenia trvanlivosti prevýši náklady na ohrev nástroja.

Dr.h.c. prof. Ing. Karol Vasilko, DrSc..Technická univerzita v Košiciach

Fakulta výrobných technológií so sídlom v Prešove

23

Obr. 6 Spôsob ohrevu platničiek frézovacej hlavy. 1 – teleso hlavy, 2 – rúrka, 3 - plameň

Obr. 7 Experimentálna závislosť opotrebenia nožov frézovacej hlavy na čase frézovania pri izbovej teplote, vc=72 m.min-1; ap=1 mm; fz =0,08 mm, obrobok: oceľ S235JRG1, nástroj: P20

Obr. 8 Experimentálna závislosť opotrebenia zubov frézova-cej hlavy na čase obrábania pri ohreve nástroja. Označenie jednotlivých zubov a rezné podmienky sú totožné s obr. 7


literárních zdrojů také vyplývá, že k dehydrataci oleje, a tedy zlepšení mazacích schopností povla-povlaků manganatého fosfátování dochází při kovaných podkladů. Celková ztráta integrity

vyšších teplotách než u ostatních povlaků a reakce povlaku byla zaznamenána až po 600 °C, kdy se je pozvolnější. Dehydratace probíhá ve dvou kro- začne projevovat i značná ztráta adheze povlaku cích. První pozvolnější krok probíhá při teplotách k podkladu. Nebezpečné poškození povlaku bylo 180 °C až 325 °C. Z termogravimetrických analýz měřeno i při nižších teplotách (300 °C), ale za pod-vyplývá, že tato rekce je spjata se ztrátou dvou mínek tepelného šoku, nikoli postupného zahřívá-krystalových vod. Prostřednictvím rentgenové ní. Vlastnosti manganatého fosfátování vykazují difrakční analýzy bylo zjištěno, že povlak je po lepší mazací schopnosti při zatížení tepelným dehydrataci tvořen složitou směsí mono- a difos- namáháním, než povlaky zinečnatého fosfátu, forečnanů manganu a železa. Další dehydratace ačkoli i u těchto povlaků došlo při žíhání k zlepšení probíhá velice rychle při teplotách 325 °C až 350 °C mazacích schopností. Ovšem nejsou tak tvrdé.a je spojena se ztrátou zbylé krystalové vody. Manganaté fosfátování lze doporučit při povrcho-Rentgenová difrakční analýza potvrdila po této vé úpravě součástí, které jsou zatíženy třením. Tato dehydrataci přítomnost fosforečnanu mangana- povrchová úprava zajistí lepší chod těchto součás-tého a železnatého a v menší míře oxidu tí, minimalizuje riziko zadření a snižuje hlučnost. manganatého. Celková ztráta plošné hmotnosti Navíc si své vlastnosti zachovává i při postupném povlaku po druhém kroku dehydratace byla zvyšování teplot podkladu. Je ovšem nutné na stanovena na 12,5 hm.%. Významným výsledkem závěr říci, že před manganatým fosfátováním je je ovšem ověření překvapivé skutečnosti, že třeba kromě kvalitní předúpravy povrchu (od-soudržnost dehydratovaného povlaku k podkladu mašťování a oplachu) ještě povrch specificky akti-není významně omezena. Přestože dehydratace vovat, aby vznikl dostatečně jemný a jakostní vedla ke zvýšení celkové plochy připadající na hra- hurealitický povlak s požadovanou plošnou nici zrn, bylo ověřeno, že povlak neztratil ani na hmotností.integritě. Naopak navýšení celkovité porozity Petr Pokorný, povlaku způsobí logický nárůst nasákavosti pro Petr Szelag

Podle druhu převažujících kovo- železnatý připodobňující svým složením přírodní vých kationtů vyloučených ve fos- minerál hurealit [(Mn,Fe) H (PO ) .4H O] a v menší 5 2 4 4 2

fátovém povlaku rozdělujeme fos- míře hydroxid železnatý a fosforečnan železnatý. fátování na železnaté (typické tvor- Hurealitické povlaky jsou typické velice tmavou až bou tenkého amorfního povlaku černou barvou, širokou škálou možných vylučova-

2fosforečnanu železnatého), fosfá- ných plošných hmotností (2 - 40 g/m ), nejvyšší tvr-tování zinečnaté (tvorba silných dostí ze všech fosfátových povlaků (až 4,5 stupně vrstev především fosforečnanu Mohsovy stupnice tvrdosti), vysokou hustotou

3zinečnatého), fosfátování zinečna- krystalů (3,175 g/cm ) a velice špatnou štěpností (pr-to-vápenaté (tvorba vrstev převa- ůměrná štěpnost pouze podle roviny - 100). žujícího směsného fosforečnanu) Morfologie povlaku manganatého fosfátu je a fosfátování manganaté (charak- zobrazena na obrázku 1.teristické vznikem tlustého povla- Protože povlaky mají značnou tvrdost a zároveň vel-ku fosforečnanů na bázi manganu kou pórovitost (7 - 13 %) jsou schopny pojmout a často i železa). a udržet velké množství maziv. Při kontinuálním na-

nášení mazacích komponent, jsou manganofosfáto-vé povlaky schopny omezit riziko zadření točivých

soukolí na minimum (viz obrázek 2). Zajíma-vou Díky morfologii a vlastnostem vylo- výhodou je skutečnost, že si povlaky tuto schopnost učených povlaků manganatého uchovávají po technicky významnou dobu, i když je fosfátu patří tato technologie povr- přísun mazacích komponent deficitní či po krátkou chových úprav mezi zcela typické dobu zcela zastaven. Zlepšení mazacích schopností pro své uplatnění pro usnadnění povlakovaných strojních součástí se projeví méně záběhu točivých strojních součástí hlučným a snazším chodem. Díky těmto vlast-a snížení vlečného tření. Lázně nostem se povrchová úprava užívá v automobilo-manganatého fosfátování obsahu- vým průmyslem při úpravě jednotlivých ozubených jí vždy kyselinu ortho-fosforečnou, kol ve složitých převodových systémech.dihydrogenfosforečnan mangana- Z dostupných nových literárních zdrojů vyplývá, že tý a různé urychlovače a katalyzá- manganofosfátové povlaky mají ze všech pórovi-tory pro usnadnění a urychlení tvor- tých konverzních povlaků nejvyšší tepelnou stálost. by jakostního povlaku (vznik Tepelná stabilita povlaků je rovněž klíčová při posu-povlaku manganatého fosfátu lze zování jejich vhodnosti pro udržování chodu popsat např. rovnicí 1). Při precipi- součástí zatížených třením. Rostoucí teplota zatíže-taci manganatého fosfátu na ných kovových podkladů může způsobit silnou povrchy nelegovaných ocelí dehydrataci fosforečnanového povlaku. Ta může obsahuje krystalový povlak směs- vést ke ztrátě přilnavosti povlaku k podkladu nebo ný fosforečnan manganato- jeho úplné degradaci. Z ověřených a průkazných

Fosfátováním rozumíme konverzní povrchovou úpravu, kdy se z vodné fáze na povrch

povlakovaného kovu vylučují nerozpustné terciální fosforečnany. Tuto povrchovou úpravu

lze aplikovat ponorem, postřikem, případně vysokotlakým postřikem na povrchy běžných

nelegovaných ocelí, zinku, hořčíku a v některých případech i hliníku. Konverzní povlaky

vznikají reakcí iontů z pracovní lázně s ionty rozpuštěnými z povrchu povlakovaného kovu.

Vyloučené krystalové povlaky jsou porézní, a tudiž nasákavé pro nátěrové hmoty, oleje,

vosky nebo maziva a odtud plyne jejich nejčastější užití v širokém spektru technických apli-

kací. Automobilový průmysl dokonce považuje fosfátování za nejvyšší standart

v předúpravě povrchů před lakováním.


24


25

Obr.1. Mikroskopický snímek (SEM) povlaku získaného technolo-gií manganatého fosfátování

Obr.2. Manganaté fosfátování se užívá především při povla-kování točivých soukolí

2+ - + - 5 Mn + 10 H PO = Mn H (PO ) + 4 H + 4 H PO 2 4 5 2 4 2 2 4

Využití manganatého fosfátování při usnadnění záběhu točivých strojních součástí a snížení vlečného tření

english abstract

The use of manganese phosphate coatings to facilitate run-rotating machine components and redu-ce friction towingThis article focuses on the conversion coating specifically mnaganese phosphating. Describes the cha-racteristics of the coating, the coating formation and it stability depending on the termal annealing. The article describes the advantages of this conversion its coating process for thermal coating surfaces of ordinary steel and zinc in the run-rotating machine components and reduce friction towing.

r:

nZ

do

j w

ww

.weic

o.c

z

(rovnice 1)

literárních zdrojů také vyplývá, že k dehydrataci oleje, a tedy zlepšení mazacích schopností povla-povlaků manganatého fosfátování dochází při kovaných podkladů. Celková ztráta integrity

vyšších teplotách než u ostatních povlaků a reakce povlaku byla zaznamenána až po 600 °C, kdy se je pozvolnější. Dehydratace probíhá ve dvou kro- začne projevovat i značná ztráta adheze povlaku cích. První pozvolnější krok probíhá při teplotách k podkladu. Nebezpečné poškození povlaku bylo 180 °C až 325 °C. Z termogravimetrických analýz měřeno i při nižších teplotách (300 °C), ale za pod-vyplývá, že tato rekce je spjata se ztrátou dvou mínek tepelného šoku, nikoli postupného zahřívá-krystalových vod. Prostřednictvím rentgenové ní. Vlastnosti manganatého fosfátování vykazují difrakční analýzy bylo zjištěno, že povlak je po lepší mazací schopnosti při zatížení tepelným dehydrataci tvořen složitou směsí mono- a difos- namáháním, než povlaky zinečnatého fosfátu, forečnanů manganu a železa. Další dehydratace ačkoli i u těchto povlaků došlo při žíhání k zlepšení probíhá velice rychle při teplotách 325 °C až 350 °C mazacích schopností. Ovšem nejsou tak tvrdé.a je spojena se ztrátou zbylé krystalové vody. Manganaté fosfátování lze doporučit při povrcho-Rentgenová difrakční analýza potvrdila po této vé úpravě součástí, které jsou zatíženy třením. Tato dehydrataci přítomnost fosforečnanu mangana- povrchová úprava zajistí lepší chod těchto součás-tého a železnatého a v menší míře oxidu tí, minimalizuje riziko zadření a snižuje hlučnost. manganatého. Celková ztráta plošné hmotnosti Navíc si své vlastnosti zachovává i při postupném povlaku po druhém kroku dehydratace byla zvyšování teplot podkladu. Je ovšem nutné na stanovena na 12,5 hm.%. Významným výsledkem závěr říci, že před manganatým fosfátováním je je ovšem ověření překvapivé skutečnosti, že třeba kromě kvalitní předúpravy povrchu (od-soudržnost dehydratovaného povlaku k podkladu mašťování a oplachu) ještě povrch specificky akti-není významně omezena. Přestože dehydratace vovat, aby vznikl dostatečně jemný a jakostní vedla ke zvýšení celkové plochy připadající na hra- hurealitický povlak s požadovanou plošnou nici zrn, bylo ověřeno, že povlak neztratil ani na hmotností.integritě. Naopak navýšení celkovité porozity Petr Pokorný, povlaku způsobí logický nárůst nasákavosti pro Petr Szelag

Podle druhu převažujících kovo- železnatý připodobňující svým složením přírodní vých kationtů vyloučených ve fos- minerál hurealit [(Mn,Fe) H (PO ) .4H O] a v menší 5 2 4 4 2

fátovém povlaku rozdělujeme fos- míře hydroxid železnatý a fosforečnan železnatý. fátování na železnaté (typické tvor- Hurealitické povlaky jsou typické velice tmavou až bou tenkého amorfního povlaku černou barvou, širokou škálou možných vylučova-

2fosforečnanu železnatého), fosfá- ných plošných hmotností (2 - 40 g/m ), nejvyšší tvr-tování zinečnaté (tvorba silných dostí ze všech fosfátových povlaků (až 4,5 stupně vrstev především fosforečnanu Mohsovy stupnice tvrdosti), vysokou hustotou

3zinečnatého), fosfátování zinečna- krystalů (3,175 g/cm ) a velice špatnou štěpností (pr-to-vápenaté (tvorba vrstev převa- ůměrná štěpnost pouze podle roviny - 100). žujícího směsného fosforečnanu) Morfologie povlaku manganatého fosfátu je a fosfátování manganaté (charak- zobrazena na obrázku 1.teristické vznikem tlustého povla- Protože povlaky mají značnou tvrdost a zároveň vel-ku fosforečnanů na bázi manganu kou pórovitost (7 - 13 %) jsou schopny pojmout a často i železa). a udržet velké množství maziv. Při kontinuálním na-

nášení mazacích komponent, jsou manganofosfáto-vé povlaky schopny omezit riziko zadření točivých

soukolí na minimum (viz obrázek 2). Zajíma-vou Díky morfologii a vlastnostem vylo- výhodou je skutečnost, že si povlaky tuto schopnost učených povlaků manganatého uchovávají po technicky významnou dobu, i když je fosfátu patří tato technologie povr- přísun mazacích komponent deficitní či po krátkou chových úprav mezi zcela typické dobu zcela zastaven. Zlepšení mazacích schopností pro své uplatnění pro usnadnění povlakovaných strojních součástí se projeví méně záběhu točivých strojních součástí hlučným a snazším chodem. Díky těmto vlast-a snížení vlečného tření. Lázně nostem se povrchová úprava užívá v automobilo-manganatého fosfátování obsahu- vým průmyslem při úpravě jednotlivých ozubených jí vždy kyselinu ortho-fosforečnou, kol ve složitých převodových systémech.dihydrogenfosforečnan mangana- Z dostupných nových literárních zdrojů vyplývá, že tý a různé urychlovače a katalyzá- manganofosfátové povlaky mají ze všech pórovi-tory pro usnadnění a urychlení tvor- tých konverzních povlaků nejvyšší tepelnou stálost. by jakostního povlaku (vznik Tepelná stabilita povlaků je rovněž klíčová při posu-povlaku manganatého fosfátu lze zování jejich vhodnosti pro udržování chodu popsat např. rovnicí 1). Při precipi- součástí zatížených třením. Rostoucí teplota zatíže-taci manganatého fosfátu na ných kovových podkladů může způsobit silnou povrchy nelegovaných ocelí dehydrataci fosforečnanového povlaku. Ta může obsahuje krystalový povlak směs- vést ke ztrátě přilnavosti povlaku k podkladu nebo ný fosforečnan manganato- jeho úplné degradaci. Z ověřených a průkazných

Fosfátováním rozumíme konverzní povrchovou úpravu, kdy se z vodné fáze na povrch

povlakovaného kovu vylučují nerozpustné terciální fosforečnany. Tuto povrchovou úpravu

lze aplikovat ponorem, postřikem, případně vysokotlakým postřikem na povrchy běžných

nelegovaných ocelí, zinku, hořčíku a v některých případech i hliníku. Konverzní povlaky

vznikají reakcí iontů z pracovní lázně s ionty rozpuštěnými z povrchu povlakovaného kovu.

Vyloučené krystalové povlaky jsou porézní, a tudiž nasákavé pro nátěrové hmoty, oleje,

vosky nebo maziva a odtud plyne jejich nejčastější užití v širokém spektru technických apli-

kací. Automobilový průmysl dokonce považuje fosfátování za nejvyšší standart

v předúpravě povrchů před lakováním.


24


25

Obr.1. Mikroskopický snímek (SEM) povlaku získaného technolo-gií manganatého fosfátování

Obr.2. Manganaté fosfátování se užívá především při povla-kování točivých soukolí

2+ - + - 5 Mn + 10 H PO = Mn H (PO ) + 4 H + 4 H PO 2 4 5 2 4 2 2 4

Využití manganatého fosfátování při usnadnění záběhu točivých strojních součástí a snížení vlečného tření

english abstract

The use of manganese phosphate coatings to facilitate run-rotating machine components and redu-ce friction towingThis article focuses on the conversion coating specifically mnaganese phosphating. Describes the cha-racteristics of the coating, the coating formation and it stability depending on the termal annealing. The article describes the advantages of this conversion its coating process for thermal coating surfaces of ordinary steel and zinc in the run-rotating machine components and reduce friction towing.

r:

wn

cz

Zd

oj

ww

w.

eic

o.

(rovnice 1)

V současné době se proto firmy vyrábějící analytic- mobilní laboratoře dostatečnou paměť na výsled-ké přístroje zaměřují na vývoj takových přístrojů, ky a vstup (zpravidla USB) umožňující po návratu které mohou být v terénu využity. To znamená, že z terénu vložení naměřených výsledku do SW v musí být robustní, odolné proti povětrnostním vli- laboratoři k vyhodnocení trendů apod.vům, lehké, otřesu vzdorné, napájeny jsou z baterií Záměrně neuvádím, žádný konkrétní SW produkt a akumulátorů a jejich obsluha jednoduchá tak, (proto ??), mnohé větší tribotechnické laboratoře aby ji zvládl i terénní pracovník údržby. používají i své vlastní SW systémy.

Snad jen poznámka: Na trhu existuje řada SW , pro které můžeme použít souhrné označení LIMS (La-boratory Internal Management System), ty jsou ale zpravidla určeny pro všeobecné použití! Proto je třeba zvolit takový nadstavbový SW, který umož-ňuje nejen ukládat výsledky ale také je vyhodno-covat, určovat trendy apod. Musí být speciálně zaměřen na tribotechniku. Takových volně dostupných SW na trhu není mnoho.

Přístroje jsou umístěné zpravidla v dodávce nebo osobním automobilu, ze kterého mohou být pře-neseny k jednotlivým strojům dle požadavku na analýzu.

BudoucnostVývojový trend stále pokračuje ve zmenšování (a také zlevnění) přístrojů, tak aby mohly být pře-

nášeny na místo diagnostiky, přičemž v mnohém jejich technické parametry již dosahují parametrů stacionárních přístrojů.

Programové vybaveníDůležitou částí laboratoře je programové vybave-ní ( dále SW) kde se ukládají jednotlivé analýzy, archivují výsledky popisu strojů, zapisují úkony

Dalším trendem je sestavování (díky tomu , že prováděné na jednotlivých strojích a zařízeních. velikost přístrojů je malá) jednotlivých měřících Na základě všech vložených údajů je pak zpravidla přístrojů do skupin, takže například do jednoho SW schopen určovat trendy vývoje degradace přenosného kufříku se mohou vejít tři až čtyři olejů a maziv a upozorňovat na limity překročení různé měřící systémy. hraničních hodnot jednotlivých kontrolovaných Výhodou potom je, že mohou využívat jeden parametrů. V neposlední řadě by měl SW umožňo-napájecí systém a zároveň obdržíme kompletní vat „ON LINE“ připojení všech analyzátorů a pře-analýzu. Takový kufřík je pak možno snadno nos výsledků z analyzátoru přímo v elektronické donést až k diagnostikovanému stroji/přístroji podobě. Tím dojde k omezení chyb při přepisu a rozhodnutí o následném servisním zásahu je pak výsledku analýz a zároveň takový SW splňuje otázkou minut.mnohé požadavky na certifikaci celého systému. Ing. Petr KolečkářV současné době mají i mnohé přenosné přístroje

V prvé řadě jde o to, aby nabízené vzorků byly v pořádku. Vlastní laboratoř pak po přístroje a analyzátory pro labora- dodání vzorků provede příslušné analýzy (zde už by toře byly ekonomicky výhodné. k c hy b á m n e m ě lo d o cházet), které předá, dnes již Z tohoto důvodu je jednoznačný většinou elektronicky svému zákazníkovi. Analýzu tlak na cenu analýz, rychlost ana- doprovází rovněž popis a doporučení zkušených tri-lýz, spojování výsledků analýz z růz- bodiagnostiků (jsou to většinou pracovníci labora-ných přístrojů do jednoho souboru toře), jaký nezbytný úkon v údržbě stroje je třeba a možnost přenosu kompletní ana- provést. lýzy do různých centrálních data-bází počítačů, f i remní s ítě, popřípadě zaslání výsledků, zej-ména přes internet.

Pro komplexní posouzení stavu oleje jsou nezbytnými parametry složení a koncentrace otěrových prvků a aditiv, čistota oleje, jeho viskozita a další parametry, zpravidla stanovované na FTIR spektrometru nebo IČ spektrometru (jako jsou TAN, TBN a další podíly organických sloučenin, kontami-nace oleje palivem apod.).Moderní přístroje pro analýzu mechanických nečistot neurčují pouze kód čistoty, ale jsou schop-ny určit též tvar částic, druh částic, trend, kterým se degradace oleje ubírá, saze a v neposlední řadě též kinematickou viskozitu. Lze tak jedním přístrojem Stacionární laboratořnahradit ferrograf, čítač částic a viskozimetr.Prvním a možná nejdůležitějším

je odběr vzorku. Na něm Mobilní / přenosná laboratořzáleží, zda bude výsledná analýza Dalším směrem, kterým se ubírá ekonomika údržby a z ní pak závěr pro další potřebné strojů je co možná nejvíc převést analýzy a diagnos-úkony správná a přesná. Systém tiku do terénu. Odpadá tím nutnost odběru vzorku, odběru vzorku si většinou řídí ana-jeho balení a odeslání do stacionární laboratoře lytická laboratoř a provádějí jej pra-a čekání na výsledek. Údržba stroje může být rychlá, covníci laboratoře anebo si pravi-opravený stroj rychleji dán do provozu což má pod-delně proškoluje pracovníky jed-statný vliv na jeho ekonomiku provozu.notlivých zákazníků, aby odběry

úkolem

V současné době dochází v celé řadě průmyslových odvětví k bouřlivému rozvoji přístrojů

a strojů. Firmy se snaží hledat inovace takového typu, aby se uplatnily na trhu a jejich výrob-

ky byly dobře prodejné. Rovněž v přístrojové technice pro vybavení laboratoří je vidět něko-

lik nových směrů, kterými se výrobci ubírají.


26


27

Směry dalšího vývoje tribotechnických laboratoří

Tradiční modelfungování údržby

v tribotechnické praxi

Obr. 1 Schematický model fungování tribotechnické diag-nostiky strojů v praxi

Odběr vzorku

Výsledky analýzAnalýza stavu na základě výsledků a oprava

Stacionární laboratoř

SpektrometrČítač částic/kód čistotViskozimetr/FTIR

LABORATOŘ Obr. 2 Nejdůležitější přístroje pro stanovení základních pa-rametrů olejů a maziv

SW platforma ??

Obr. 3 Typické přístroje a analýza mobilních a přenosných „laboratoří“

MobilníIČ/FTIR spektrometrPřenosný viskozimetrRTG spektrometr

Obr. 5 SW pro ukládání analýz, archivaci výsledků

Obr.4 Příklad univerzálního systému

V současné době se proto firmy vyrábějící analytic- mobilní laboratoře dostatečnou paměť na výsled-ké přístroje zaměřují na vývoj takových přístrojů, ky a vstup (zpravidla USB) umožňující po návratu které mohou být v terénu využity. To znamená, že z terénu vložení naměřených výsledku do SW v musí být robustní, odolné proti povětrnostním vli- laboratoři k vyhodnocení trendů apod.vům, lehké, otřesu vzdorné, napájeny jsou z baterií Záměrně neuvádím, žádný konkrétní SW produkt a akumulátorů a jejich obsluha jednoduchá tak, (proto ??), mnohé větší tribotechnické laboratoře aby ji zvládl i terénní pracovník údržby. používají i své vlastní SW systémy.

Snad jen poznámka: Na trhu existuje řada SW , pro které můžeme použít souhrné označení LIMS (La-boratory Internal Management System), ty jsou ale zpravidla určeny pro všeobecné použití! Proto je třeba zvolit takový nadstavbový SW, který umož-ňuje nejen ukládat výsledky ale také je vyhodno-covat, určovat trendy apod. Musí být speciálně zaměřen na tribotechniku. Takových volně dostupných SW na trhu není mnoho.

Přístroje jsou umístěné zpravidla v dodávce nebo osobním automobilu, ze kterého mohou být pře-neseny k jednotlivým strojům dle požadavku na analýzu.

BudoucnostVývojový trend stále pokračuje ve zmenšování (a také zlevnění) přístrojů, tak aby mohly být pře-

nášeny na místo diagnostiky, přičemž v mnohém jejich technické parametry již dosahují parametrů stacionárních přístrojů.

Programové vybaveníDůležitou částí laboratoře je programové vybave-ní ( dále SW) kde se ukládají jednotlivé analýzy, archivují výsledky popisu strojů, zapisují úkony

Dalším trendem je sestavování (díky tomu , že prováděné na jednotlivých strojích a zařízeních. velikost přístrojů je malá) jednotlivých měřících Na základě všech vložených údajů je pak zpravidla přístrojů do skupin, takže například do jednoho SW schopen určovat trendy vývoje degradace přenosného kufříku se mohou vejít tři až čtyři olejů a maziv a upozorňovat na limity překročení různé měřící systémy. hraničních hodnot jednotlivých kontrolovaných Výhodou potom je, že mohou využívat jeden parametrů. V neposlední řadě by měl SW umožňo-napájecí systém a zároveň obdržíme kompletní vat „ON LINE“ připojení všech analyzátorů a pře-analýzu. Takový kufřík je pak možno snadno nos výsledků z analyzátoru přímo v elektronické donést až k diagnostikovanému stroji/přístroji podobě. Tím dojde k omezení chyb při přepisu a rozhodnutí o následném servisním zásahu je pak výsledku analýz a zároveň takový SW splňuje otázkou minut.mnohé požadavky na certifikaci celého systému. Ing. Petr KolečkářV současné době mají i mnohé přenosné přístroje

V prvé řadě jde o to, aby nabízené vzorků byly v pořádku. Vlastní laboratoř pak po přístroje a analyzátory pro labora- dodání vzorků provede příslušné analýzy (zde už by toře byly ekonomicky výhodné. k c hy b á m n e m ě lo d o cházet), které předá, dnes již Z tohoto důvodu je jednoznačný většinou elektronicky svému zákazníkovi. Analýzu tlak na cenu analýz, rychlost ana- doprovází rovněž popis a doporučení zkušených tri-lýz, spojování výsledků analýz z růz- bodiagnostiků (jsou to většinou pracovníci labora-ných přístrojů do jednoho souboru toře), jaký nezbytný úkon v údržbě stroje je třeba a možnost přenosu kompletní ana- provést. lýzy do různých centrálních data-bází počítačů, f i remní s ítě, popřípadě zaslání výsledků, zej-ména přes internet.

Pro komplexní posouzení stavu oleje jsou nezbytnými parametry složení a koncentrace otěrových prvků a aditiv, čistota oleje, jeho viskozita a další parametry, zpravidla stanovované na FTIR spektrometru nebo IČ spektrometru (jako jsou TAN, TBN a další podíly organických sloučenin, kontami-nace oleje palivem apod.).Moderní přístroje pro analýzu mechanických nečistot neurčují pouze kód čistoty, ale jsou schop-ny určit též tvar částic, druh částic, trend, kterým se degradace oleje ubírá, saze a v neposlední řadě též kinematickou viskozitu. Lze tak jedním přístrojem Stacionární laboratořnahradit ferrograf, čítač částic a viskozimetr.Prvním a možná nejdůležitějším

je odběr vzorku. Na něm Mobilní / přenosná laboratořzáleží, zda bude výsledná analýza Dalším směrem, kterým se ubírá ekonomika údržby a z ní pak závěr pro další potřebné strojů je co možná nejvíc převést analýzy a diagnos-úkony správná a přesná. Systém tiku do terénu. Odpadá tím nutnost odběru vzorku, odběru vzorku si většinou řídí ana-jeho balení a odeslání do stacionární laboratoře lytická laboratoř a provádějí jej pra-a čekání na výsledek. Údržba stroje může být rychlá, covníci laboratoře anebo si pravi-opravený stroj rychleji dán do provozu což má pod-delně proškoluje pracovníky jed-statný vliv na jeho ekonomiku provozu.notlivých zákazníků, aby odběry

úkolem

V současné době dochází v celé řadě průmyslových odvětví k bouřlivému rozvoji přístrojů

a strojů. Firmy se snaží hledat inovace takového typu, aby se uplatnily na trhu a jejich výrob-

ky byly dobře prodejné. Rovněž v přístrojové technice pro vybavení laboratoří je vidět něko-

lik nových směrů, kterými se výrobci ubírají.


26


27

Směry dalšího vývoje tribotechnických laboratoří

Tradiční modelfungování údržby

v tribotechnické praxi

Obr. 1 Schematický model fungování tribotechnické diag-nostiky strojů v praxi

Odběr vzorku

Výsledky analýzAnalýza stavu na základě výsledků a oprava

Stacionární laboratoř

SpektrometrČítač částic/kód čistotViskozimetr/FTIR

LABORATOŘ Obr. 2 Nejdůležitější přístroje pro stanovení základních pa-rametrů olejů a maziv

SW platforma ??

Obr. 3 Typické přístroje a analýza mobilních a přenosných „laboratoří“

MobilníIČ/FTIR spektrometrPřenosný viskozimetrRTG spektrometr

Obr. 5 SW pro ukládání analýz, archivaci výsledků

Obr.4 Příklad univerzálního systému

nania, ako je vypustenie emulzie do kanalizácie Zloženie s vodou miešateľných obrábacích kva-bez predchádzajúcej separácie oleja a bez precho- palíndu vody čistiacou stanicou odpadných vôd, by asi Rôznorodé požiadavky sú nielen na obrábacie vodohospodársky orgán nemal radosť a určite by kvapaliny, ale aj na ich receptúry. Základné ho „ocenil“ nemalou sankciou. zloženie obrábacích kvapalín je v tabuľke 1.Výber obrábacej kvapaliny sa neriadi len jej opti-málnymi technickými vlastnosťami. Dôležité sú aj Zloženie čistých rezných olejov je, v porovnaní ďalšie faktory: s vodou miešateľnými obrábacími kvapalinami

omnoho jednoduchšie, pretože tu odpadá prob-lém spojiť vodnú a olejovú zložku do zdanlivo homogénnej kvapaliny.Tiež je veľký rozdiel v zložení tzv. konvenčných s vodou miešateľných kvapalín a tzv. polosyntetic-kých a syntetických s vodou miešateľných produk-tov. Zovšeobecnené sú v tabuľke 2.

Skladovanie s vodou miešateľných obrábacích kvapalínKoncentráty obrábacích kvapalín by sa mali skla-dovať v normálne temperovaných, uzavretých priestoroch. V každom prípade musia byť chráne-né pred priamym slnečným žiarením a mrazom.

Obrábanie s vysokými reznými pri operáciách brúsenia často nie je mazací účinok rýchlosťami a s veľkým vývojom nevyhnutný. Tu stojí v popredí ochrana proti korózii, tepla si vyžaduje primárne chladia- dobré oplachovanie brúsnych kotúčov a optimálna ci účinok. Tu sa dajú najlepšie penivosť. V týchto prípadoch sa často používajú číre výsledky dosiahnuť vodnými chla- prostriedky na brúsenie, ktoré sa tiež označujú ako diaco-mazacími emulziami alebo syntetické alebo bez minerálneho oleja. Tvoria sta-roztokmi. bilné roztoky a umožňujú sledovanie procesu Koncentráty obrábacích kvapalín, brúsenia.aby tvorili stabilnú emulziu, majú v svojich receptúrach povrchovo Požiadavky na chladiaco-mazacie kvapalinyaktívne látky (emulgátory), ktoré Keby sme sa opýtali užívateľov obrábacích kvapalín, vďaka zníženiu povrchového napä- čo od nich očakávajú, ich požiadavky by boli veľmi tia medzi olejovou a vodnou fázou, rôznorodé. Ich sumarizácia by vyzerala asi takto:umožňujú rozptýlenie olejových zdravotná znášanlivosť; chladenie; mazanie; kvapiek vo vode. V moderných schopnosť znášať tlak a zaťaženie; oplachovacia obrábacích kvapalinách sa väčši- schopnosť; ochrana proti korózii; viskozita; odol-nou využíva emulgátorový systém, nosť voči starnutiu; bakteriálna rezistencia; dobrá ktorý pozostáva z aniónaktívneho emulgovateľnosť; nízka penivosť; schopnosť odlu-emulgátora, ktorý zároveň plní čovať nečistoty; filtrovateľnosť; zmáčacia schop-funkciu ochrany proti korózii a neio- nosť; transparentnosť; vypierateľnosť mazacieho fil-nogénneho emulgátora, ktorý je mu; znášanlivosť s kovmi, lakmi a s elastomérmi; omnoho menej citlivý na tvrdosť nesmie tvoriť zvyšky, ani usadeniny; nehorľavosť, vody. Dodatočne sa primiešavajú ťažká zápalnosť; žiadny alebo prijateľný zápach; ešte alkoholy, ako látky uľahčujúce nenáročná likvidovateľnosť; recyklovateľnosť; bio-rozpúšťanie jednotlivých kompo- logická odbúrateľnosť; nepatrné straty vynášaním; nentov, odpeňovacie prostriedky, dlhá životnosť; nízka cena; nízke aplikačné koncen-baktericídy, fungicídy a priľnavost- trácie.né prísady. S vodou nemiešateľné Niektoré z nich sú protichodné, ako napr. obrábacie kvapaliny – rezné oleje bakteriálna rezistencia a biologická odbúrateľnosť. pozostávajú z menej jednotlivých Na jednej konferencii som sa stretol so komponentov, ako s vodou mieša- „špecialistom“, ktorý tvrdil, že majú biostabilnú teľné kvapaliny, lebo odpadá fak- emulziu, ktorú po ukončení životnosti stačí „trochu tor vody so všetkými parametrami, zriediť vodou a vypustiť do kanála“. Samozrejme, ktoré môže ovplyvniť. taká kvapalina by bola skvelá, ale také „školené“ bak-Najväčšia časť s vodou miešateľ- térie, žiaľ, neexistujú. Keďže na začiatku mojej karié-ných obrábacích kvapalín sa použí- ry som pracoval v oblasti molekulárnej biológie, va vo forme emulzií, teda ako pro- veľmi dobre viem, že baktérie žijú a množia sa, kým dukt so silným chladiacim a s doda- majú zdroj potravy (hlavne uhlíka a dusíka) a kým točným mazacím účinkom v pro- im v tom nebráni prostredie (nejaká chemikália, cese obrábania. Ale predovšetkým ktorá inhibuje ich rast a množenie). Z takého počí-

Chladiaco-mazacie kvapaliny sa používajú pri trieskovom a beztrieskovom obrábaní

kovov na chladenie (vodná zložka), mazanie (olejová zložka) a na odstraňovanie kovo-

vých čiastočiek a triesok z reznej zóny. Má sa pri tom zmenšiť opotrebovanie a znížiť tvor-

ba tepla. Pri pomalom, ťažkom obrábaní, ktoré si vyžaduje veľké mazanie a zmenšova-

nie opotrebovania, sa používajú prevažne čisté oleje.


28


29

S vodou miešateľné obrábacie

kvapaliny - teória a prax 1. časť

Zložka

Úloha

Príklad

minerálny olej, rastlinný olej, syntetický olej

základová kvapalina, mazací účinok uhľovodíky, repkový olej, syntetické estery, polyglykoly

emulgátor emulgátory umožňujú tvorbu olejových kvapiek, ktoré sa vznášajú vo vode a bránia, aby sa tieto olejové kvapky spojili, vystúpili na povrch a vytvorili vrstvu oleja plávajúcu na vode

- aniónaktívny emulgátor, napr. alkanolamínové mydlá, draselné mydlá - neionogénny emulgátor, napr. etoxyláty mastných alkoholov, etoxylované mastné kyseliny, amidy mastných kyselín - organické zlúčeniny bóru

inhibítor korózie zosilnenie ochrany proti korózii pre stroje a obrobky, vďaka tvorbe ochranného filmu na povrchu kovu

alkanolamíny, sulfonáty, amidy mastných kyselín, mydlá karboxylových kyselín, organické zlúčeniny bóru

polárne mazivo zvýšenie mazacieho účinku rastlinné alebo syntetické estery

EP-aditíva zvýšenie rezného výkonu pri ťažkých operáciách obrábania

aditíva na báze síry a fosforu (chlórparafíny sa už dnes takmer nepoužívajú, povolené len > C14)

odpeňovač zmenšuje tvorbu peny, napr. pri vysokých tlakoch chladiaco-mazacej kvapaliny

- mydlové odpeňovače - siloxány - vosky

biocídna prísada zmenšenie, resp. zabrzdenie nárastu mikroorganizmov (baktérie, plesne, kvasinky, huby) v emulzii

- deriváty formaldehydu - heterocykly obsahujúce N/S - kyselina boritá - deriváty alkoholov

inhibítory farebných kovov, lát-ky uľahčujúce rozpúšťanie komponent, stabilizátory, anti-oxidanty, farbivá, vonné látky

zlepšenie stability koncentrátu alebo emulzie, inhibovanie kovových iónov, zosilnenie špecifických vlastností produktu

- benzotriazol - glykol a ďalšie

Funkčnosť

Ekonomika

Ekológia - životné prostredie

životnéprostredie

Bezpečnosťpráce

Chladiacakvapalina

tabuľka č. 1

nania, ako je vypustenie emulzie do kanalizácie Zloženie s vodou miešateľných obrábacích kva-bez predchádzajúcej separácie oleja a bez precho- palíndu vody čistiacou stanicou odpadných vôd, by asi Rôznorodé požiadavky sú nielen na obrábacie vodohospodársky orgán nemal radosť a určite by kvapaliny, ale aj na ich receptúry. Základné ho „ocenil“ nemalou sankciou. zloženie obrábacích kvapalín je v tabuľke 1.Výber obrábacej kvapaliny sa neriadi len jej opti-málnymi technickými vlastnosťami. Dôležité sú aj Zloženie čistých rezných olejov je, v porovnaní ďalšie faktory: s vodou miešateľnými obrábacími kvapalinami

omnoho jednoduchšie, pretože tu odpadá prob-lém spojiť vodnú a olejovú zložku do zdanlivo homogénnej kvapaliny.Tiež je veľký rozdiel v zložení tzv. konvenčných s vodou miešateľných kvapalín a tzv. polosyntetic-kých a syntetických s vodou miešateľných produk-tov. Zovšeobecnené sú v tabuľke 2.

Skladovanie s vodou miešateľných obrábacích kvapalínKoncentráty obrábacích kvapalín by sa mali skla-dovať v normálne temperovaných, uzavretých priestoroch. V každom prípade musia byť chráne-né pred priamym slnečným žiarením a mrazom.

Obrábanie s vysokými reznými pri operáciách brúsenia často nie je mazací účinok rýchlosťami a s veľkým vývojom nevyhnutný. Tu stojí v popredí ochrana proti korózii, tepla si vyžaduje primárne chladia- dobré oplachovanie brúsnych kotúčov a optimálna ci účinok. Tu sa dajú najlepšie penivosť. V týchto prípadoch sa často používajú číre výsledky dosiahnuť vodnými chla- prostriedky na brúsenie, ktoré sa tiež označujú ako diaco-mazacími emulziami alebo syntetické alebo bez minerálneho oleja. Tvoria sta-roztokmi. bilné roztoky a umožňujú sledovanie procesu Koncentráty obrábacích kvapalín, brúsenia.aby tvorili stabilnú emulziu, majú v svojich receptúrach povrchovo Požiadavky na chladiaco-mazacie kvapalinyaktívne látky (emulgátory), ktoré Keby sme sa opýtali užívateľov obrábacích kvapalín, vďaka zníženiu povrchového napä- čo od nich očakávajú, ich požiadavky by boli veľmi tia medzi olejovou a vodnou fázou, rôznorodé. Ich sumarizácia by vyzerala asi takto:umožňujú rozptýlenie olejových zdravotná znášanlivosť; chladenie; mazanie; kvapiek vo vode. V moderných schopnosť znášať tlak a zaťaženie; oplachovacia obrábacích kvapalinách sa väčši- schopnosť; ochrana proti korózii; viskozita; odol-nou využíva emulgátorový systém, nosť voči starnutiu; bakteriálna rezistencia; dobrá ktorý pozostáva z aniónaktívneho emulgovateľnosť; nízka penivosť; schopnosť odlu-emulgátora, ktorý zároveň plní čovať nečistoty; filtrovateľnosť; zmáčacia schop-funkciu ochrany proti korózii a neio- nosť; transparentnosť; vypierateľnosť mazacieho fil-nogénneho emulgátora, ktorý je mu; znášanlivosť s kovmi, lakmi a s elastomérmi; omnoho menej citlivý na tvrdosť nesmie tvoriť zvyšky, ani usadeniny; nehorľavosť, vody. Dodatočne sa primiešavajú ťažká zápalnosť; žiadny alebo prijateľný zápach; ešte alkoholy, ako látky uľahčujúce nenáročná likvidovateľnosť; recyklovateľnosť; bio-rozpúšťanie jednotlivých kompo- logická odbúrateľnosť; nepatrné straty vynášaním; nentov, odpeňovacie prostriedky, dlhá životnosť; nízka cena; nízke aplikačné koncen-baktericídy, fungicídy a priľnavost- trácie.né prísady. S vodou nemiešateľné Niektoré z nich sú protichodné, ako napr. obrábacie kvapaliny – rezné oleje bakteriálna rezistencia a biologická odbúrateľnosť. pozostávajú z menej jednotlivých Na jednej konferencii som sa stretol so komponentov, ako s vodou mieša- „špecialistom“, ktorý tvrdil, že majú biostabilnú teľné kvapaliny, lebo odpadá fak- emulziu, ktorú po ukončení životnosti stačí „trochu tor vody so všetkými parametrami, zriediť vodou a vypustiť do kanála“. Samozrejme, ktoré môže ovplyvniť. taká kvapalina by bola skvelá, ale také „školené“ bak-Najväčšia časť s vodou miešateľ- térie, žiaľ, neexistujú. Keďže na začiatku mojej karié-ných obrábacích kvapalín sa použí- ry som pracoval v oblasti molekulárnej biológie, va vo forme emulzií, teda ako pro- veľmi dobre viem, že baktérie žijú a množia sa, kým dukt so silným chladiacim a s doda- majú zdroj potravy (hlavne uhlíka a dusíka) a kým točným mazacím účinkom v pro- im v tom nebráni prostredie (nejaká chemikália, cese obrábania. Ale predovšetkým ktorá inhibuje ich rast a množenie). Z takého počí-

Chladiaco-mazacie kvapaliny sa používajú pri trieskovom a beztrieskovom obrábaní

kovov na chladenie (vodná zložka), mazanie (olejová zložka) a na odstraňovanie kovo-

vých čiastočiek a triesok z reznej zóny. Má sa pri tom zmenšiť opotrebovanie a znížiť tvor-

ba tepla. Pri pomalom, ťažkom obrábaní, ktoré si vyžaduje veľké mazanie a zmenšova-

nie opotrebovania, sa používajú prevažne čisté oleje.


28


29

S vodou miešateľné obrábacie

kvapaliny - teória a prax 1. časť

Zložka

Úloha

Príklad

minerálny olej, rastlinný olej, syntetický olej

základová kvapalina, mazací účinok uhľovodíky, repkový olej, syntetické estery, polyglykoly

emulgátor emulgátory umožňujú tvorbu olejových kvapiek, ktoré sa vznášajú vo vode a bránia, aby sa tieto olejové kvapky spojili, vystúpili na povrch a vytvorili vrstvu oleja plávajúcu na vode

- aniónaktívny emulgátor, napr. alkanolamínové mydlá, draselné mydlá - neionogénny emulgátor, napr. etoxyláty mastných alkoholov, etoxylované mastné kyseliny, amidy mastných kyselín - organické zlúčeniny bóru

inhibítor korózie zosilnenie ochrany proti korózii pre stroje a obrobky, vďaka tvorbe ochranného filmu na povrchu kovu

alkanolamíny, sulfonáty, amidy mastných kyselín, mydlá karboxylových kyselín, organické zlúčeniny bóru

polárne mazivo zvýšenie mazacieho účinku rastlinné alebo syntetické estery

EP-aditíva zvýšenie rezného výkonu pri ťažkých operáciách obrábania

aditíva na báze síry a fosforu (chlórparafíny sa už dnes takmer nepoužívajú, povolené len > C14)

odpeňovač zmenšuje tvorbu peny, napr. pri vysokých tlakoch chladiaco-mazacej kvapaliny

- mydlové odpeňovače - siloxány - vosky

biocídna prísada zmenšenie, resp. zabrzdenie nárastu mikroorganizmov (baktérie, plesne, kvasinky, huby) v emulzii

- deriváty formaldehydu - heterocykly obsahujúce N/S - kyselina boritá - deriváty alkoholov

inhibítory farebných kovov, lát-ky uľahčujúce rozpúšťanie komponent, stabilizátory, anti-oxidanty, farbivá, vonné látky

zlepšenie stability koncentrátu alebo emulzie, inhibovanie kovových iónov, zosilnenie špecifických vlastností produktu

- benzotriazol - glykol a ďalšie

Funkčnosť

Ekonomika

Ekológia - životné prostredie

životnéprostredie

Bezpečnosťpráce

Chladiacakvapalina

tabuľka č. 1

Miešanie a riedeniePri chladiaco-mazacích emulziách pred-stavuje väčšinou podiel vody nad 90 %, u roztokov nad 95 %. Kvalita vody preto v relatívne vysokej miere ovplyvňuje funkčnosť produktu v stave priprave-nom na použitie (po zmiešaní s vodou). Pretože sa na miešanie s koncentrátom často používa z vodovodu, dajú sa po-trebné údaje získať z príslušnej vodárne.Aby sa emulzia alebo roztok neznehod-notili už pri príprave, mali by sa zachovať hodnoty vody uvedené v tabuľke č. 3:

- Príliš tvrdá voda, použitá na prí-pravu emulzie, môže viesť k tomu, že v nej obsiahnuté soli, ktoré tvoria tvr-dosť vody, môžu reagovať s aniónaktív-nymi emulgátormi na vápenaté mydlá. Tvoria na povrchu emulzie belavé zraze-niny, ktoré podľa ich množstva, môž u viesť k usadeninám na obrobkoch a nástrojoch. Takú vodu je účelné zmäk-čovať. Prípadne sa môže miešať s úplne demineralizovanou vodou. Avšak, ak má voda tvrdosť pod 10 °dH, môže mať emulzia alebo roztok sklon k peneniu. Vtedy by sa mal použiť prostriedok na zvýšenie tvrdosti, alebo odpeňovač.- Optimálne pH vody, určenej na miešanie kovoobrábacích kvapalín je 7. pH vody pod 6 treba považovať za kritic-ké, pretože toto spôsobí pri miešaní čer-stvej emulzie viac alebo menej silné zní-ženie pH. To môže viesť k zmenšenej ochrane proti korózii a k nestabilite emulzie.

- Vysoký obsah chloridov vo vode (od cca. 250 - Optimálna koncentrácia emulzie je podmie-ppm) pôsobí negatívne na ochranu proti korózii. nená charakterom koncentrátu a obrábacím Zvýšenie koncentrácie chloridov sa môže vyskyt- postupom. Väčšinou sa napr. na brúsenie použí-núť aj v dôsledku odparenia vody a dopĺňania vajú nižšie koncentrácie ako na trieskové obrá-obrábacej kvapaliny. resp. je v takýchto prípadoch bacie operácie s definovaným rezom. Potrebné žiadúce na doplnenie obrábacej kvapaliny použiť údaje o vhodnej koncentrácii pre ten-ktorý úplne odsolenú vodu. proces a materiál by mal poskytnúť dodávateľ - Kvôli potlačeniu tvorby nitrózoamínov by produktu.mal byť vo vode, určenej na prípravu emulzií, Z tohto je jasné, že obrábacia kvapalina predsta-obsah dusitanov do 5 ppm a dusičnanov do 50 vuje nielen dôležitý výrobný prostriedok, ktorý ppm. Dôvodom pre limitovanie týchto anor- sa významne podieľa na výrobnom procese, či ganických iónov je možná tvorba nitrózoamínov už z technologického, alebo z ekonomického reakciou so sekundárnymi amínmi: hľadiska, ale je aj faktorom, ktorý vplýva na výba-

vu strojov a s ktorým treba počítať aj pri údržbe sekundárne amíny + dusitany " N-nitrózoamíny strojového parku.

Téma obrábacích kvapalín je z hľadiska triboló-Pretože v prevádzkových emulziách vznikajú dusi- gie asi najobsiahlejšou a určite patrí aj k najdôle-tany v podstate odbúraním dusičnanov, má žitejším z hľadiska významu, pretože obrábacie význam obmedziť aj obsah dusičnanov, aby sa procesy, spolu s tvárniacimi procesmi dominujú

táto reakcia potlačila natoľko, ako je to len možné. v strojárskom a automobilovom priemysle, – Emulzia by sa mala, pokiaľ je to možné, namie- ktorý zamestnáva veľké množstvo ľudí vo väčši-šať pomocou automatického miešacieho zariade- ne krajín civilizovaného sveta a prináša nám pro-nia. Alternatívou môže byť nasadenie emulzie dukty, bez ktorých si nevieme predstaviť náš pomalým prilievaním koncentrátu do pripravenej život.vody (nie naopak !!!) za súčasného dôkladného Veľmi zaujímavé sú témy špeciálnych prípadov miešania až po úplné zemulgovanie plávajúceho obrábania a tiež predlžovania životnosti obrá-oleja. Opačný postup, najmä u konvenčných emul- bacích kvapalín (zlepšovania ekonomiky ich zií (s vysokým obsahom oleja) môže viesť k nesta- používania), ale týmto sa budeme ešte venovať bilite emulzie a k tvorbe lepivých zvyškov. v budúcnosti.- Pravidlo, ktoré si treba pamätať: „Olej do Ing. Peter Dálikvody“. Eni Slovensko spol. s r. o


31

Vlastnosti Vody

Jednotky

pH cca. 7

Vodivosť [μS/cm] max. 1000-1500

Celková tvrdosť

°dH 5 – 20

Dusitany [ppm] max. 5 Dusičnany [ppm] max. 50 Chloridy [ppm] max. 250 Počet zárodkov [počet/ml] max. 102

30

správne pripravená emulzia nesprávne pripravená emulzia


tabuľka č. 3

Typ

Komponenty

Obsah v %

minerálne oleje (základový olej)

85 až 90

syntetické / prírodné esterové oleje

5 až 8

vysokotlakové prísady (organické zlúčeniny síry, organické zlúčeniny fosforu, chlórované parafíny)

5 až 15 (čiastočne viac)

Rezné oleje nemiešateľné s vodou

aniónaktívne tenzidy, antioxidanty, protihmlové prísady

< 4


cca. 60

emulgátory 10 až 20 inhibítory korózie cca. 5 modifikátory trenia 0 až 6 látky na uľahčenie rozpúšťania

cca. 5

vysokotlakové prísady 0 až 10

biocídy cca. 5 neutralizačné činidlá 0 až 3

Klasické, emulgovateľné chladiaco-mazacie kvapaliny (obsah minerálneho oleja >40%) Aplikačná koncentrácia: 4-10%

voda 1 až 2 minerálny olej alebo syntetický ester (základový olej)

asi 30%

emulgátory (neionogénne)

10 až 15

modifikátory trenia 5 až 10

inhibítory korózie, baktériostatické

20 až 25

látky, uľahčujúce rozpúšťanie

asi 5%

iné emulgátory a inhibítory korózie

5 až 25


biocídy 2 až 5

Emulgovateľné chladiaco-mazacie kvapaliny s nízkym obsahom mine-rálneho oleja (obsah minerálneho oleja < 40%) Aplikačná koncentrácia: 3-10%

voda 0 až 10 mazivo a prostriedok na ochranu proti korózii (amínborát)

20 až 40

neutralizačné činidlo 15 až 25 modifikátor trenia 5 až 10 % látky, uľahčujúce rozpúšťanie

10 až 20


biocídy 3 až 4

Vo vode rozpustné chladiaco-mazacie kvapaliny (bez minerálneho oleja) Aplikačná koncentrácia: 3 - 5 %

voda 5 až 30

tabuľka č. 2

Miešanie a riedeniePri chladiaco-mazacích emulziách pred-stavuje väčšinou podiel vody nad 90 %, u roztokov nad 95 %. Kvalita vody preto v relatívne vysokej miere ovplyvňuje funkčnosť produktu v stave priprave-nom na použitie (po zmiešaní s vodou). Pretože sa na miešanie s koncentrátom často používa z vodovodu, dajú sa po-trebné údaje získať z príslušnej vodárne.Aby sa emulzia alebo roztok neznehod-notili už pri príprave, mali by sa zachovať hodnoty vody uvedené v tabuľke č. 3:

- Príliš tvrdá voda, použitá na prí-pravu emulzie, môže viesť k tomu, že v nej obsiahnuté soli, ktoré tvoria tvr-dosť vody, môžu reagovať s aniónaktív-nymi emulgátormi na vápenaté mydlá. Tvoria na povrchu emulzie belavé zraze-niny, ktoré podľa ich množstva, môž u viesť k usadeninám na obrobkoch a nástrojoch. Takú vodu je účelné zmäk-čovať. Prípadne sa môže miešať s úplne demineralizovanou vodou. Avšak, ak má voda tvrdosť pod 10 °dH, môže mať emulzia alebo roztok sklon k peneniu. Vtedy by sa mal použiť prostriedok na zvýšenie tvrdosti, alebo odpeňovač.- Optimálne pH vody, určenej na miešanie kovoobrábacích kvapalín je 7. pH vody pod 6 treba považovať za kritic-ké, pretože toto spôsobí pri miešaní čer-stvej emulzie viac alebo menej silné zní-ženie pH. To môže viesť k zmenšenej ochrane proti korózii a k nestabilite emulzie.

- Vysoký obsah chloridov vo vode (od cca. 250 - Optimálna koncentrácia emulzie je podmie-ppm) pôsobí negatívne na ochranu proti korózii. nená charakterom koncentrátu a obrábacím Zvýšenie koncentrácie chloridov sa môže vyskyt- postupom. Väčšinou sa napr. na brúsenie použí-núť aj v dôsledku odparenia vody a dopĺňania vajú nižšie koncentrácie ako na trieskové obrá-obrábacej kvapaliny. resp. je v takýchto prípadoch bacie operácie s definovaným rezom. Potrebné žiadúce na doplnenie obrábacej kvapaliny použiť údaje o vhodnej koncentrácii pre ten-ktorý úplne odsolenú vodu. proces a materiál by mal poskytnúť dodávateľ - Kvôli potlačeniu tvorby nitrózoamínov by produktu.mal byť vo vode, určenej na prípravu emulzií, Z tohto je jasné, že obrábacia kvapalina predsta-obsah dusitanov do 5 ppm a dusičnanov do 50 vuje nielen dôležitý výrobný prostriedok, ktorý ppm. Dôvodom pre limitovanie týchto anor- sa významne podieľa na výrobnom procese, či ganických iónov je možná tvorba nitrózoamínov už z technologického, alebo z ekonomického reakciou so sekundárnymi amínmi: hľadiska, ale je aj faktorom, ktorý vplýva na výba-

vu strojov a s ktorým treba počítať aj pri údržbe sekundárne amíny + dusitany " N-nitrózoamíny strojového parku.

Téma obrábacích kvapalín je z hľadiska triboló-Pretože v prevádzkových emulziách vznikajú dusi- gie asi najobsiahlejšou a určite patrí aj k najdôle-tany v podstate odbúraním dusičnanov, má žitejším z hľadiska významu, pretože obrábacie význam obmedziť aj obsah dusičnanov, aby sa procesy, spolu s tvárniacimi procesmi dominujú

táto reakcia potlačila natoľko, ako je to len možné. v strojárskom a automobilovom priemysle, – Emulzia by sa mala, pokiaľ je to možné, namie- ktorý zamestnáva veľké množstvo ľudí vo väčši-šať pomocou automatického miešacieho zariade- ne krajín civilizovaného sveta a prináša nám pro-nia. Alternatívou môže byť nasadenie emulzie dukty, bez ktorých si nevieme predstaviť náš pomalým prilievaním koncentrátu do pripravenej život.vody (nie naopak !!!) za súčasného dôkladného Veľmi zaujímavé sú témy špeciálnych prípadov miešania až po úplné zemulgovanie plávajúceho obrábania a tiež predlžovania životnosti obrá-oleja. Opačný postup, najmä u konvenčných emul- bacích kvapalín (zlepšovania ekonomiky ich zií (s vysokým obsahom oleja) môže viesť k nesta- používania), ale týmto sa budeme ešte venovať bilite emulzie a k tvorbe lepivých zvyškov. v budúcnosti.- Pravidlo, ktoré si treba pamätať: „Olej do Ing. Peter Dálikvody“. Eni Slovensko spol. s r. o


31

Vlastnosti Vody

Jednotky

pH cca. 7

Vodivosť [μS/cm] max. 1000-1500

Celková tvrdosť

°dH 5 – 20

Dusitany [ppm] max. 5 Dusičnany [ppm] max. 50 Chloridy [ppm] max. 250 Počet zárodkov [počet/ml] max. 102

30

správne pripravená emulzia nesprávne pripravená emulzia


tabuľka č. 3

Typ

Komponenty

Obsah v %


85 až 90

syntetické / prírodné esterové oleje

5 až 8

vysokotlakové prísady (organické zlúčeniny síry, organické zlúčeniny fosforu, chlórované parafíny)

5 až 15 (čiastočne viac)

Rezné oleje nemiešateľné s vodou

aniónaktívne tenzidy, antioxidanty, protihmlové prísady

< 4


cca. 60

emulgátory 10 až 20 inhibítory korózie cca. 5 modifikátory trenia 0 až 6 látky na uľahčenie rozpúšťania

cca. 5


biocídy cca. 5 neutralizačné činidlá 0 až 3

Klasické, emulgovateľné chladiaco-mazacie kvapaliny (obsah minerálneho oleja >40%) Aplikačná koncentrácia: 4-10%

voda 1 až 2 minerálny olej alebo syntetický ester (základový olej)

asi 30%

emulgátory (neionogénne)

10 až 15

modifikátory trenia 5 až 10

inhibítory korózie, baktériostatické

20 až 25

látky, uľahčujúce rozpúšťanie

asi 5%

iné emulgátory a inhibítory korózie

5 až 25


biocídy 2 až 5

Emulgovateľné chladiaco-mazacie kvapaliny s nízkym obsahom mine-rálneho oleja (obsah minerálneho oleja < 40%) Aplikačná koncentrácia: 3-10%

voda 0 až 10 mazivo a prostriedok na ochranu proti korózii (amínborát)

20 až 40

neutralizačné činidlo 15 až 25 modifikátor trenia 5 až 10 % látky, uľahčujúce rozpúšťanie

10 až 20


biocídy 3 až 4

Vo vode rozpustné chladiaco-mazacie kvapaliny (bez minerálneho oleja) Aplikačná koncentrácia: 3 - 5 %

voda 5 až 30

tabuľka č. 2

de len mierny úbytok antioxidantu a postupnú pri- prehriatia môže olej mať teplotu nad 100 °C a do-rodzenú oxidačnú degradáciu (viď IČ spektrum c h á d z a k n a d mernej tvorbe živíc. A tieto živice sa č. 1). neustále tvoria, až kým nie je lokálne prehrievanie

odstránené. Táto lokálna degradácia sa nezazna-mená ani na spektrách IČ, pretože sa nevyskytuje Olej s dlhodobejším prehrievanímcelková termická degradácia. Často ani ostatné kla-Druhou skupinou degradácie je tzv. termická sické analýzy nezachytia zmenu navýšenia para-degradácia, ktorá vzniká už ako dôsledok poruchy metra. Najčastejšie mierne vzrastie kinematická vis-– dlhodobejšieho prehrievania oleja nad pred-kozita, ktorá má však povolený rozptyl + 15 %, písanú teplotu. Môžu nastať viaceré technické prí-takže mnohokrát je to v počiatkoch neidentifiko-pady prehrievania ako napr. zanesenie chladičov vateľné (viď IČ spektrum č. 3 ). uhličitanom z chladiacej vody, čím sa zabráni pre-

nos tepla, čiže dlhodobé chladenie oleja. V takých-to prípadoch je veľmi ťažké promptne prevádzko-vo reagovať, pretože sa príčina nedá vždy hneď odstrániť. Nastáva tzv. termická degradácia - zmena chemického zloženia oleja na základe poru-šenia chemických väzieb. Takýto olej je tmavší, mení sa jeho prirodzený pach. Prečo takýto olej nevyhovuje? Pretože stráca svoje predpísané vlast-nosti, mazacie schopnosti a častokrát sa začínajú tvoriť nebezpečné termické degradačné produkty – živice. Problematika nebezpečných lepivých živíc trápi mnohých tribotechnikov, preto je dôležité práve na túto tému upozorniť. Tento stav - prehria-ty olej sa dá veľmi efektívne sledovať pomocou

Tvorba, výskyt, nebezpečenstvo a likvidácia diagnostiky IČ spektroskopiou a určiť tak skrátenú živícživotnosťi oleja (viď IČ spektrum č. 2 ). Ako už bolo spomenuté, živice sú termické degradačné produkty, ktoré vznikajú prehrieva-ním resp. prudkým lokálnym prehriatím oleja. Najväčšie nebezpečenstvo spočíva v tom, že sa nenachádzajú len v objeme oleja, ale sa zachytáva-jú a lepia na rôzne časti zariadenia. Kým sa problém neodstráni, stále vznikajú. V oleji sa dajú zistiť labo-ratórnou metódou na prítomnosť živíc a tiež metó-dou hodnotenia nečistôt mikroskopickou metó-dou, ktorou sa dá zistiť aj ich charakter, veľkosť a spôsob výskytu v oleji. Likvidácia týchto živíc záleží mnohokrát od rozhodnutia prevádzkovateľa. Olej sa dá vymeniť za nový, ale tým nie je problém odstránený a výskyt živíc sa s najväčšou pravdepodobnosťou zase obja-

Lokálne prehriatie oleja ví. Výmenou oleja sa môže problém len zmierniť. VeNajnepriaznivejšou resp. najviac problémovou ľmi efektívnym v praxi odskúšaným spôsobom

skupinou degradácie je lokálna degradácia oleja, odstránenia živíc z plôch zariadenia je elektrosta-tické čistenie oleja, ktoré dostane živice do objemu to znamená, že dochádza k intenzívnemu a pri súčasnom zapojení mechanickej by pass filtrá-prehrievaniu oleja len na určitom mieste. cie sa živice odstránia z objemu oleja veľmi rýchlym Mnohokrát je pre prevádzku ťažko identifikovateľ-spôsobom, čím sa zabraňuje opätovnej možnosti né miesto prehrievania a jeho odstránenie. zanesenia resp. upchatia dôležitých častí zariade-Nastávajú veľké záťaže pre olej ale taktiež len lokál-nia. Odstraňovanie živíc z oleja je jedna samostatná neho charakteru. Priemerná teplota oleja môže byť kapitola, ktorej sa venujú určení odborníci. zachovaná resp. len mierne zvýšená, ale na mieste

Tieto metódy sú roky uznávané o le j , v kt o ro m ne dochádza k prehrievaniu nad a normované nielen slovenskými určenú teplotu cca 60 °C, nie je nad povolenú hod-STN normami, ale aj zahraničnými notu kontaminovaný vodou a mechanickými ne-ISO resp. ASTM normami. Okrem čistotami, ktoré sú katalyzátormi degradácie. V oleji spomenutých klasických metód nastáva klasická oxidačná degradácia, pri ktorej významnú úlohu zohráva infra- pomaly ubúdajú dôležité aditíva – nízkoteplotné červená (IČ) spektroskopia, ktorá antioxidanty chrániace olej pred prudkým zostar-na základe spektier vyhodnotí stu- nutím. Degradácia je pomalá a prebieha počas celej peň degradácie oleja. životnosti oleja. Možno namietať, že ideálny stav sa

nedá v prevádzke udržať, ale nie je to tak. Na základe početných príkladov z praxe, vieme, že Degradácia olejaodbornou starostlivosťou o olej sa dá očakávaný Prečo je tento príspevok zameraný výsledok dosiahnuť. Sledovať teplotu oleja možno práve na degradáciu oleja? Celá skoro na každej turbíne, kompresore alebo iných odborno-tribotechnická verej-väčších zariadení. Pri náhodnom zvýšení teploty nosť, ktorá sa len trochu venuje tri-a rýchlym zásahom jej znížení olej stratí len mini-botechnike resp. tribodiagnostike málne množstvo antioxidantu. Voda z oleja (netes-vie, že stupeň zostarnutia – zdegra-nosť upchávok resp. olejových chladičov ) sa dá tiež dovanie oleja je pre nich tá najdô-efektívne odstrániť vhodnými na to určenými fil-ležitejšia informácia. Mnohí však tračnými zariadeniami. Takáto starostlivosť pred-nevedia, že existujú viaceré druhy pokladá udržať dlhodobo olej vo svojej kondícii. degradácie oleja, ktoré prinášajú Diagnostika IČ spektroskopiou nevykazuje v tomto so sebou iný stupeň rizikovosti pre prípade žiadne anomálie od nového oleja, poprípa-zariadenie a možnú poruchovosť.

Degradácia ropného oleja by sa mohla podľa charakteru prebieha-júcich procesov v oleji rozdeliť mini-málne do troch základných skupín. Na vysvetlenie jednotlivých dru-hov degradácie olejov možno pou-žiť napríklad turbínové oleje, pri ktorých je predpoklad dlhej život-nosti (10-15 niekedy aj viac rokov ).

Olej s vyhovujúcimi kompletný-mi prevádzkovými podmienkamiOlej s vyhovujúcimi kompletnými prevádzkovými podmienkami je

Sledovanie degradácie oleja v zariadení je jedna z najdôležitejších diagnostických metód, pomocou ktorej sa dá charakterizovať momentálny stav zostarnutia oleja a pomocou ktorej sa môže predpokladať aj jeho ďalšia životnosť. Degradácia oleja sa pomocou laboratórnych analýz dá sledovať viacerými metódami. Na určenie stupňa degradácie je potrebné určiť viaceré parametre, aby bola správna vypovedacia schopnosť. Najčastejšie sa stanovujú kinematická viskozita, číslo kyslosti, bod vzplanutia, úbytok dôležitých aditív, deemulgačná charakteristika a deemulgačné číslo.


32


33


Obr. 1 Takmer nezmenené spektrá po 6 mesačnej kontrole - prirodzená degradácia

Obr. 2 Úbytok antioxidantu a oxidačno-termická degradá-cia

Obr. 3 Na IČ spektre nepozorovateľná lokálna termická degradácia

de len mierny úbytok antioxidantu a postupnú pri- prehriatia môže olej mať teplotu nad 100 °C a do-rodzenú oxidačnú degradáciu (viď IČ spektrum c h á d z a k n a d mernej tvorbe živíc. A tieto živice sa č. 1). neustále tvoria, až kým nie je lokálne prehrievanie

odstránené. Táto lokálna degradácia sa nezazna-mená ani na spektrách IČ, pretože sa nevyskytuje Olej s dlhodobejším prehrievanímcelková termická degradácia. Často ani ostatné kla-Druhou skupinou degradácie je tzv. termická sické analýzy nezachytia zmenu navýšenia para-degradácia, ktorá vzniká už ako dôsledok poruchy metra. Najčastejšie mierne vzrastie kinematická vis-– dlhodobejšieho prehrievania oleja nad pred-kozita, ktorá má však povolený rozptyl + 15 %, písanú teplotu. Môžu nastať viaceré technické prí-takže mnohokrát je to v počiatkoch neidentifiko-pady prehrievania ako napr. zanesenie chladičov vateľné (viď IČ spektrum č. 3 ). uhličitanom z chladiacej vody, čím sa zabráni pre-

nos tepla, čiže dlhodobé chladenie oleja. V takých-to prípadoch je veľmi ťažké promptne prevádzko-vo reagovať, pretože sa príčina nedá vždy hneď odstrániť. Nastáva tzv. termická degradácia - zmena chemického zloženia oleja na základe poru-šenia chemických väzieb. Takýto olej je tmavší, mení sa jeho prirodzený pach. Prečo takýto olej nevyhovuje? Pretože stráca svoje predpísané vlast-nosti, mazacie schopnosti a častokrát sa začínajú tvoriť nebezpečné termické degradačné produkty – živice. Problematika nebezpečných lepivých živíc trápi mnohých tribotechnikov, preto je dôležité práve na túto tému upozorniť. Tento stav - prehria-ty olej sa dá veľmi efektívne sledovať pomocou

Tvorba, výskyt, nebezpečenstvo a likvidácia diagnostiky IČ spektroskopiou a určiť tak skrátenú živícživotnosťi oleja (viď IČ spektrum č. 2 ). Ako už bolo spomenuté, živice sú termické degradačné produkty, ktoré vznikajú prehrieva-ním resp. prudkým lokálnym prehriatím oleja. Najväčšie nebezpečenstvo spočíva v tom, že sa nenachádzajú len v objeme oleja, ale sa zachytáva-jú a lepia na rôzne časti zariadenia. Kým sa problém neodstráni, stále vznikajú. V oleji sa dajú zistiť labo-ratórnou metódou na prítomnosť živíc a tiež metó-dou hodnotenia nečistôt mikroskopickou metó-dou, ktorou sa dá zistiť aj ich charakter, veľkosť a spôsob výskytu v oleji. Likvidácia týchto živíc záleží mnohokrát od rozhodnutia prevádzkovateľa. Olej sa dá vymeniť za nový, ale tým nie je problém odstránený a výskyt živíc sa s najväčšou pravdepodobnosťou zase obja-

Lokálne prehriatie oleja ví. Výmenou oleja sa môže problém len zmierniť. VeNajnepriaznivejšou resp. najviac problémovou ľmi efektívnym v praxi odskúšaným spôsobom

skupinou degradácie je lokálna degradácia oleja, odstránenia živíc z plôch zariadenia je elektrosta-tické čistenie oleja, ktoré dostane živice do objemu to znamená, že dochádza k intenzívnemu a pri súčasnom zapojení mechanickej by pass filtrá-prehrievaniu oleja len na určitom mieste. cie sa živice odstránia z objemu oleja veľmi rýchlym Mnohokrát je pre prevádzku ťažko identifikovateľ-spôsobom, čím sa zabraňuje opätovnej možnosti né miesto prehrievania a jeho odstránenie. zanesenia resp. upchatia dôležitých častí zariade-Nastávajú veľké záťaže pre olej ale taktiež len lokál-nia. Odstraňovanie živíc z oleja je jedna samostatná neho charakteru. Priemerná teplota oleja môže byť kapitola, ktorej sa venujú určení odborníci. zachovaná resp. len mierne zvýšená, ale na mieste

Tieto metódy sú roky uznávané o le j , v kt o ro m ne dochádza k prehrievaniu nad a normované nielen slovenskými určenú teplotu cca 60 °C, nie je nad povolenú hod-STN normami, ale aj zahraničnými notu kontaminovaný vodou a mechanickými ne-ISO resp. ASTM normami. Okrem čistotami, ktoré sú katalyzátormi degradácie. V oleji spomenutých klasických metód nastáva klasická oxidačná degradácia, pri ktorej významnú úlohu zohráva infra- pomaly ubúdajú dôležité aditíva – nízkoteplotné červená (IČ) spektroskopia, ktorá antioxidanty chrániace olej pred prudkým zostar-na základe spektier vyhodnotí stu- nutím. Degradácia je pomalá a prebieha počas celej peň degradácie oleja. životnosti oleja. Možno namietať, že ideálny stav sa

nedá v prevádzke udržať, ale nie je to tak. Na základe početných príkladov z praxe, vieme, že Degradácia olejaodbornou starostlivosťou o olej sa dá očakávaný Prečo je tento príspevok zameraný výsledok dosiahnuť. Sledovať teplotu oleja možno práve na degradáciu oleja? Celá skoro na každej turbíne, kompresore alebo iných odborno-tribotechnická verej-väčších zariadení. Pri náhodnom zvýšení teploty nosť, ktorá sa len trochu venuje tri-a rýchlym zásahom jej znížení olej stratí len mini-botechnike resp. tribodiagnostike málne množstvo antioxidantu. Voda z oleja (netes-vie, že stupeň zostarnutia – zdegra-nosť upchávok resp. olejových chladičov ) sa dá tiež dovanie oleja je pre nich tá najdô-efektívne odstrániť vhodnými na to určenými fil-ležitejšia informácia. Mnohí však tračnými zariadeniami. Takáto starostlivosť pred-nevedia, že existujú viaceré druhy pokladá udržať dlhodobo olej vo svojej kondícii. degradácie oleja, ktoré prinášajú Diagnostika IČ spektroskopiou nevykazuje v tomto so sebou iný stupeň rizikovosti pre prípade žiadne anomálie od nového oleja, poprípa-zariadenie a možnú poruchovosť.

Degradácia ropného oleja by sa mohla podľa charakteru prebieha-júcich procesov v oleji rozdeliť mini-málne do troch základných skupín. Na vysvetlenie jednotlivých dru-hov degradácie olejov možno pou-žiť napríklad turbínové oleje, pri ktorých je predpoklad dlhej život-nosti (10-15 niekedy aj viac rokov ).

Olej s vyhovujúcimi kompletný-mi prevádzkovými podmienkamiOlej s vyhovujúcimi kompletnými prevádzkovými podmienkami je

Sledovanie degradácie oleja v zariadení je jedna z najdôležitejších diagnostických metód, pomocou ktorej sa dá charakterizovať momentálny stav zostarnutia oleja a pomocou ktorej sa môže predpokladať aj jeho ďalšia životnosť. Degradácia oleja sa pomocou laboratórnych analýz dá sledovať viacerými metódami. Na určenie stupňa degradácie je potrebné určiť viaceré parametre, aby bola správna vypovedacia schopnosť. Najčastejšie sa stanovujú kinematická viskozita, číslo kyslosti, bod vzplanutia, úbytok dôležitých aditív, deemulgačná charakteristika a deemulgačné číslo.


32


33


Obr. 1 Takmer nezmenené spektrá po 6 mesačnej kontrole - prirodzená degradácia

Obr. 2 Úbytok antioxidantu a oxidačno-termická degradá-cia

Obr. 3 Na IČ spektre nepozorovateľná lokálna termická degradácia

V ďalšej časti budú prezentované obrázky živíc z praxe, ich rôzna podoba a správanie sa v oleji.

ZáverKvalita oleja je jedným z najdôležitejších faktorov pre bezporuchovú prevádzku strojných zariadení. Avšak degradácia oleja je prirodzený jav, ktorý po určitej dobe musí nastať. Naskytuje sa otázka, ako sa dá degradácia ovplyvniť tak, aby sa starnutie oleja a jeho degradačné produkty znížili. Prax doka-zuje, že je to výsledkom takmer bezproblémového prevádzkovania zariadenia a odbornej starostlivos-ti o olej. Príspevok je zameraný aj na tvorbu, výskyt, nebezpečenstvo a likvidáciu živíc, pretože téma je zaujímavá pre tribotechnickú verejnosť.

Ing. Milena Kureková


34

Obr. 4 - 8 Výskyt živíc od počiatočného stavu až po vytvára-nia vrstiev - koláča na filtračnom papieriku pri laboratór-nom hodnotení

Obr. 9 Migrujúce – pohyblivé živice pri doplňovaní novým olejom

Obr. 10 - 12 Uvoľnené a zoskupené živice

english abstract

Very important factor when oil is in operation is its quality. Degradation – oil ageing is an ineligible privation which is caused by several effects. Reasoning of non-steady oil degradation, as well as ineligible thermic products is the mater by wide tribotechnical public concerned.

kuje kontakt třísky s plochou čela, což značně hlavička nasadí, zajistí podobně jako u bajoneto-přispívá ke snížení tvorby tepla a spotřeby ener- vého zámku a pomocí momentového klíče zafi-gie. Extrémní úhel čela až 25 ° vytváří měkký řez x u j e . V ýměnné hlavičky jsou k dispozici v různých a snižuje tvorbu otřepů na minimum. Tím se zvy- provedeních s rohovou fasetkou, rohovým

rádiusem nebo s ostrým rohem.

Celotvrdokovové frézy pro obrábění drážek DCXCelotvrdokovové frézy DCX byly vyvinuty pro fré-zování kruhovou interpolací hlubokých a úzkých drážek v oceli a nerezavějících ocelí. Hlavní oblast nasazení je výroba chirurgických nástrojů a kleští. S průměry 20, 30 a 40 mm je možné s šestibřitový-mi nebo osmibřitovými frézami vyrábět drážky hluboké 6,5; 10 a 13,5 mm s šířkou od 1,5 a 2 mm. Speciální provedení pro jiné rozměry jsou pak k dodání v krátkých časech. Jako materiál pro výro-bu břitů se používá třída jakosti Horn ST35. Ta se vyznačuje dlouhými životnostmi a malými řezný-

šuje oproti PKD-břitům životnost, kontrolovatel-ný lom třísek zajišťuje vysokou bezpečnost výro-by a snížení řezného tlaku šetří vřeteno stroje a umožňuje u velmi přesných dílů dosažení malých tolerancí. Ostré břity nabízí obzvláště výhody při obrábění CFK, GFK a jejich kompozitů. V první výrobní řadě jsou povlakovány CVD-vrstvou destičky ISO tvaru C, D a V. Následně pak nástroje řady Supermini a Mini jakož i různé druhy fréz.

Frézovací systém s výměnnými hlavičkami DGModulární frézovací systém s patentovaným rychlovýměnným rozhraním se používá pro fré-zování rohů, drážek, srážení hran, pro kopírovací a vysokorychlostní frézování. Výměnné hlavičky jsou z tvrdokovu a dodávají se ve čtyřech veli- mi silami speciálně při frézování oceli a kalených kostech o průměru 10, 12, 16 a 20 mm. Aktuální ocelí. Celotvrdokovové frézy DCX rozšiřují mož-oblast použití nově vyvinutých fréz je obrábění nosti použití systému DC, který byl představen na oceli. Geometrie pro ostatní materiály se připra- začátku roku. Frézy tohoto nástrojového sytému vují. Provedení nástroje děleného na stopku j so u v h o dn é p ře d e vším pro výrobu závitů, drážek a výměnnou hlavičku v kombinaci ocel-tvrdokov s rádiusy nebo pravoúhlých profilů jakož i pro srá-přesvědčuje díky vysoké tuhosti a přesnosti obvo- žení hran. Nástroje dodávané v několika třídách dového házení. Jejich bezpečné spojení zajišťuje tvrdokovu prokazují obzvláště velkou výkonnost segmentovaný závit, který umožňuje také auto- při obrábění kobaltu, chromu, titanu, nerezavějí-matickou výměnu nástroje a tím i zřetelné snížení cích ocelí a umělých hmot.vedlejších časů. Při ruční výměně se tvrdokovová Luděk Dvořák

Firma Paul Horn, kterou na českém a slo-

venském trhu zastupuje společnost SK

Technik, přichází na trh s novinkami a ino-

vacemi svých produktů v oblastech zapi-

chování, soustružení otvorů, frézování

drážek, vrtání a vystružování. Nabízí také

nové možnosti aplikací, vylepšení a zvý-

šení produktivity výroby.

Diamantové nástroje se silnou vrstvou CVDMateriál CVD je tvrdší než PKD a dvakrát tak odolný proti opotřebení. Díky této a dalším vlastnostem CVD se nabízí mnoho výhod při fré-zování a soustružení a to od hrubování až po dokončování, zejména pak při obrábění slitin hli-

níku a magnesia, hliníku s vysokým podílem kře-míku jakož i slitin drahých kovů, umělých hmot s abrazivními plnidly, tvrdokovu nebo keramiky. Díky kombinaci extrémně vysoké životnosti dia-mantových nástrojů a nového utvařeče třísek na CVD-diamantovém břitu je možné dosáhno-ut zvýšení produktivity až o 35 % a snížení nákladů až o 80 %. Pro vysoce produktivní vnitř-ní a vnější soustružení byly vyvinuty mimo jiné břitové destičky s geometrií označenou “Wiper“. Segmenty, které se nanáší na jednobřité destič-ky nebo frézy jsou vyřezávány pomocí laseru z CVD-D polotovarů a potom ve vakuu naletová-ny. Také utvařeče třísky a hrany břitu jsou obráběny laserem. Nový vlnovitý utvařeč redu


35

Fréza DCX se šesti břity

Rychlovýměnné hlavičky systému DG

ISO-držák, břitové destičky povlakováné silnou vrstvou CVD

Inovace produktů v oblasti frézování a soustružení

-

V ďalšej časti budú prezentované obrázky živíc z praxe, ich rôzna podoba a správanie sa v oleji.

ZáverKvalita oleja je jedným z najdôležitejších faktorov pre bezporuchovú prevádzku strojných zariadení. Avšak degradácia oleja je prirodzený jav, ktorý po určitej dobe musí nastať. Naskytuje sa otázka, ako sa dá degradácia ovplyvniť tak, aby sa starnutie oleja a jeho degradačné produkty znížili. Prax doka-zuje, že je to výsledkom takmer bezproblémového prevádzkovania zariadenia a odbornej starostlivos-ti o olej. Príspevok je zameraný aj na tvorbu, výskyt, nebezpečenstvo a likvidáciu živíc, pretože téma je zaujímavá pre tribotechnickú verejnosť.

Ing. Milena Kureková


34

Obr. 4 - 8 Výskyt živíc od počiatočného stavu až po vytvára-nia vrstiev - koláča na filtračnom papieriku pri laboratór-nom hodnotení

Obr. 9 Migrujúce – pohyblivé živice pri doplňovaní novým olejom

Obr. 10 - 12 Uvoľnené a zoskupené živice

english abstract

Very important factor when oil is in operation is its quality. Degradation – oil ageing is an ineligible privation which is caused by several effects. Reasoning of non-steady oil degradation, as well as ineligible thermic products is the mater by wide tribotechnical public concerned.

kuje kontakt třísky s plochou čela, což značně hlavička nasadí, zajistí podobně jako u bajoneto-přispívá ke snížení tvorby tepla a spotřeby ener- vého zámku a pomocí momentového klíče zafi-gie. Extrémní úhel čela až 25 ° vytváří měkký řez x u j e . V ýměnné hlavičky jsou k dispozici v různých a snižuje tvorbu otřepů na minimum. Tím se zvy- provedeních s rohovou fasetkou, rohovým

rádiusem nebo s ostrým rohem.

Celotvrdokovové frézy pro obrábění drážek DCXCelotvrdokovové frézy DCX byly vyvinuty pro fré-zování kruhovou interpolací hlubokých a úzkých drážek v oceli a nerezavějících ocelí. Hlavní oblast nasazení je výroba chirurgických nástrojů a kleští. S průměry 20, 30 a 40 mm je možné s šestibřitový-mi nebo osmibřitovými frézami vyrábět drážky hluboké 6,5; 10 a 13,5 mm s šířkou od 1,5 a 2 mm. Speciální provedení pro jiné rozměry jsou pak k dodání v krátkých časech. Jako materiál pro výro-bu břitů se používá třída jakosti Horn ST35. Ta se vyznačuje dlouhými životnostmi a malými řezný-

šuje oproti PKD-břitům životnost, kontrolovatel-ný lom třísek zajišťuje vysokou bezpečnost výro-by a snížení řezného tlaku šetří vřeteno stroje a umožňuje u velmi přesných dílů dosažení malých tolerancí. Ostré břity nabízí obzvláště výhody při obrábění CFK, GFK a jejich kompozitů. V první výrobní řadě jsou povlakovány CVD-vrstvou destičky ISO tvaru C, D a V. Následně pak nástroje řady Supermini a Mini jakož i různé druhy fréz.

Frézovací systém s výměnnými hlavičkami DGModulární frézovací systém s patentovaným rychlovýměnným rozhraním se používá pro fré-zování rohů, drážek, srážení hran, pro kopírovací a vysokorychlostní frézování. Výměnné hlavičky jsou z tvrdokovu a dodávají se ve čtyřech veli- mi silami speciálně při frézování oceli a kalených kostech o průměru 10, 12, 16 a 20 mm. Aktuální ocelí. Celotvrdokovové frézy DCX rozšiřují mož-oblast použití nově vyvinutých fréz je obrábění nosti použití systému DC, který byl představen na oceli. Geometrie pro ostatní materiály se připra- začátku roku. Frézy tohoto nástrojového sytému vují. Provedení nástroje děleného na stopku j so u v h o dn é p ře d e vším pro výrobu závitů, drážek a výměnnou hlavičku v kombinaci ocel-tvrdokov s rádiusy nebo pravoúhlých profilů jakož i pro srá-přesvědčuje díky vysoké tuhosti a přesnosti obvo- žení hran. Nástroje dodávané v několika třídách dového házení. Jejich bezpečné spojení zajišťuje tvrdokovu prokazují obzvláště velkou výkonnost segmentovaný závit, který umožňuje také auto- při obrábění kobaltu, chromu, titanu, nerezavějí-matickou výměnu nástroje a tím i zřetelné snížení cích ocelí a umělých hmot.vedlejších časů. Při ruční výměně se tvrdokovová Luděk Dvořák

Firma Paul Horn, kterou na českém a slo-

venském trhu zastupuje společnost SK

Technik, přichází na trh s novinkami a ino-

vacemi svých produktů v oblastech zapi-

chování, soustružení otvorů, frézování

drážek, vrtání a vystružování. Nabízí také

nové možnosti aplikací, vylepšení a zvý-

šení produktivity výroby.

Diamantové nástroje se silnou vrstvou CVDMateriál CVD je tvrdší než PKD a dvakrát tak odolný proti opotřebení. Díky této a dalším vlastnostem CVD se nabízí mnoho výhod při fré-zování a soustružení a to od hrubování až po dokončování, zejména pak při obrábění slitin hli-

níku a magnesia, hliníku s vysokým podílem kře-míku jakož i slitin drahých kovů, umělých hmot s abrazivními plnidly, tvrdokovu nebo keramiky. Díky kombinaci extrémně vysoké životnosti dia-mantových nástrojů a nového utvařeče třísek na CVD-diamantovém břitu je možné dosáhno-ut zvýšení produktivity až o 35 % a snížení nákladů až o 80 %. Pro vysoce produktivní vnitř-ní a vnější soustružení byly vyvinuty mimo jiné břitové destičky s geometrií označenou “Wiper“. Segmenty, které se nanáší na jednobřité destič-ky nebo frézy jsou vyřezávány pomocí laseru z CVD-D polotovarů a potom ve vakuu naletová-ny. Také utvařeče třísky a hrany břitu jsou obráběny laserem. Nový vlnovitý utvařeč redu


35

Fréza DCX se šesti břity

Rychlovýměnné hlavičky systému DG

ISO-držák, břitové destičky povlakováné silnou vrstvou CVD

Inovace produktů v oblasti frézování a soustružení

Rezanie plazmou- zdroj 100A

0

12

3

4

5

6

7

0 10 20 30rezaná hrúbka [mm]

rýchlo

sť

reza

nia

[m/m

in]

zliatina Al

antikoroceľ

Rezanie nízkolegovanej ocele

0

1

2

3

4

5

6

7

0 10 20 30 40 50 60 70 80rezaná hrúbka [mm]

rýchlo

sť

reza

nia

[m/m

in]

plazma 100 A

plazma 200 Aplazma 300 A

So zvyšovaním vlnovej dĺžky svetelného lúča odra- Účinnosť rezania plazmou je daná konštrukciou zivosť kovov stúpa. Znižuje sa napr. zdrsnením povr- rezacej hlavy, použitého plazmového plynu a sta-chu, vytvorením tenkej nekovovej vrstvy alebo ožia- bilizáciou plazmy. Rezanie horákmi s vírivým ply-rením povrchu laserovým lúčom s vysokou ener- nom sa dosahuje kvalita rezu porovnateľná s reza-giou. Pre rezanie materiálov s vysokou odrazivos- ním pomocou lasera. Systémy horákov s prídav-ťou a tepelnou vodivosťou, ako napr. meď alebo hli- ným vírivým plynom v spojení s modernou inver-ník sú potrebné lasery s vyššími výkonmi. torovou technikou od firmy Kjellberg alebo tech-Absorpcia svetelného žiarenia závisí od tepelného nológia rezania HyDefinition od firmy Hypertherm gradientu povrchu materiálu. Absorpcia lúčov u m o ž ňu j ú do s ah o v ať v ys o kú k valitu rezania plaz-s rastúcou drsnosťou povrchu a so zvyškovými mou aj pre tenké materiály. Rezanie pod vodou zni-napätiami v povrchovej vrstve klesá. žuje prašnosť, hlučnosť a hladinu UV žiarenia, ktoré Parametre procesu rezania laserovým lúčom sú: sprevádzajú rezanie plazmou. Rezanie pod vodou výkon laserového lúča, rezná rýchlosť, maximálna znižuje prašnosť, hlučnosť a hladinu UV žiarenia, hrúbka rezania, šírka zárezu - škáry, druh a mód ktoré sprevádzajú rezanie plazmou.lúča, ohnisková vzdialenosť, priemer fókusované-ho lúča, druh a tlak pomocného plynu, priemer dýzy. Samotný proces rezania laserom môže pre-biehať spôsobom sublimačného rezania, tavného rezania alebo oxidačného rezania s použitím kyslí-ka ako rezného plynu. Použitie kyslíka vyvoláva exo-termickú reakciu, tým sa dosahuje rýchlejší ohrev materiálu a vyššia rýchlosť rezania. Kvalitu a integritu povrchu rezaného laserovým lúčom určuje: sklon resp. kolmosť rezanej plochy, pres-nosť rezaného tvaru, drsnosť povrchu, množstvo okovín vo forme kvapiek z nataveného materiálu, zaoblenie hrany, hĺbka teplom ovplyvneného povr-chu, výskyt trhlín, zvyškové napätia pod povrchom.

Povrch materiálov po rezaní plazmou a laseromKvalita plôch rezaných termickým spôsobom (autogén, plazma, laser) stanovuje norma ISO 9013. Na obr. 1 sú znázornené dva prípady odchýlky kolmosti u na rezanej ploche. Norma tiež stanovuje redukovanie rezanej hrúbky o parameter Δa pre meranie odchýlok tvaru. Na obr. 2 je znázornený tvar pretavenej hornej hrany.

Grafy na obr. 3, 4 , 5 a 6 znázorňujú rýchlosti rezania plazmou a laserom v závislosti od hrúbky, druhu rezaného materiálu a výkonu zdroja odporúčané výrobcami laserových a plazmových zariadení. Grafy na obr. 7 a 8 znázorňujú spotrebu rezných ply-nov pri rezaní laserom a plazmou. Tabuľky 1 až 3 uvádzajú technologické možnosti rezania plazmou a laser

Voľba optimálnej metódy rezania Výber optimálnej metódy je potrebné posudzovať

Z technologického hľadiska sú to Dôležitým aspektom pri využívaní technológií je energolúčové metódy, kde tepelný ekologické a zdravotné hľadisko. účinok energetického lúča spôso-

Parametre procesu delenia materiálov plazmoubuje roztavenie deleného materiá-Podľa hrúbky a druhu deleného materiálu (nízkole-lu. V porovnaní s mechanickým gované ocele, antikorové ocele, zliatiny hliníka, delením je pri delení termickým medi a pod.) sa volia rezné parametre. Hlavné para-spôsobom tvrdosť deleného mate-metre delenia plazmou sú: rýchlosť rezania, výkon riálu nepodstatná. Porovnanie tech-plazmového oblúka (súčin napätia a prúdu), prie-nológie delenia laserom a techno-mer dýzy, vzdialenosť dýzy od povrchu rezaného lógie delenia plazmou ukazuje roz-materiálu, použitý plazmový plyn, stabilizácia plaz-diely v dosahovanej kvalite rezania my. Kvalita a integrita plazmou rezaného povrchu sa a určité obmedzenia resp. možnos-hodnotí z hľadiska šikmosti - odchýlky kolmosti reza-ti jednotlivých metód. Pre rozhod-nej plochy, presnosti rezaného tvaru, drsnosti povr-nutie o využití metódy delenia chu, hĺbky teplom ovplyvneného povrchu, zvyško-materiálov laserovým alebo plaz-vých napätí pod povrchom, kvality hornej a spodnej movým lúčom je potrebné poznať hrany, tvorby okovín, množstva prilepeného materi-konkrétne požiadavky na kvalitu álu na spodnej strane, výskytu trhlín. Šírka reznej a ekonomiku rezania. Hlavnými medzery ekonomickými faktormi sú vstup-

býva väčšia až o niekoľko mili-né a prevádzkové náklady daného metrov. Zošikmenie rezaných plôch býva 2 až 10°. Vírivý pohyb prúdu plazmového plynu v smere proti pohybu hodinových ručičiek spôsobuje, že vzhľa-dom na smer rezania je šikmosť rezanej plochy na pravej strane reznej medzery menšia ako na ľavej strane, obr. 1. Materiál na strane s väčším zošikme-ním plochy tvorí odpad. Hĺbka teplom ovplyvnenej zóny býva 0,2 až 1,3 mm.

Parametre procesu delenia materiálov laserom Rezanie laserom predstavuje odstraňovanie mate-riálu postupným pôsobením lúča a prúdu pomoc-ného plynu. Pomocným plynom býva obyčajne kys-lík, dusík, stlačený vzduch, argón alebo hélium. Pre rezanie ocelí sa používajú hlavne CO lasery. Rezanie 2

laserom je ekonomicky výhodné pre tenké materiá-ly, ale možno rezať hrúbky až do 25 mm. Použitie laserového lúča na úber materiálu závisí od vlast-ností laserového lúča a obrábaného materiálu. Úči-technologického zariadenia, rých-nok laserového lúča na materiál je daný faktormi: losť rezania - pálenia pre dané pod-odrazivosť povrchu, absorpcia - pohlcovanie lasero-mienky kvality, ale aj prípadná vého žiarenia, tepelná vodivosť, teplota tavenia potreba ďalšieho opracovania a a odparovania.úprava rezaných hrán a plôch.

v porovnaní s rezaním kyslíkovým plame-ňom alebo laserom

Využitie laserového a plazmového lúča na delenie - pálenie materiálov patrí medzi progresívne technológie, ktorých použitie je dané ich technologickými charakteristikami z hľadiska dosahovanej kvality a požiadaviek na produktivitu výroby.


36


37

Technologické hľadiská delenia

materiálov plazmovým a laserovým lúčom

Obr. 1 Tvar reznej medzery pri rezaní plazmou: h– hrúbka materiálu, u , u – zošikmenie rezanej plôch (u < u )1 2 1 2

Obr. 2 a) zliata hrana- rádius, b) zliata hrana s previsom

Obr. 3 Rezanie nízkolegovanej ocele plazmou (vplyv výkonu plazmového zdroja a rezanej hrúbky narýchlosť rezania)

Obr.4. Rezanie plazmou so zdrojom100A (vplyv druhu materiálu a rezanej hrúbky na rýchlosť rezania)

Obr. 1 u- odchýlka kolmosti hrúbky, Δa- redukovanie rezanej hrúbky

Rezanie plazmou- zdroj 100A

0

12

3

4

5

6

7

0 10 20 30rezaná hrúbka [mm]

rýchlo

sť

reza

nia

[m/m

in]

zliatina Al

antikoroceľ


0

1

2

3

4

5

6

7

0 10 20 30 40 50 60 70 80rezaná hrúbka [mm]

rýchlo

sť

reza

nia

[m/m

in]

plazma 100 A

plazma 200 Aplazma 300 A

So zvyšovaním vlnovej dĺžky svetelného lúča odra- Účinnosť rezania plazmou je daná konštrukciou zivosť kovov stúpa. Znižuje sa napr. zdrsnením povr- rezacej hlavy, použitého plazmového plynu a sta-chu, vytvorením tenkej nekovovej vrstvy alebo ožia- bilizáciou plazmy. Rezanie horákmi s vírivým ply-rením povrchu laserovým lúčom s vysokou ener- nom sa dosahuje kvalita rezu porovnateľná s reza-giou. Pre rezanie materiálov s vysokou odrazivos- ním pomocou lasera. Systémy horákov s prídav-ťou a tepelnou vodivosťou, ako napr. meď alebo hli- ným vírivým plynom v spojení s modernou inver-ník sú potrebné lasery s vyššími výkonmi. torovou technikou od firmy Kjellberg alebo tech-Absorpcia svetelného žiarenia závisí od tepelného nológia rezania HyDefinition od firmy Hypertherm gradientu povrchu materiálu. Absorpcia lúčov u m o ž ňu j ú do s ah o v ať v ys o kú k valitu rezania plaz-s rastúcou drsnosťou povrchu a so zvyškovými mou aj pre tenké materiály. Rezanie pod vodou zni-napätiami v povrchovej vrstve klesá. žuje prašnosť, hlučnosť a hladinu UV žiarenia, ktoré Parametre procesu rezania laserovým lúčom sú: sprevádzajú rezanie plazmou. Rezanie pod vodou výkon laserového lúča, rezná rýchlosť, maximálna znižuje prašnosť, hlučnosť a hladinu UV žiarenia, hrúbka rezania, šírka zárezu - škáry, druh a mód ktoré sprevádzajú rezanie plazmou.lúča, ohnisková vzdialenosť, priemer fókusované-ho lúča, druh a tlak pomocného plynu, priemer dýzy. Samotný proces rezania laserom môže pre-biehať spôsobom sublimačného rezania, tavného rezania alebo oxidačného rezania s použitím kyslí-ka ako rezného plynu. Použitie kyslíka vyvoláva exo-termickú reakciu, tým sa dosahuje rýchlejší ohrev materiálu a vyššia rýchlosť rezania. Kvalitu a integritu povrchu rezaného laserovým lúčom určuje: sklon resp. kolmosť rezanej plochy, pres-nosť rezaného tvaru, drsnosť povrchu, množstvo okovín vo forme kvapiek z nataveného materiálu, zaoblenie hrany, hĺbka teplom ovplyvneného povr-chu, výskyt trhlín, zvyškové napätia pod povrchom.

Povrch materiálov po rezaní plazmou a laseromKvalita plôch rezaných termickým spôsobom (autogén, plazma, laser) stanovuje norma ISO 9013. Na obr. 1 sú znázornené dva prípady odchýlky kolmosti u na rezanej ploche. Norma tiež stanovuje redukovanie rezanej hrúbky o parameter Δa pre meranie odchýlok tvaru. Na obr. 2 je znázornený tvar pretavenej hornej hrany.

Grafy na obr. 3, 4 , 5 a 6 znázorňujú rýchlosti rezania plazmou a laserom v závislosti od hrúbky, druhu rezaného materiálu a výkonu zdroja odporúčané výrobcami laserových a plazmových zariadení. Grafy na obr. 7 a 8 znázorňujú spotrebu rezných ply-nov pri rezaní laserom a plazmou. Tabuľky 1 až 3 uvádzajú technologické možnosti rezania plazmou a laser

Voľba optimálnej metódy rezania Výber optimálnej metódy je potrebné posudzovať

Z technologického hľadiska sú to Dôležitým aspektom pri využívaní technológií je energolúčové metódy, kde tepelný ekologické a zdravotné hľadisko. účinok energetického lúča spôso-

Parametre procesu delenia materiálov plazmoubuje roztavenie deleného materiá-Podľa hrúbky a druhu deleného materiálu (nízkole-lu. V porovnaní s mechanickým gované ocele, antikorové ocele, zliatiny hliníka, delením je pri delení termickým medi a pod.) sa volia rezné parametre. Hlavné para-spôsobom tvrdosť deleného mate-metre delenia plazmou sú: rýchlosť rezania, výkon riálu nepodstatná. Porovnanie tech-plazmového oblúka (súčin napätia a prúdu), prie-nológie delenia laserom a techno-mer dýzy, vzdialenosť dýzy od povrchu rezaného lógie delenia plazmou ukazuje roz-materiálu, použitý plazmový plyn, stabilizácia plaz-diely v dosahovanej kvalite rezania my. Kvalita a integrita plazmou rezaného povrchu sa a určité obmedzenia resp. možnos-hodnotí z hľadiska šikmosti - odchýlky kolmosti reza-ti jednotlivých metód. Pre rozhod-nej plochy, presnosti rezaného tvaru, drsnosti povr-nutie o využití metódy delenia chu, hĺbky teplom ovplyvneného povrchu, zvyško-materiálov laserovým alebo plaz-vých napätí pod povrchom, kvality hornej a spodnej movým lúčom je potrebné poznať hrany, tvorby okovín, množstva prilepeného materi-konkrétne požiadavky na kvalitu álu na spodnej strane, výskytu trhlín. Šírka reznej a ekonomiku rezania. Hlavnými medzery ekonomickými faktormi sú vstup-

býva väčšia až o niekoľko mili-né a prevádzkové náklady daného metrov. Zošikmenie rezaných plôch býva 2 až 10°. Vírivý pohyb prúdu plazmového plynu v smere proti pohybu hodinových ručičiek spôsobuje, že vzhľa-dom na smer rezania je šikmosť rezanej plochy na pravej strane reznej medzery menšia ako na ľavej strane, obr. 1. Materiál na strane s väčším zošikme-ním plochy tvorí odpad. Hĺbka teplom ovplyvnenej zóny býva 0,2 až 1,3 mm.

Parametre procesu delenia materiálov laserom Rezanie laserom predstavuje odstraňovanie mate-riálu postupným pôsobením lúča a prúdu pomoc-ného plynu. Pomocným plynom býva obyčajne kys-lík, dusík, stlačený vzduch, argón alebo hélium. Pre rezanie ocelí sa používajú hlavne CO lasery. Rezanie 2

laserom je ekonomicky výhodné pre tenké materiá-ly, ale možno rezať hrúbky až do 25 mm. Použitie laserového lúča na úber materiálu závisí od vlast-ností laserového lúča a obrábaného materiálu. Úči-technologického zariadenia, rých-nok laserového lúča na materiál je daný faktormi: losť rezania - pálenia pre dané pod-odrazivosť povrchu, absorpcia - pohlcovanie lasero-mienky kvality, ale aj prípadná vého žiarenia, tepelná vodivosť, teplota tavenia potreba ďalšieho opracovania a a odparovania.úprava rezaných hrán a plôch.

v porovnaní s rezaním kyslíkovým plame-ňom alebo laserom

Využitie laserového a plazmového lúča na delenie - pálenie materiálov patrí medzi progresívne technológie, ktorých použitie je dané ich technologickými charakteristikami z hľadiska dosahovanej kvality a požiadaviek na produktivitu výroby.


36


37

Technologické hľadiská delenia

materiálov plazmovým a laserovým lúčom

Obr. 1 Tvar reznej medzery pri rezaní plazmou: h– hrúbka materiálu, u , u – zošikmenie rezanej plôch (u < u )1 2 1 2

Obr. 2 a) zliata hrana- rádius, b) zliata hrana s previsom

Obr. 3 Rezanie nízkolegovanej ocele plazmou (vplyv výkonu plazmového zdroja a rezanej hrúbky narýchlosť rezania)

Obr.4. Rezanie plazmou so zdrojom100A (vplyv druhu materiálu a rezanej hrúbky na rýchlosť rezania)

Obr. 1 u- odchýlka kolmosti hrúbky, Δa- redukovanie rezanej hrúbky

frekvenčnom generátore sa pre vybudenie laserového lúča používa vysokofrekvenč-né napätie až do 10 000 Volt. Pri nesprávnej prevádzke vysokofrekvenčného generá-tora hrozí zasiahnutie elektro-magnetickými striedavými poľami. Plazmový oblúk vytvára silné viditeľné a ultra-fialové žiarenie s vysokou teplotou. Žiarenie vznikajúce pri rezaní môže poškodiť zrak a popáliť pokožku, preto tre-ba chrániť zrak ochrannými okuliarmi a používať zváracie rukavice a vhodné oblečenie, ktoré chráni pred popálením a rozstrekovaným kovom. Zdroje na rezanie plazmou

vytvárajú vysoké zápalné napätia a vysoké prú-dy pre rezanie. Pri rezaní plazmou môže dôjsť k prekročeniu hygienických limitov hluku, preto si pracovníci musia chrániť sluch.Zariadenia vybavené lineárnymi pohonmi majú zabudované permanentné magnety. Magne-tické príťažlivé sily v bezprostrednej blízkosti pohyblivých častí prudko narastajú a môžu byť až niekoľko 1000 N.Pri rezaní materiálov laserovým a plazmovým lúčom sú uvoľňované plyny a aerosóly škodli-vých látok z roztaveného a odpareného materiá-

lu. Množstvo emisií závisí najmä od chemického zloženia delené-ho materiálu, od rýchlosti reza-nia, priemeru dýzy a tlaku plyno-v. Pri rezaní potenciálne nebez-pečných materiálov treba posú-diť obsah škodlivých látok v ovzduší podľa ich maximálnej

môže dôjsť k poškodeniu zraku. Pri nastavovaní prípustnej koncentrácie.laserového lúča musí personál používať okuliare Ing. Jaroslav Brezáni chrániace oči pred laserovým žiarením. Vo vysoko- prof. Ing. Anna Mičietová, PhD.

PLAZMA LASER

rezaný materiál max. hrúbka rezaného materiálu je daná typom a výkonom zariadenia, druhom rezaného

materiálu a požiadaviek na kvalitu rezu podľa ISO 9013 nízkolegovaná oceľ

zdroj plazmového lúča zdroj CO2 lasera 150 A 300 A 440 A 4÷5 kW 3,2 kW

do hrúbky 50 mm

do hrúbky 70 mm

do hrúbky 100 mm

max. hrúbka 20÷25 mm

max. hrúbka 15 mm

plazmové plyny čisté alebo zmesi: Ar, N2, He, O2 Ar + H2, N2+ H2, CO2, vzduch

štandardne s plynom O2 alebo N2: tlak rezného plynu do 0,6 MPa

nehrdzavejúca oceľ

do hrúbky 25 mm

do hrúbky 50 mm

do hrúbky 70 mm

max. hrúbka 15 mm

max. hrúbka 10 mm

najčastejšie Ar alebo Ar + He vysokotlakové rezanie s N2 , výnimočne s O2

: tlak rezného plynu 0,6 ÷ 2 MPa neželezné kovy: hliník, meď, mosadz

horšie do hrúbky 25 mm

do hrúbky 50 mm

do hrúbky 80 mm max. hrúbka

12 mm max. hrúbka

8 mm


: tlak rezného plynu 0,6 ÷ 2 MPa nekovové materiály

nevhodné na rezanie plastov polyméry, keramika

PLAZMA LASER kvalita rezaných plôch

rozlišuje sa dobrá a zlá strana rezu, horšia strana tvorí odpad

obidve strany rezu sú vyhovujúce – lepšie využitie

materiálu úkos na rezaných plochách 2÷5° kolmé rezy

šírka teplom ovplyvnenej vrstvy 0,2÷1,3 mm

šírka teplom ovplyvnenej vrstvy cca 0,1 m

Dobrá drsnosť pre nízkolegovanú a antikoróznu oceľ, horšia drsnosť pre hliník

presnosť rezanej kontúry ± 0,15mm

presnosť rezanej kontúry ± 0,1 mm

šírka rezu podľa hrúbky materiálu 1 ÷ 4 mm

šírka rezu podľa hrúbky materiálu 0,1 ÷ 1 mm

PLAZMA LASER

rýchlosť rezania

konštrukčná nízkolegovaná oceľ

vzduchová plazma - zdroj 120 A

CO2 Laser- zdroj 3,2 kW

hrúbka 3 mm / 30A

hrúbka 15 mm / 120A


hrúbka 3 mm

hrúbka 12 mm

hrúbka 20 mm

0,69 m/min. 1,08 m/min. 0,414 m/min. 4 m/min. 1,5 m/min. 0,85 m/min.

vita výrobného zariadenia, ktorá zohľadňuje požia-davky na kvalitu a výrobné náklady spojené s danou operáciou. Výkonnosť procesu je potom funkciou kvality a produktivity. Optimálny výrobný postup je postup s vyššou produktivitou a nižšími výrobnými nákladmi. Celkové výrobné náklady spojené s rezaním na laserových alebo plazmových zariade-niach sa väčšinou zahŕňajú do nákladov na meter rezu alebo do hodiny prevádzky zariadenia. Celkové výrobné náklady N tvorí súčet fixných a variabilných nákladov: N = N fixné + N variabilné Fixné náklady zahŕňajú odpisy výrobného zariade-nia, úroky súvisiace s nákupom výrobného zariade-nia, prípadne nájom za výrobné priestory. Do varia-bilných nákladov je možné zahrnúť náklady na reza-ný materiál, náklady na mzdu pracovníkov, spotre-bovanú elektrickú energiu, spotrebu plynov, spo-trebné diely (dýzy a pod.), náklady na systém polo-hovania a relatívneho pohybu nástroja - lúča voči obrobku, náklady na opravy a údržbu.Produktivita rezacieho zariadenia je určená počtom hotových dielov za jednotku času a závisí hlavne od rýchlosti rezania. Optimálnou reznou rýchlosťou je maximálna rýchlosť rezania, ktorou sa dosiahne potrebná kvalita rezania. Treba počítať aj s prípravou rezných plánov, ktorá závisí od softvérového vybave-nia a CNC riadenia, alebo tiež s dodatočnou úpravou rezaných hrán. Prevádzkové náklady plazmového rezacieho zaria-denia zahŕňajú najmä spotrebu elektrickej energie plazmového zdroja, spotrebu plazmového plynu prí-padne ďalších stabilizačných a ochranných plynov, spotrebu dýz a spotrebu elektród. Prevádzkové náklady laserového zariadenia zahŕňajú spotrebu elektrickej energie generátora laserového lúča, pre-vádzkových plynov pri CO laseroch, žiariviek pri Nd-2

YAG laseroch, opotrebovanie optiky, spotrebu rez-ných plynov a dýz. Disponibilita plazmových a laserových rezacích zariadení má veľký význam. Napríklad pri komerč-ných CO a Nd-YAGlaseroch býva 80 ÷ 95 %. 2

Bezpečnosť pri práci a ochrana zdraviaLaserový lúč je zosilnené svetelné žiarenie s vysokou energiou. Biologické tkanivo pohlcuje svetlo rôzne a spravidla je premenené na teplo, ktoré ho môže poškodiť. Pre človeka je zvlášť nebezpečné ohroze-nie oči a pokožky priamym alebo aj odrazeným lase-rovým lúčom. Zasiahnutie očí môže viesť až po úpl-

z hľadiska efektívnosti procesu. Hlavnými ukazova- né oslepnutie. Červené smerové lasery sa používajú teľmi efektívnosti výrobného postupu je produkti- na nastavovacie práce a pri pohľade do zdroja lúča


38


0

2

4

6

8

10

0 5 10 15 20 25

rezaná hrúbka [mm]

rýchlo

sť

reza

nia

[m/m

in]

laser 1,5 kWlaser 3,2 kWlaser 4 kW

Rezanie laserom 3,2 kW

0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15 20 25


rýchlo

sť

rezania

[m/m

in]

antikor

zliatina Aloceľ

0

20

40

60

80

100

120

HiFocus

80i

HiFocus

130

HiFocus

160i

HiFocus

280i

HiFocus

360i

HiFocus

440i

zdroj plazmy

spo

tre

ba

ply

nu

[l/m

in] plazmový plyn ochranný plyn

Obr.5. Rezanie nízkolegovanej ocele laserom (vplyv výkonu laserového zdroja a rezanej hrúbky na rýchlosť rezania)

Obr. 6 Rezanie laserom s výkonom3,2 kW (vplyv druhu materiálu a rezanej hrúbky na rýchlosť rezania)

Obr. 7. Spotreba plazmových a ochranných plynov pri rezaní plazmou systémom HiFocus

Obr. 8. Spotreba rezného plynu pri štandardnom rezaní laserom s tlakom do 0,6 MPa

english abstract

Cutting materials by laser and plasma beam is one of the progressive thermal technologies, the usage of which is given by their technological characteristics in terms of the quality to be achieved and requirements for productivity of production. The process of plasma cutting and laser beam it self, in particular the quality and integrity of the cutting surface, is affected by the determining factors and their interaction. When an appropriate cutting technology is to be selected, technological, economic, environmental and safety aspects are to be taken into consideration.

frekvenčnom generátore sa pre vybudenie laserového lúča používa vysokofrekvenč-né napätie až do 10 000 Volt. Pri nesprávnej prevádzke vysokofrekvenčného generá-tora hrozí zasiahnutie elektro-magnetickými striedavými poľami. Plazmový oblúk vytvára silné viditeľné a ultra-fialové žiarenie s vysokou teplotou. Žiarenie vznikajúce pri rezaní môže poškodiť zrak a popáliť pokožku, preto tre-ba chrániť zrak ochrannými okuliarmi a používať zváracie rukavice a vhodné oblečenie, ktoré chráni pred popálením a rozstrekovaným kovom. Zdroje na rezanie plazmou

vytvárajú vysoké zápalné napätia a vysoké prú-dy pre rezanie. Pri rezaní plazmou môže dôjsť k prekročeniu hygienických limitov hluku, preto si pracovníci musia chrániť sluch.Zariadenia vybavené lineárnymi pohonmi majú zabudované permanentné magnety. Magne-tické príťažlivé sily v bezprostrednej blízkosti pohyblivých častí prudko narastajú a môžu byť až niekoľko 1000 N.Pri rezaní materiálov laserovým a plazmovým lúčom sú uvoľňované plyny a aerosóly škodli-vých látok z roztaveného a odpareného materiá-

lu. Množstvo emisií závisí najmä od chemického zloženia delené-ho materiálu, od rýchlosti reza-nia, priemeru dýzy a tlaku plyno-v. Pri rezaní potenciálne nebez-pečných materiálov treba posú-diť obsah škodlivých látok v ovzduší podľa ich maximálnej

môže dôjsť k poškodeniu zraku. Pri nastavovaní prípustnej koncentrácie.laserového lúča musí personál používať okuliare Ing. Jaroslav Brezáni chrániace oči pred laserovým žiarením. Vo vysoko- prof. Ing. Anna Mičietová, PhD.

PLAZMA LASER

rezaný materiál max. hrúbka rezaného materiálu je daná typom a výkonom zariadenia, druhom rezaného

materiálu a požiadaviek na kvalitu rezu podľa ISO 9013 nízkolegovaná oceľ

zdroj plazmového lúča zdroj CO2 lasera 150 A 300 A 440 A 4÷5 kW 3,2 kW

do hrúbky 50 mm

do hrúbky 70 mm

do hrúbky 100 mm

max. hrúbka 20÷25 mm

max. hrúbka 15 mm

plazmové plyny čisté alebo zmesi: Ar, N2, He, O2 Ar + H2, N2+ H2, CO2, vzduch

štandardne s plynom O2 alebo N2: tlak rezného plynu do 0,6 MPa

nehrdzavejúca oceľ

do hrúbky 25 mm

do hrúbky 50 mm

do hrúbky 70 mm

max. hrúbka 15 mm

max. hrúbka 10 mm


: tlak rezného plynu 0,6 ÷ 2 MPa neželezné kovy: hliník, meď, mosadz

horšie do hrúbky 25 mm

do hrúbky 50 mm

do hrúbky 80 mm max. hrúbka

12 mm max. hrúbka

8 mm


: tlak rezného plynu 0,6 ÷ 2 MPa nekovové materiály

nevhodné na rezanie plastov polyméry, keramika

PLAZMA LASER kvalita rezaných plôch

rozlišuje sa dobrá a zlá strana rezu, horšia strana tvorí odpad

obidve strany rezu sú vyhovujúce – lepšie využitie

materiálu úkos na rezaných plochách 2÷5° kolmé rezy

šírka teplom ovplyvnenej vrstvy 0,2÷1,3 mm

šírka teplom ovplyvnenej vrstvy cca 0,1 m

Dobrá drsnosť pre nízkolegovanú a antikoróznu oceľ, horšia drsnosť pre hliník

presnosť rezanej kontúry ± 0,15mm

presnosť rezanej kontúry ± 0,1 mm

šírka rezu podľa hrúbky materiálu 1 ÷ 4 mm

šírka rezu podľa hrúbky materiálu 0,1 ÷ 1 mm

PLAZMA LASER

rýchlosť rezania

konštrukčná nízkolegovaná oceľ

vzduchová plazma - zdroj 120 A

CO2 Laser- zdroj 3,2 kW

hrúbka 3 mm / 30A



hrúbka 3 mm

hrúbka 12 mm

hrúbka 20 mm

0,69 m/min. 1,08 m/min. 0,414 m/min. 4 m/min. 1,5 m/min. 0,85 m/min.

vita výrobného zariadenia, ktorá zohľadňuje požia-davky na kvalitu a výrobné náklady spojené s danou operáciou. Výkonnosť procesu je potom funkciou kvality a produktivity. Optimálny výrobný postup je postup s vyššou produktivitou a nižšími výrobnými nákladmi. Celkové výrobné náklady spojené s rezaním na laserových alebo plazmových zariade-niach sa väčšinou zahŕňajú do nákladov na meter rezu alebo do hodiny prevádzky zariadenia. Celkové výrobné náklady N tvorí súčet fixných a variabilných nákladov: N = N fixné + N variabilné Fixné náklady zahŕňajú odpisy výrobného zariade-nia, úroky súvisiace s nákupom výrobného zariade-nia, prípadne nájom za výrobné priestory. Do varia-bilných nákladov je možné zahrnúť náklady na reza-ný materiál, náklady na mzdu pracovníkov, spotre-bovanú elektrickú energiu, spotrebu plynov, spo-trebné diely (dýzy a pod.), náklady na systém polo-hovania a relatívneho pohybu nástroja - lúča voči obrobku, náklady na opravy a údržbu.Produktivita rezacieho zariadenia je určená počtom hotových dielov za jednotku času a závisí hlavne od rýchlosti rezania. Optimálnou reznou rýchlosťou je maximálna rýchlosť rezania, ktorou sa dosiahne potrebná kvalita rezania. Treba počítať aj s prípravou rezných plánov, ktorá závisí od softvérového vybave-nia a CNC riadenia, alebo tiež s dodatočnou úpravou rezaných hrán. Prevádzkové náklady plazmového rezacieho zaria-denia zahŕňajú najmä spotrebu elektrickej energie plazmového zdroja, spotrebu plazmového plynu prí-padne ďalších stabilizačných a ochranných plynov, spotrebu dýz a spotrebu elektród. Prevádzkové náklady laserového zariadenia zahŕňajú spotrebu elektrickej energie generátora laserového lúča, pre-vádzkových plynov pri CO laseroch, žiariviek pri Nd-2

YAG laseroch, opotrebovanie optiky, spotrebu rez-ných plynov a dýz. Disponibilita plazmových a laserových rezacích zariadení má veľký význam. Napríklad pri komerč-ných CO a Nd-YAGlaseroch býva 80 ÷ 95 %. 2

Bezpečnosť pri práci a ochrana zdraviaLaserový lúč je zosilnené svetelné žiarenie s vysokou energiou. Biologické tkanivo pohlcuje svetlo rôzne a spravidla je premenené na teplo, ktoré ho môže poškodiť. Pre človeka je zvlášť nebezpečné ohroze-nie oči a pokožky priamym alebo aj odrazeným lase-rovým lúčom. Zasiahnutie očí môže viesť až po úpl-

z hľadiska efektívnosti procesu. Hlavnými ukazova- né oslepnutie. Červené smerové lasery sa používajú teľmi efektívnosti výrobného postupu je produkti- na nastavovacie práce a pri pohľade do zdroja lúča


38


0

2

4

6

8

10

0 5 10 15 20 25


rýchlo

sť

reza

nia

[m/m

in]

laser 1,5 kWlaser 3,2 kWlaser 4 kW

Rezanie laserom 3,2 kW

0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15 20 25


rýchlo

sť

rezania

[m/m

in]

antikor

zliatina Aloceľ

0

20

40

60

80

100

120

HiFocus

80i

HiFocus

130

HiFocus

160i

HiFocus

280i

HiFocus

360i

HiFocus

440i

zdroj plazmy

spo

tre

ba

ply

nu

[l/m

in] plazmový plyn ochranný plyn

Obr.5. Rezanie nízkolegovanej ocele laserom (vplyv výkonu laserového zdroja a rezanej hrúbky na rýchlosť rezania)

Obr. 6 Rezanie laserom s výkonom3,2 kW (vplyv druhu materiálu a rezanej hrúbky na rýchlosť rezania)

Obr. 7. Spotreba plazmových a ochranných plynov pri rezaní plazmou systémom HiFocus

Obr. 8. Spotreba rezného plynu pri štandardnom rezaní laserom s tlakom do 0,6 MPa

english abstract

Cutting materials by laser and plasma beam is one of the progressive thermal technologies, the usage of which is given by their technological characteristics in terms of the quality to be achieved and requirements for productivity of production. The process of plasma cutting and laser beam it self, in particular the quality and integrity of the cutting surface, is affected by the determining factors and their interaction. When an appropriate cutting technology is to be selected, technological, economic, environmental and safety aspects are to be taken into consideration.

odmašťovačích. Na povrchu však zůstává tenká deponovat na povrch kovů. Přípravky se často pou-vrstva esterů vázaná chemisorpčně. Silná chemi- žívají v koncentrovaném stavu a nanášejí se ručně. sorpční vazba na kovový povrch obvykle způsobí Teprve pak je možné použít silně alkalické hydrofobicitu kovového povrchu, která je mírně odmašťovací lázně bez nebezpečí jejich kontami-zesilována působením kyselého prostředí. Na nace silikony. Siloxanové polymery nesnášejí takto hydrofobizovaný povrch se snadno redepo- extrémy pH, proto se doporučuje několikrát nují emulgované mastnoty. Tento jev zvyšuje rizi- střídat silně alkalické a silně kyselé prostředí ko nekvalitních následných úprav povrchu. Proto odmašťovače. Krátkodobé střídání silně kyselých je nutné snížit přenosy mastných látek z prvních a silně alkalických přípravků však, podle našich zku-stupňů odmašťování a dobře oplachovat mezi jed- šeností, není dostatečně účinné. Pro odstranění notlivými operacemi předběžných úprav. silikonů z povrchu nepomůže příliš ani ultrazvuko-Nedokonalé odstranění chemisorbované vrstvy vé odmaštění ani elektrolytické odmašťování. působí problémy obvykle jen při galvanickém Kombinace odmaštění s mechanickým omíláním pokovování. Dokonalé odstranění z povrchu je se osvědčila při zpracování povrchu zinkových možné elektrolytickým odmaštěním. odlitků separovaných silikonovými přípravky. Ani

tímto postupem se ale neodstraní zbytky silikonů z pórů a lunkrů v povrchu odlitků a při lakování se Sloučeniny se siloxanovým řetězcemobjevují typické vady – kráterovitost. Proto se Nebezpečnost přítomnosti běžných silikonových osvědčilo v dalším stupni předúpravy povrch fos-olejů na povrchu kovů pro povrchovou úpravu fátovat ve speciálním fosfátu. Teprve fosfátová nátěrovými hmotami a galvanickým pokovením je vrstva do sebe absorbovala zbytky silikonů a umož-dostatečně známa. Řada podniků přijala přísná nila úspěšné lakování.interní omezení a zákazy použití přípravků se sili-

kony v areálu svých závodů. Proto se s těmito slou-čeninami setkáme jen zřídka. Nejčastěji se použí- Organické sulfidy, polysulfidy a organické vají pro separaci forem pro lisování plastů nebo deriváty s obsahem síryodlévání zinkových odlitků. Bývají i součástí hyd- Tyto látky často reagují s povrchem kovů za tvorby rofobizačních přípravků. Dalším nechtěným zdro- chemických sloučenin zejména za vyšších teplot. jem kontaminace povrchu mohou být silikonové Používají se zejména v přípravcích pro zpracování odpěňovače. Methylsilikonové polymery jsou slitin mědi a v korozních inhibitorech. Silná vazba běžnými způsoby prakticky neodmastitelné. sloučenin umožňuje použití vysokých pracovních Snáze jdou odstranit fenylsilikonové polymery, tlaků při tváření kovů. Chemisorbované vrstvy nej-přesto je jejich odmaštění velmi problematické. sou na povrchu kovů viditelné, při vystavení vyšší Pokrok v chemii silikonů zavedl do průmyslové teplotě se někdy tvoří silnější tmavé vrstvy pevně praxe řadu zajímavých derivátů se siloxanovými vázaných chemických sloučenin.řetězci, které mohou být rizikové pro přípravu Při běžných způsobech odmaštění zůstane na povrchu. Na druhou stranu řada nových sloučenin povrchu hydrofobní vrstva organických chemisor-povrchové úpravě nevadí a dokonce se dá pro bovaných sulfidických sloučenin. V kyselých přípravu povrchu využít. Jedná se například o sili- prostředích se vazba k povrchu ještě zesiluje. Je konové tenzidy, které se vyrábějí alkoxylací siliko- tedy mylné domnívat se, že lze hydrofobní vrstvu nových olejů. Pak záleží na poměru hydrofobní a odstranit mořením. Vrstva zhoršuje přilnavost hydrofilní části molekuly zda představují riziko či laků, vadí před galvanickým pokovením a fosfáto-nikoliv. Trisiloxanové tenzidy jsou nejúčinnějšími váním. Některé se sulfidických sloučenin se kumu-smáčedly mezi povrchově aktivními látkami. lují v následných operacích a vedou k postupné-Odmaštění povrchů kontaminovanými silikono- mu zhoršování funkce lázní. Zvláště citlivé na vými oleji je nejlépe neprovádět, protože často tento typ nečistot jsou alkalické nekyanidové zin-vede ke zničení odmašťovacích lázní a kontamina- kovací lázně. Organické sloučeniny síry jsou ci zařízení. Pokud je to nezbytné musíme silnější v tomto ohledu nejvíce rizikové z běžných orga-vrstvy odstranit rozpouštědly (chlorovanými uhlo- nických nečistot. Pro odstranění zbytků nečistot se vodíky, alkoholy a nejlépe acetaly). V dalším stupni osvědčují kombinované postupy s mechanickým se osvědčují tenzidové přípravky s rozpouštědly účinkem, otryskávání, hydrofinišování, omílání. Při a jemnými částicemi oxidu křemičitého, na které elektrolytickém odmašťování se tyto látky desor-se silikonové oleje adsorbují a nemohou se zpět bují v katodickém cyklu odmašťování. Krátkodobé

Síla vazby ke kovovému povrchu je v druhém stupni odmaštění je udržována čistší obvykle dána polaritou a chemic- a s vyšším obsahem tenzidů, než lázeň v prvním kou reaktivitou jejich funkčních sku- stupni. Je třeba dbát na důsledné odstraňování pin. Jejich odstranění z povrchu odloučeného oleje protože přenos chlorovaných bývá ztíženo jejich vysokou viskozi- parafinů snadno způsobí redepozici na odmaštěný tou, vysokým bodem tání sloučenin povrch. V kyselých operacích, kde je riziko redepozi-s kovy apod. Z této skupiny látek ce nejvyšší, se doporučuje použití neionogenních jsou dále uvedeny některé typy tenzidů. Pro odstranění chemisorpčně vázaných obtížně odstranitelných organic- zbytků je nutné elektrolytické odmaštění. kých látek, které se vyskytují v průmyslových přípravcích. Organické estery kyseliny fosforečné a deriváty

fosfonových kyselinChlorované parafiny Deriváty tohoto typu se často používají jako EP Tyto látky jsou součástí výborných přísady zejména při zpracování železných kovů. Do tvářecích přípravků. Dříve se použí- olejů se nejčastěji přidávají ve vodě málorozpustné valy jen na zpracování obtížně tvaři- estery alifatickými a alifaticko-aromatickými uhlo-telných materiálů jako austenitické vodíkovými radikály. Nejhůře se odmašťují organic-korozivzdorné oceli. Jejich používá- ké EP přísady, které v molekule obsahují jak fosfor ní je potlačováno pro jejich ekolo- tak síru (např. dialkyldithiofosfát zinku ZDDP). Do gické nevýhody, špatnou biologic- řezných emulzí se používají i alkoxylované deriváty, kou rozložitelnost, obtížné spalová- které jsou rozpustné jak v olejích tak ve vodě. Plní ní olejů s chlorovanými parafiny, zde více funkcí, kromě lubrikace, emulgují oleje kontaminace odpadních vod AOX. a působí jako korozní inhibitory kovů. Inhibiční Jejich přítomnost v přípravcích pro vlastnosti esterů kyseliny fosforečné se využívají zej-tváření by měla být uvedena v bez- ména pro inhibici železných kovů, slitin hliníku a sli-pečnostním listu, protože tato sku- tin mědi. Chemisorpčně vázané estery kyseliny fos-pina látek jsou podezřelé karcino- forečné se používají pro zvýšení přilnavosti někte-geny. Častěji se však setkáme jen rých syntetických nátěrových hmot. Ve vodou ředi-s údajem o množství vázaného chlo- telných nátěrových hmotách se používají jako ru v mazivu. korozní inhibitory proti bleskové korozi železa. Pro odmašťování obvykle postačí Estery kyseliny fosforečné s alkoxylovanými uhlovo-obvyklé alkalické odmašťovací díky jsou velmi stabilní v silně alkalických prostře-lázně, je však nutné zvýšit koncen- dích, proto se využívají i jako tenzidy v odmašťova-traci, teplotu a dobu působení cích lázních a hydrotropní látky v kapalných odmaš-lázně. Často pomůže i mechanický ťovacích přípravcích.účinek ultrazvuku, mechanického Při odstraňování mastnot s chemisorbovanými este-omílání apod. Výhodné je dvo- ry kyseliny fosforečné se poměrně snadno odstraní ustupňové odmaštění, kdy lázeň silné vrstvy mastnot v běžných alkalických

Chemicky vázané nečistoty na povrchu kovů zahrnují širokou skupinu látek

od okují a rzi až po organické látky. Z maziv se obvykle vážou na povrch

kovů organické sloučeniny nejprve chemisorpčně a časem může vniknout

i pevná chemická vazba. Složky chemicky vázaných maziv tvoří obvykle

tak tenké vrstvy, že se jejich přítomnost na povrchu vzhledově neprojeví.

O to větší riziko pro povrchovou úpravu představují.


40


41

Obtížně odmastitelná maziva Část 2. chemisorpčně a chemicky vázané látky

odmašťovačích. Na povrchu však zůstává tenká deponovat na povrch kovů. Přípravky se často pou-vrstva esterů vázaná chemisorpčně. Silná chemi- žívají v koncentrovaném stavu a nanášejí se ručně. sorpční vazba na kovový povrch obvykle způsobí Teprve pak je možné použít silně alkalické hydrofobicitu kovového povrchu, která je mírně odmašťovací lázně bez nebezpečí jejich kontami-zesilována působením kyselého prostředí. Na nace silikony. Siloxanové polymery nesnášejí takto hydrofobizovaný povrch se snadno redepo- extrémy pH, proto se doporučuje několikrát nují emulgované mastnoty. Tento jev zvyšuje rizi- střídat silně alkalické a silně kyselé prostředí ko nekvalitních následných úprav povrchu. Proto odmašťovače. Krátkodobé střídání silně kyselých je nutné snížit přenosy mastných látek z prvních a silně alkalických přípravků však, podle našich zku-stupňů odmašťování a dobře oplachovat mezi jed- šeností, není dostatečně účinné. Pro odstranění notlivými operacemi předběžných úprav. silikonů z povrchu nepomůže příliš ani ultrazvuko-Nedokonalé odstranění chemisorbované vrstvy vé odmaštění ani elektrolytické odmašťování. působí problémy obvykle jen při galvanickém Kombinace odmaštění s mechanickým omíláním pokovování. Dokonalé odstranění z povrchu je se osvědčila při zpracování povrchu zinkových možné elektrolytickým odmaštěním. odlitků separovaných silikonovými přípravky. Ani

tímto postupem se ale neodstraní zbytky silikonů z pórů a lunkrů v povrchu odlitků a při lakování se Sloučeniny se siloxanovým řetězcemobjevují typické vady – kráterovitost. Proto se Nebezpečnost přítomnosti běžných silikonových osvědčilo v dalším stupni předúpravy povrch fos-olejů na povrchu kovů pro povrchovou úpravu fátovat ve speciálním fosfátu. Teprve fosfátová nátěrovými hmotami a galvanickým pokovením je vrstva do sebe absorbovala zbytky silikonů a umož-dostatečně známa. Řada podniků přijala přísná nila úspěšné lakování.interní omezení a zákazy použití přípravků se sili-

kony v areálu svých závodů. Proto se s těmito slou-čeninami setkáme jen zřídka. Nejčastěji se použí- Organické sulfidy, polysulfidy a organické vají pro separaci forem pro lisování plastů nebo deriváty s obsahem síryodlévání zinkových odlitků. Bývají i součástí hyd- Tyto látky často reagují s povrchem kovů za tvorby rofobizačních přípravků. Dalším nechtěným zdro- chemických sloučenin zejména za vyšších teplot. jem kontaminace povrchu mohou být silikonové Používají se zejména v přípravcích pro zpracování odpěňovače. Methylsilikonové polymery jsou slitin mědi a v korozních inhibitorech. Silná vazba běžnými způsoby prakticky neodmastitelné. sloučenin umožňuje použití vysokých pracovních Snáze jdou odstranit fenylsilikonové polymery, tlaků při tváření kovů. Chemisorbované vrstvy nej-přesto je jejich odmaštění velmi problematické. sou na povrchu kovů viditelné, při vystavení vyšší Pokrok v chemii silikonů zavedl do průmyslové teplotě se někdy tvoří silnější tmavé vrstvy pevně praxe řadu zajímavých derivátů se siloxanovými vázaných chemických sloučenin.řetězci, které mohou být rizikové pro přípravu Při běžných způsobech odmaštění zůstane na povrchu. Na druhou stranu řada nových sloučenin povrchu hydrofobní vrstva organických chemisor-povrchové úpravě nevadí a dokonce se dá pro bovaných sulfidických sloučenin. V kyselých přípravu povrchu využít. Jedná se například o sili- prostředích se vazba k povrchu ještě zesiluje. Je konové tenzidy, které se vyrábějí alkoxylací siliko- tedy mylné domnívat se, že lze hydrofobní vrstvu nových olejů. Pak záleží na poměru hydrofobní a odstranit mořením. Vrstva zhoršuje přilnavost hydrofilní části molekuly zda představují riziko či laků, vadí před galvanickým pokovením a fosfáto-nikoliv. Trisiloxanové tenzidy jsou nejúčinnějšími váním. Některé se sulfidických sloučenin se kumu-smáčedly mezi povrchově aktivními látkami. lují v následných operacích a vedou k postupné-Odmaštění povrchů kontaminovanými silikono- mu zhoršování funkce lázní. Zvláště citlivé na vými oleji je nejlépe neprovádět, protože často tento typ nečistot jsou alkalické nekyanidové zin-vede ke zničení odmašťovacích lázní a kontamina- kovací lázně. Organické sloučeniny síry jsou ci zařízení. Pokud je to nezbytné musíme silnější v tomto ohledu nejvíce rizikové z běžných orga-vrstvy odstranit rozpouštědly (chlorovanými uhlo- nických nečistot. Pro odstranění zbytků nečistot se vodíky, alkoholy a nejlépe acetaly). V dalším stupni osvědčují kombinované postupy s mechanickým se osvědčují tenzidové přípravky s rozpouštědly účinkem, otryskávání, hydrofinišování, omílání. Při a jemnými částicemi oxidu křemičitého, na které elektrolytickém odmašťování se tyto látky desor-se silikonové oleje adsorbují a nemohou se zpět bují v katodickém cyklu odmašťování. Krátkodobé

Síla vazby ke kovovému povrchu je v druhém stupni odmaštění je udržována čistší obvykle dána polaritou a chemic- a s vyšším obsahem tenzidů, než lázeň v prvním kou reaktivitou jejich funkčních sku- stupni. Je třeba dbát na důsledné odstraňování pin. Jejich odstranění z povrchu odloučeného oleje protože přenos chlorovaných bývá ztíženo jejich vysokou viskozi- parafinů snadno způsobí redepozici na odmaštěný tou, vysokým bodem tání sloučenin povrch. V kyselých operacích, kde je riziko redepozi-s kovy apod. Z této skupiny látek ce nejvyšší, se doporučuje použití neionogenních jsou dále uvedeny některé typy tenzidů. Pro odstranění chemisorpčně vázaných obtížně odstranitelných organic- zbytků je nutné elektrolytické odmaštění. kých látek, které se vyskytují v průmyslových přípravcích. Organické estery kyseliny fosforečné a deriváty

fosfonových kyselinChlorované parafiny Deriváty tohoto typu se často používají jako EP Tyto látky jsou součástí výborných přísady zejména při zpracování železných kovů. Do tvářecích přípravků. Dříve se použí- olejů se nejčastěji přidávají ve vodě málorozpustné valy jen na zpracování obtížně tvaři- estery alifatickými a alifaticko-aromatickými uhlo-telných materiálů jako austenitické vodíkovými radikály. Nejhůře se odmašťují organic-korozivzdorné oceli. Jejich používá- ké EP přísady, které v molekule obsahují jak fosfor ní je potlačováno pro jejich ekolo- tak síru (např. dialkyldithiofosfát zinku ZDDP). Do gické nevýhody, špatnou biologic- řezných emulzí se používají i alkoxylované deriváty, kou rozložitelnost, obtížné spalová- které jsou rozpustné jak v olejích tak ve vodě. Plní ní olejů s chlorovanými parafiny, zde více funkcí, kromě lubrikace, emulgují oleje kontaminace odpadních vod AOX. a působí jako korozní inhibitory kovů. Inhibiční Jejich přítomnost v přípravcích pro vlastnosti esterů kyseliny fosforečné se využívají zej-tváření by měla být uvedena v bez- ména pro inhibici železných kovů, slitin hliníku a sli-pečnostním listu, protože tato sku- tin mědi. Chemisorpčně vázané estery kyseliny fos-pina látek jsou podezřelé karcino- forečné se používají pro zvýšení přilnavosti někte-geny. Častěji se však setkáme jen rých syntetických nátěrových hmot. Ve vodou ředi-s údajem o množství vázaného chlo- telných nátěrových hmotách se používají jako ru v mazivu. korozní inhibitory proti bleskové korozi železa. Pro odmašťování obvykle postačí Estery kyseliny fosforečné s alkoxylovanými uhlovo-obvyklé alkalické odmašťovací díky jsou velmi stabilní v silně alkalických prostře-lázně, je však nutné zvýšit koncen- dích, proto se využívají i jako tenzidy v odmašťova-traci, teplotu a dobu působení cích lázních a hydrotropní látky v kapalných odmaš-lázně. Často pomůže i mechanický ťovacích přípravcích.účinek ultrazvuku, mechanického Při odstraňování mastnot s chemisorbovanými este-omílání apod. Výhodné je dvo- ry kyseliny fosforečné se poměrně snadno odstraní ustupňové odmaštění, kdy lázeň silné vrstvy mastnot v běžných alkalických

Chemicky vázané nečistoty na povrchu kovů zahrnují širokou skupinu látek

od okují a rzi až po organické látky. Z maziv se obvykle vážou na povrch

kovů organické sloučeniny nejprve chemisorpčně a časem může vniknout

i pevná chemická vazba. Složky chemicky vázaných maziv tvoří obvykle

tak tenké vrstvy, že se jejich přítomnost na povrchu vzhledově neprojeví.

O to větší riziko pro povrchovou úpravu představují.


40


41

Obtížně odmastitelná maziva Část 2. chemisorpčně a chemicky vázané látky

anodické odmaštění může v některých případech vazbu k povrchu ještě zesílit.

Látky s organicky vázaným dusíkemK obtížně odstranitelným látkám s organicky váza-ným dusíkem patří zejména aminy, amidy, aminoa-midy, polyaminy, dusíkaté heterocykly, např. imi-dazoly a triaziny. Obtížně odstranitelné jsou jen v případě, že obsahují objemné uhlovodíkové alky-lové nebo arylové řetězce, které snižují jejich roz-pustnost ve vodě. Tyto látky patří k nejčastěji použí-vaným korozním inhibitorům železných kovů. Heterocyklické dusíkaté sloučeniny inhibují kromě železných kovů i slitiny mědi a stříbra. Kromě inhibi-ce povrchu se využívají v tvářecích přípravcích, zej-ména emulzích jako emulgátory a alkalizační činidla. V silně kyselých prostředích bývá organicky vázaný dusík často kvarterizován. Kvarterizace dusí-ku zvyšuje polaritu sloučenin a zesiluje chemi-sorpční vazbu ke kovu. Proto se často tyto látky vyu-žívají jako mořící inhibitory. Odstranění zbytků organik s dusíkem je proto výhodnější provést v alkalickém prostředí. Zatímco v alkalickém prostředí bývá inhibovaný povrch oceli smáčivý, v kyselém se stane hydrofobní. Na hydrofobizovaný povrch se pak snadno redeponují i běžné mastno-ty. Polyaminy s dlouhými alifatickými řetězci se pou-žívají v mazivech pro zvýšení přilnavosti mazadel, například pro oleje řetězových pil.Při odmašťování obvykle postačí běžné odmašťo-vací lázně. Doporučuje se provádět odmaštění ve dvou stupních nebo kombinovat chemické a elek-trolytické odmaštění. Nebezpečí obvykle hrozí jen tehdy, zesílí-li vazba nevhodným zařazením kyselé operace, když ještě není dostatečně odstraněna chemisorbovaná vrstva.

ZávěrUvedený přehled obtížně odstranitelných nečistot není vyčerpávající. Každý technolog povrchových úprav se setkal s obtížně upravitelným zbožím. Nelze dát příliš mnoho obecných rad, každý kon-krétní případ je nutné řešit v podmínkách reálného provozu. Je dobré zajímat se, jaké nečistoty jsou na povrchu zboží, které je nutné povrchově upravit. Cenné informace je možné získat z technických a bezpečnostních listů maziv. Část podkladů pro publikaci byla získána v rámci řešení programu MPO TANDEM projekt FT-TA/047 „Optimali-zace materiálového řešení a aplikace principů protiko-rozní ochrany technologických zařízení a celků“.

Ing. Petr Szelag


3

nější stanovit za použití alkalického elektrolytu. sované metody poskytuje lineární závislost měře-Antioxidanty ve vzorku oleje o objemu 0,4 ml se né koncentrace v rozsahu mezi 2 a 50 mmol, to je extrahují za přítomnosti písku do pěti mililitrů asi 0.044 až 1.1 % hmotnostních. Na přesnost alkalického ethanolového, nebo neutrálního ace- měření má zásadní vliv čistota povrchu elektrody, tonového elektrolytu, ve kterém se provede měře- je proto nutné elektrodu před každým měřením ní. Výsledkem každého měření je křivka prochá- přeleštit a každé měření nejméně dvakrát opako-zejícího proudu roztokem, v závislosti na času vat.resp. potenciálu elektrody. U všech měřených Automatické zpracování měřených dat a výpočet vzorků se bude vyhodnocovat křivka s jedním plochy píku resp. koncentrace ze změřené křivky nebo dvěma píky, které by se měly nalézat v obdobné části grafu. Vždy se provede korekce na klidový proud (blank reading) odpovídající čis-tému elektrolytu. Na obrázku č. 1 je zachycen typický průběh proudu vzorku antioxidantu, sig-nálu pozadí a provedenou vzájemnou korekci. Plocha píku, se pak vypočte numerickou integrací části křivky nad spojnicí inflexních bodů.

V této metodice se nevyhodnocuje analyzované množství podle amplitudy, ale podle velikosti plo-chy píku. Změřením několika vzorků oleje s růz-nou koncentrací získáme data, která použijeme při sestrojení kalibrační funkce. Na obrázku č. 2. vidíme graf takto sestavené funkce.

se provede numericky. Konkrétní použité nume-rické metody jsou součástí analýzy problematiky této metodiky, kterou se chystáme realizovat. Doby kdy se plocha píku zjišťovala vážením vystřihovánek papíru je nenávratně minulostí. Znamená to však, vytvořit pro uživatele jednodu-chý obslužný program s automatizovaným zpra-cováním měřených dat s výsledky uloženými do databáze. Databáze bude usnadňovat práci s naměřenými daty a poskytne rozšířené možnos-ti jejich zpracování.

Podle předběžných prací se ukazuje, že výsledné zařízení je možné koncipovat jako periferní zaří-zení osobního počítače ovládané pomocí USB portu. Výhodou takového řešení bude snadný pří-stup k měřeným datům, jednoduchost obsluhy, přímá kontrola funkce během měření prostřed-

Stejný postup se použije pro vlastní měření vzor- nictvím monitoru počítače a možnost archivace ku oleje. Koncentraci antioxidantu odečteme d a t i t is ko v ý výstup. z kalibračního grafu. Voltametrická analýza popi- Viktor Podhájecký

Zájem ze strany analytických laborato-

ří nás přivedl k vývoji adsorpční striping

voltametrie pro stanovení antioxidantů.

Je to metoda zaváděná v diagnostice

olejového hospodářství, která umožňu-

je kvantitativně určit obsah antioxidan-

tů fenolického i amínového typu, které

se u nás začínají používat v moderních

turbínových olejích.

Dříve se používaly antioxidanty výhradně feno-lického typu, jejichž kvantitativní analýzu bylo možné provádět spektrofotometricky. Pří-davek antioxidantu amínového typu vyžaduje jinou analytickou metodu. Metodika kvantita-tivního stanovení stíněných fenolů a aromatic-kých amínů, které jsou přidávány k základo-vým olejům jako antioxidanty je obsažena v normě ASTM: D6971-09 "Standard Test Method for Measurement of Hindered Phenolic and Aromatic Amine Antioxidant Content in Non-zinc Turbine Oils by Linear Sweep Voltametry". Z ekonomického hlediska provozu strojů je důležitá znalost průběhu poklesu koncentrace těchto aditiv, které výrazně prodlužují použitelnost oleje při tepelném namáhání. Spolu s dalšími měřený-mi fyzikálními a chemickými parametry je pak možno rozhodnout, kdy je nutno olejovou náplň vyměnit.

Základem metodiky je adsorpční striping voltametrie. Principem metody je anodická oxidace fyzikálně adsorbované elektroche-micky aktivní látky na povrchu pracovní elek-trody. Ta je v tomto případě tvořena diskovou elektrodou ze skelného uhlíku - (glasy carbon) o průměru 3 mm. Měření se provádí v tříelek-trodovém systému, pomocná a referentní elek-troda je platinová. V potenciostatickém zapo-jení se aplikuje lineární potenciálová rampa, doporučená skenovací rychlost je 0,1 V/s. Proudová odezva je v řádu jednotek až desítek mikroampér. Podle normy ASTM D6971-09 je použit neutrální roztok pro stanovení aroma-tických amínů, fenolické antioxidanty je vhod


43

Možnosti stanovení antioxidantů

v mazacích olejích

Obrázek č. 1

Obrázek č. 2

anodické odmaštění může v některých případech vazbu k povrchu ještě zesílit.

Látky s organicky vázaným dusíkemK obtížně odstranitelným látkám s organicky váza-ným dusíkem patří zejména aminy, amidy, aminoa-midy, polyaminy, dusíkaté heterocykly, např. imi-dazoly a triaziny. Obtížně odstranitelné jsou jen v případě, že obsahují objemné uhlovodíkové alky-lové nebo arylové řetězce, které snižují jejich roz-pustnost ve vodě. Tyto látky patří k nejčastěji použí-vaným korozním inhibitorům železných kovů. Heterocyklické dusíkaté sloučeniny inhibují kromě železných kovů i slitiny mědi a stříbra. Kromě inhibi-ce povrchu se využívají v tvářecích přípravcích, zej-ména emulzích jako emulgátory a alkalizační činidla. V silně kyselých prostředích bývá organicky vázaný dusík často kvarterizován. Kvarterizace dusí-ku zvyšuje polaritu sloučenin a zesiluje chemi-sorpční vazbu ke kovu. Proto se často tyto látky vyu-žívají jako mořící inhibitory. Odstranění zbytků organik s dusíkem je proto výhodnější provést v alkalickém prostředí. Zatímco v alkalickém prostředí bývá inhibovaný povrch oceli smáčivý, v kyselém se stane hydrofobní. Na hydrofobizovaný povrch se pak snadno redeponují i běžné mastno-ty. Polyaminy s dlouhými alifatickými řetězci se pou-žívají v mazivech pro zvýšení přilnavosti mazadel, například pro oleje řetězových pil.Při odmašťování obvykle postačí běžné odmašťo-vací lázně. Doporučuje se provádět odmaštění ve dvou stupních nebo kombinovat chemické a elek-trolytické odmaštění. Nebezpečí obvykle hrozí jen tehdy, zesílí-li vazba nevhodným zařazením kyselé operace, když ještě není dostatečně odstraněna chemisorbovaná vrstva.

ZávěrUvedený přehled obtížně odstranitelných nečistot není vyčerpávající. Každý technolog povrchových úprav se setkal s obtížně upravitelným zbožím. Nelze dát příliš mnoho obecných rad, každý kon-krétní případ je nutné řešit v podmínkách reálného provozu. Je dobré zajímat se, jaké nečistoty jsou na povrchu zboží, které je nutné povrchově upravit. Cenné informace je možné získat z technických a bezpečnostních listů maziv. Část podkladů pro publikaci byla získána v rámci řešení programu MPO TANDEM projekt FT-TA/047 „Optimali-zace materiálového řešení a aplikace principů protiko-rozní ochrany technologických zařízení a celků“.

Ing. Petr Szelag


3

nější stanovit za použití alkalického elektrolytu. sované metody poskytuje lineární závislost měře-Antioxidanty ve vzorku oleje o objemu 0,4 ml se né koncentrace v rozsahu mezi 2 a 50 mmol, to je extrahují za přítomnosti písku do pěti mililitrů asi 0.044 až 1.1 % hmotnostních. Na přesnost alkalického ethanolového, nebo neutrálního ace- měření má zásadní vliv čistota povrchu elektrody, tonového elektrolytu, ve kterém se provede měře- je proto nutné elektrodu před každým měřením ní. Výsledkem každého měření je křivka prochá- přeleštit a každé měření nejméně dvakrát opako-zejícího proudu roztokem, v závislosti na času vat.resp. potenciálu elektrody. U všech měřených Automatické zpracování měřených dat a výpočet vzorků se bude vyhodnocovat křivka s jedním plochy píku resp. koncentrace ze změřené křivky nebo dvěma píky, které by se měly nalézat v obdobné části grafu. Vždy se provede korekce na klidový proud (blank reading) odpovídající čis-tému elektrolytu. Na obrázku č. 1 je zachycen typický průběh proudu vzorku antioxidantu, sig-nálu pozadí a provedenou vzájemnou korekci. Plocha píku, se pak vypočte numerickou integrací části křivky nad spojnicí inflexních bodů.

V této metodice se nevyhodnocuje analyzované množství podle amplitudy, ale podle velikosti plo-chy píku. Změřením několika vzorků oleje s růz-nou koncentrací získáme data, která použijeme při sestrojení kalibrační funkce. Na obrázku č. 2. vidíme graf takto sestavené funkce.

se provede numericky. Konkrétní použité nume-rické metody jsou součástí analýzy problematiky této metodiky, kterou se chystáme realizovat. Doby kdy se plocha píku zjišťovala vážením vystřihovánek papíru je nenávratně minulostí. Znamená to však, vytvořit pro uživatele jednodu-chý obslužný program s automatizovaným zpra-cováním měřených dat s výsledky uloženými do databáze. Databáze bude usnadňovat práci s naměřenými daty a poskytne rozšířené možnos-ti jejich zpracování.

Podle předběžných prací se ukazuje, že výsledné zařízení je možné koncipovat jako periferní zaří-zení osobního počítače ovládané pomocí USB portu. Výhodou takového řešení bude snadný pří-stup k měřeným datům, jednoduchost obsluhy, přímá kontrola funkce během měření prostřed-

Stejný postup se použije pro vlastní měření vzor- nictvím monitoru počítače a možnost archivace ku oleje. Koncentraci antioxidantu odečteme d a t i t is ko v ý výstup. z kalibračního grafu. Voltametrická analýza popi- Viktor Podhájecký

Zájem ze strany analytických laborato-

ří nás přivedl k vývoji adsorpční striping

voltametrie pro stanovení antioxidantů.

Je to metoda zaváděná v diagnostice

olejového hospodářství, která umožňu-

je kvantitativně určit obsah antioxidan-

tů fenolického i amínového typu, které

se u nás začínají používat v moderních

turbínových olejích.

Dříve se používaly antioxidanty výhradně feno-lického typu, jejichž kvantitativní analýzu bylo možné provádět spektrofotometricky. Pří-davek antioxidantu amínového typu vyžaduje jinou analytickou metodu. Metodika kvantita-tivního stanovení stíněných fenolů a aromatic-kých amínů, které jsou přidávány k základo-vým olejům jako antioxidanty je obsažena v normě ASTM: D6971-09 "Standard Test Method for Measurement of Hindered Phenolic and Aromatic Amine Antioxidant Content in Non-zinc Turbine Oils by Linear Sweep Voltametry". Z ekonomického hlediska provozu strojů je důležitá znalost průběhu poklesu koncentrace těchto aditiv, které výrazně prodlužují použitelnost oleje při tepelném namáhání. Spolu s dalšími měřený-mi fyzikálními a chemickými parametry je pak možno rozhodnout, kdy je nutno olejovou náplň vyměnit.

Základem metodiky je adsorpční striping voltametrie. Principem metody je anodická oxidace fyzikálně adsorbované elektroche-micky aktivní látky na povrchu pracovní elek-trody. Ta je v tomto případě tvořena diskovou elektrodou ze skelného uhlíku - (glasy carbon) o průměru 3 mm. Měření se provádí v tříelek-trodovém systému, pomocná a referentní elek-troda je platinová. V potenciostatickém zapo-jení se aplikuje lineární potenciálová rampa, doporučená skenovací rychlost je 0,1 V/s. Proudová odezva je v řádu jednotek až desítek mikroampér. Podle normy ASTM D6971-09 je použit neutrální roztok pro stanovení aroma-tických amínů, fenolické antioxidanty je vhod


43

Možnosti stanovení antioxidantů

v mazacích olejích

Obrázek č. 1

Obrázek č. 2

pozornost. Dosavadním problémem jsou vysoké ný standard na bázi uhlovodíků, k dispozici jsou výrobní náklady. Vzhledem k potenciálu tohoto zatím pouze standardy na bázi alkylolovnatých zdroje energie, kdy je např. možno využít k pěsto- sloučenin, které však nejsou vhodné z důvodu vání i znečistěné vody a odpadního CO , je uve- obsahu olova.2

Etanol se v současné době v největším objemu dené problematice třeba věnovat potřebnou vyrábí zejména v USA a v Brazílii. V USA je zdrojem pozornost.zejména kukuřice, v Brazílii zejména cukrová třti-na. Výroba v evropských podmínkách je dražší Paliva pro zážehové motory zejména z důvodů odlišných klimatických podmí-Pro zážehové motory s vyšším obsahem kyslíku na nek. V Evropě se etanol vyrábí z obilí a v ČR zejmé-bázi éterů neplatí prakticky žádná omezení. Étery na z cukrové řepy. Pro budoucnost je potřeba jsou s benzinem plně kompatibilní, pozitivně uvažovat i s dalšími zdroji, ve Švédsku se využívá ovlivňují oktanové číslo benzinů, nemají na jeho např. odpad ze zpracování dřeva při výrobě papí-užitné vlastnosti žádný negativní vliv. Na rozdíl od ru, uvažuje se i o využití etanolu vyrobeného z řas přídavku éterů přináší přímý přídavek etanolu, (Alganol) a nebo o využití odpadu jako suroviny zejména v koncentracích nad 5 % V/V některá rizi-pro metanol pro výrobu MTBE.ka. Jedná se zejména o větší vnímavost benzinu

s vyšším obsahem etanolu k vodě. Rozpustnost Paliva pro vznětové motoryvody ve směsi benzin-etanol klesá se snižující se Pro vznětové motory se používá jako palivo moto-teplotou. Při vyšším obsahu vody se benzin při sni-rová nafta. V současné době se používá motorová žování teploty zakalí a následně může při dalším nafta s přídavkem až 7 % V/V biopaliva, což je snižování teploty pod 0 °C dojít k separaci liho-v současné době FAME (metylestery mastných vodné vrstvy. Separace lihovodné vrstvy může kyselin). Zdrojem olejů pro výrobu metylesterů způsobit ztrátu oktanové úrovně benzinu. K po-jsou rostlinné oleje (v Evropě převážně řepkový dobnému efektu může dojít při snížení obsahu eta-olej, v jiných oblastech i sojový, slunečnicový nolu ve směsi. Pro etanol přidávaný v množství do nebo palmový olej), nebo živočišně tuky a odpad-10 % V/V platí evropská norma ČSN EN 15376. ní kuchyňské oleje a v poslední době se využívají Kromě požadavků na obsah etanolu, vyšších alko-jako zdroj oleje i řasy a další nepotravinářské suro-holů a obsahu vody jsou limitovány některé zne-viny jako např. jatropa. Snaha po úsporách ropy čišťující látky, které vznikají při výrobě etanolu. a snižování emisí CO2 vede k používání směsí Jedná se zejména o kyselé látky vyjádřené jako motorové nafty s FAME a používání 100 % FAME. kyselina octová, chloridy a sírany, měď a fosfor. V praxi se v současné době používá i vyšší obsah Kyselé látky jsou limitovány z důvodu možné koro-než je povoleno v motorové naftě. Připravují se ze, chloridy a sírany mohou negativně ovlivňovat technické normy pro paliva s obsahem FAME až do tvorbu úsad v palivovém systému, fosfor je kataly-30 % V/V. Pro všechna paliva s obsahem FAME je tickým jedem pro katalyzátory výfukových plynů. důležité jeho složení a užitné vlastnosti. Důležitý Nově byly formulovány požadavky na palivo E-85 je zejména obsah kontaminantů, zejména obsah normou ČSN P CEN/TS 15293. Jedná se o palivo, glycerolu a glyceridů, stopový obsah kovů a fosfo-které v podmínkách ČR má obsah etanolu v roz-ru, obsah nenasycených esterů mastných kyselin. mezí 70 až 85 etanolu. Kontaminanty přítomné Přítomnost těchto látek ovlivňuje zejména nízko-v etanolu se proto mohou projevit ve zvýšené teplotní vlastnosti, oxidační stabilitu. FAME je míře. Proto je na jejich obsah v tomto palivu kla-velmi citlivé na způsob manipulace, skladování den zvýšený důraz. Palivo s vysokým obsahem a dopravy. Je třeba věnovat pozornost zejména etanolu E-85 má vzhledem k vysokému obsahu obsahu vody a oxidační stabilitě. Oxidační stabili-kyslíku nižší energetickou hodnotu a tím nižší ta je ovlivněna složením FAME a způsobem rafina-výhřevnost a při použití ve vozidlech FFV má vyšší ce jak výchozího oleje, tak i rafinaci vyrobeného spotřebu. Toto palivo má ale vysoké oktanové metylesteru. Pokud nejsou dodrženy v dostateč-číslo VM (cca 104) a je snaha vysokou oktanovou né míře požadavky na čistotu produktu, dochází úroveň využít pro snížení spotřeby paliva, k tomu ke snížení jeho oxidační stability a tvorbě usaze-by mělo vést zdokonalení řídící jednotky. nin při skladování i v palivovém systému, dochází Problémem je i přesné změření oktanového čísla k ucpávání palivových filtrů. V přítomnosti vody výzkumnou metodou, protože používaná zkušeb-pak vzniká riziko mikrobiologické kontaminace.ní metoda nemá pro tuto oktanovou úroveň vhod-

Předpokládaná změna technické určeno pro upravené zážehové motory, tzv. „flexi normy na automobilový benzin fuel vehicles“. Vozidla na toto palivo mohou být sice zavede druh benzinu s ob- přímo z výroby nebo lze vozidlo na toto palivo upra-sahem kyslíku až 3,7 % hm., což vit i následně, vždy by však před uvedením do pro-umožní přídavek až 10 % obj. vozu na nové palivo mělo proběhnout ověření spl-etanolu nebo až 22 % obj. éterů, ale nění emisních limitů. V současné době se paliva E-85 jak ukazují zkušenosti ze států, kde prodá výrazně vyšší množství, než odpovídá počtu tento benzin byl již zaveden, není v ozidel typu FFV. Z toho vyplývá, že je palivo o tento druh z důvodu vyšší ceny využíváno v neupravených vozidlech ve směsi s zájem a vede to k nespokojenosti automobilovým benzinem, což má mimo jiné nega-zákazníků. Možnou náhradou je tivní vliv na životní prostředí.použití bio-MTBE nebo bio ETBE, U motorové nafty je situace složitější, navrhované což je příležitostí i pro český trh. zvýšení obsahu FAME na 10 % obj. v motorové naftě Využití bio-éterů doporučila České odmítají především výrobci automobilů z důvodů republice i evropská komise nu t no s ti úp r av p a liv ového systému a rizika nesplně-v zamítavém stanovisku pro vý- ní požadovaných emisních limitů, zejména pro jimku z tlaku par benzinů z důvodu EURO 5 a 6. Pro paliva pro vznětové motory je pro

zvýšení podílu biopaliv nutné vytvořit legislativní podmínky pro využití biopaliv vyšších generací, ať už na bázi hydrogenovaných rostlinných olejů a živo-čišných tuků nebo na bázi syntetických paliv získa-ných Fischer-Tropschovou syntézou.V rámci požadavky na úsporu skleníkových plynů byly zavedeny limity udržitelnosti používaných biopaliv. To by mělo vést k využívání biopaliva vyrá-běných ze zdrojů, které dosahují vyšších úspor CO . 2

Jedná se o technologie využívající nepotravinářské zdroje, alternativní zdroje biomasy, případně odpadní suroviny. Těmto novým technologiím je nutno věnovat větší podporu a pozornost i v České republice. Jedním z možných surovinových zdrojů jsou např. mikrořasy. Mají univerzální použití, je možné z nich získávat buď etanol ze sacharidů, nebo olej pro-střednictvím lipidů. Ze získaného oleje je možné

přídavku etanolu. Zatím není pro vyrábět FAME nebo katalytickou hydrogenací získá-výrobu bio-éterů vhodná kapacita vat syntetickou naftu. Vzhledem k přítomnosti mast-a tato složka benzinů se musí dová- ných kyselin s nižším počtem uhlíků je možno získá-žet. Dalším palivem s obsahem vat i petrolejovou frakci, případně bio-LPG. etanolu je palivo etanol E-85. Je Možnostem využití řas je věnována ve světě značná

Požadavek na snížení emisí skleníkových plynů o 10 % do roku 2020, který vyplývá z evrop-

ské legislativy a je převzat do národního akčního plánu pro využití biomasy nelze naplnit

pouhým povinným přídavkem biopaliv první generace do automobilového benzinu

a motorové nafty.


44


45

Paliva a biopaliva, možnosti a rizika

ci

Foto

: e

o-b

uss

nes

pozornost. Dosavadním problémem jsou vysoké ný standard na bázi uhlovodíků, k dispozici jsou výrobní náklady. Vzhledem k potenciálu tohoto zatím pouze standardy na bázi alkylolovnatých zdroje energie, kdy je např. možno využít k pěsto- sloučenin, které však nejsou vhodné z důvodu vání i znečistěné vody a odpadního CO , je uve- obsahu olova.2

Etanol se v současné době v největším objemu dené problematice třeba věnovat potřebnou vyrábí zejména v USA a v Brazílii. V USA je zdrojem pozornost.zejména kukuřice, v Brazílii zejména cukrová třti-na. Výroba v evropských podmínkách je dražší Paliva pro zážehové motory zejména z důvodů odlišných klimatických podmí-Pro zážehové motory s vyšším obsahem kyslíku na nek. V Evropě se etanol vyrábí z obilí a v ČR zejmé-bázi éterů neplatí prakticky žádná omezení. Étery na z cukrové řepy. Pro budoucnost je potřeba jsou s benzinem plně kompatibilní, pozitivně uvažovat i s dalšími zdroji, ve Švédsku se využívá ovlivňují oktanové číslo benzinů, nemají na jeho např. odpad ze zpracování dřeva při výrobě papí-užitné vlastnosti žádný negativní vliv. Na rozdíl od ru, uvažuje se i o využití etanolu vyrobeného z řas přídavku éterů přináší přímý přídavek etanolu, (Alganol) a nebo o využití odpadu jako suroviny zejména v koncentracích nad 5 % V/V některá rizi-pro metanol pro výrobu MTBE.ka. Jedná se zejména o větší vnímavost benzinu

s vyšším obsahem etanolu k vodě. Rozpustnost Paliva pro vznětové motoryvody ve směsi benzin-etanol klesá se snižující se Pro vznětové motory se používá jako palivo moto-teplotou. Při vyšším obsahu vody se benzin při sni-rová nafta. V současné době se používá motorová žování teploty zakalí a následně může při dalším nafta s přídavkem až 7 % V/V biopaliva, což je snižování teploty pod 0 °C dojít k separaci liho-v současné době FAME (metylestery mastných vodné vrstvy. Separace lihovodné vrstvy může kyselin). Zdrojem olejů pro výrobu metylesterů způsobit ztrátu oktanové úrovně benzinu. K po-jsou rostlinné oleje (v Evropě převážně řepkový dobnému efektu může dojít při snížení obsahu eta-olej, v jiných oblastech i sojový, slunečnicový nolu ve směsi. Pro etanol přidávaný v množství do nebo palmový olej), nebo živočišně tuky a odpad-10 % V/V platí evropská norma ČSN EN 15376. ní kuchyňské oleje a v poslední době se využívají Kromě požadavků na obsah etanolu, vyšších alko-jako zdroj oleje i řasy a další nepotravinářské suro-holů a obsahu vody jsou limitovány některé zne-viny jako např. jatropa. Snaha po úsporách ropy čišťující látky, které vznikají při výrobě etanolu. a snižování emisí CO2 vede k používání směsí Jedná se zejména o kyselé látky vyjádřené jako motorové nafty s FAME a používání 100 % FAME. kyselina octová, chloridy a sírany, měď a fosfor. V praxi se v současné době používá i vyšší obsah Kyselé látky jsou limitovány z důvodu možné koro-než je povoleno v motorové naftě. Připravují se ze, chloridy a sírany mohou negativně ovlivňovat technické normy pro paliva s obsahem FAME až do tvorbu úsad v palivovém systému, fosfor je kataly-30 % V/V. Pro všechna paliva s obsahem FAME je tickým jedem pro katalyzátory výfukových plynů. důležité jeho složení a užitné vlastnosti. Důležitý Nově byly formulovány požadavky na palivo E-85 je zejména obsah kontaminantů, zejména obsah normou ČSN P CEN/TS 15293. Jedná se o palivo, glycerolu a glyceridů, stopový obsah kovů a fosfo-které v podmínkách ČR má obsah etanolu v roz-ru, obsah nenasycených esterů mastných kyselin. mezí 70 až 85 etanolu. Kontaminanty přítomné Přítomnost těchto látek ovlivňuje zejména nízko-v etanolu se proto mohou projevit ve zvýšené teplotní vlastnosti, oxidační stabilitu. FAME je míře. Proto je na jejich obsah v tomto palivu kla-velmi citlivé na způsob manipulace, skladování den zvýšený důraz. Palivo s vysokým obsahem a dopravy. Je třeba věnovat pozornost zejména etanolu E-85 má vzhledem k vysokému obsahu obsahu vody a oxidační stabilitě. Oxidační stabili-kyslíku nižší energetickou hodnotu a tím nižší ta je ovlivněna složením FAME a způsobem rafina-výhřevnost a při použití ve vozidlech FFV má vyšší ce jak výchozího oleje, tak i rafinaci vyrobeného spotřebu. Toto palivo má ale vysoké oktanové metylesteru. Pokud nejsou dodrženy v dostateč-číslo VM (cca 104) a je snaha vysokou oktanovou né míře požadavky na čistotu produktu, dochází úroveň využít pro snížení spotřeby paliva, k tomu ke snížení jeho oxidační stability a tvorbě usaze-by mělo vést zdokonalení řídící jednotky. nin při skladování i v palivovém systému, dochází Problémem je i přesné změření oktanového čísla k ucpávání palivových filtrů. V přítomnosti vody výzkumnou metodou, protože používaná zkušeb-pak vzniká riziko mikrobiologické kontaminace.ní metoda nemá pro tuto oktanovou úroveň vhod-

Předpokládaná změna technické určeno pro upravené zážehové motory, tzv. „flexi normy na automobilový benzin fuel vehicles“. Vozidla na toto palivo mohou být sice zavede druh benzinu s ob- přímo z výroby nebo lze vozidlo na toto palivo upra-sahem kyslíku až 3,7 % hm., což vit i následně, vždy by však před uvedením do pro-umožní přídavek až 10 % obj. vozu na nové palivo mělo proběhnout ověření spl-etanolu nebo až 22 % obj. éterů, ale nění emisních limitů. V současné době se paliva E-85 jak ukazují zkušenosti ze států, kde prodá výrazně vyšší množství, než odpovídá počtu tento benzin byl již zaveden, není v ozidel typu FFV. Z toho vyplývá, že je palivo o tento druh z důvodu vyšší ceny využíváno v neupravených vozidlech ve směsi s zájem a vede to k nespokojenosti automobilovým benzinem, což má mimo jiné nega-zákazníků. Možnou náhradou je tivní vliv na životní prostředí.použití bio-MTBE nebo bio ETBE, U motorové nafty je situace složitější, navrhované což je příležitostí i pro český trh. zvýšení obsahu FAME na 10 % obj. v motorové naftě Využití bio-éterů doporučila České odmítají především výrobci automobilů z důvodů republice i evropská komise nu t no s ti úp r av p a liv ového systému a rizika nesplně-v zamítavém stanovisku pro vý- ní požadovaných emisních limitů, zejména pro jimku z tlaku par benzinů z důvodu EURO 5 a 6. Pro paliva pro vznětové motory je pro

zvýšení podílu biopaliv nutné vytvořit legislativní podmínky pro využití biopaliv vyšších generací, ať už na bázi hydrogenovaných rostlinných olejů a živo-čišných tuků nebo na bázi syntetických paliv získa-ných Fischer-Tropschovou syntézou.V rámci požadavky na úsporu skleníkových plynů byly zavedeny limity udržitelnosti používaných biopaliv. To by mělo vést k využívání biopaliva vyrá-běných ze zdrojů, které dosahují vyšších úspor CO . 2

Jedná se o technologie využívající nepotravinářské zdroje, alternativní zdroje biomasy, případně odpadní suroviny. Těmto novým technologiím je nutno věnovat větší podporu a pozornost i v České republice. Jedním z možných surovinových zdrojů jsou např. mikrořasy. Mají univerzální použití, je možné z nich získávat buď etanol ze sacharidů, nebo olej pro-střednictvím lipidů. Ze získaného oleje je možné

přídavku etanolu. Zatím není pro vyrábět FAME nebo katalytickou hydrogenací získá-výrobu bio-éterů vhodná kapacita vat syntetickou naftu. Vzhledem k přítomnosti mast-a tato složka benzinů se musí dová- ných kyselin s nižším počtem uhlíků je možno získá-žet. Dalším palivem s obsahem vat i petrolejovou frakci, případně bio-LPG. etanolu je palivo etanol E-85. Je Možnostem využití řas je věnována ve světě značná

Požadavek na snížení emisí skleníkových plynů o 10 % do roku 2020, který vyplývá z evrop-

ské legislativy a je převzat do národního akčního plánu pro využití biomasy nelze naplnit

pouhým povinným přídavkem biopaliv první generace do automobilového benzinu

a motorové nafty.


44


45

Paliva a biopaliva, možnosti a rizika

ci

Foto

: e

o-b

uss

nes

Kromě metylesterů olejů a tuků se využívají i paliva vyrobená hydrogenací a následnou isomerací přímo rostlinného oleje nebo paliva vyrobená syntézou podle Fischer-Tropsche. Tato paliva mají podobné destilační rozmezí jako motorová nafta, pouze prakticky neobsahují aromatické uhlovodíky. Z těchto důvodů mají vynikající cetanová čísla a mi-nimální emise pevných částic a nespálených uhlo-vodíků. Jakostní požadavky pro tento druh paliva se již zpracovávají. Kromě nesporných výhod v podobě vynikajících spalovacích vlastností vyjád-řených vysokými cetanovými čísly, nízkého obsahu síry a aromátů, což vede k výrazně nižším emisím pevných částic a nespálených uhlovodíků není možno pominout určitá rizika plynoucí z odlišného uhlovodíkového složení. Vzhledem k nízkému obsa-hu síry a vysokému obsahu parafinů má toto palivo ve srovnání s motorovou naftou výrazně nižší husto-tu při 15 °C, nižší viskozitu při 40 °C a tím vzniká větší riziko poškození oděrem. Proto jsou určitá doporu-čení pro použití tohoto paliva. Pokud se používá pouze v omezeném množství jako složka motorové nafty, žádné riziko nehrozí. Při samostatném použití je třeba ověřit mazivost tohoto paliva. Limity jsou stanoveny stejné jako pro motorovou naftu. V přípa-dě nedostatečné mazivosti je nutno použít vhod-nou aditivaci mazivostní přísadou nebo lze použít přídavek FAME v množství cca 2 % obj. Navíc je pro toto palivo stanoven doporučený limit pro opotře-bení při stanovení zkouškou Bocle-test. Z literatury vyplývá, že pro evropský trh jsou nastavena přísnější limity než pro trh americký. Jakostní požadavky budou definovány ve specifikaci CEN/TS 15940, která j v současné době v konečné fázi schvalování. V materiálu prEN 16389 jsou popsány požadavky na jednotlivé ukazatele a způsoby jejich měření. Prozatím je limitujícím faktorem pro tato syntetická paliva vysoká cena z důvodu nedostatečné kapaci-ty. Předpokládá se, že by se toto palivo používalo v první fázi podobně jako biopaliva první generace v určitém přídavku. Využití hydrogenace rostlinných olejů je i jednou z příležitostí pro Českou republiku. Jedná se o další z možností pro snížení emisí sklení-kových plynů, zejména pro období po roce 2017, kdy dojde ke zvýšení požadavků na minimální úspo-ru 50 % CO při použití biopaliv ve srovnání s fosilním 2

palivem. Využití biopaliv vyšších generací bude muset být věnována pozornost nejen ve výzkumu, ale v České republice bude třeba upravit pro mož-nost jejich použití i platnou legislativu, aby jednotli-vé typy biopaliv měly stejné podmínky pro využití .

Ing. Vladimír Třebický, CSc.

Séria konferencií „Národné fórum údržby“

začala svoju históriu v roku 2000 nultým roč-

níkom na pôde Žilinskej univerzity. Od roku

2001 pokračuje oficiálnym prvým roční-

kom vo Vysokých Tatrách a posledných

desaťkrát sa uskutočnila v hoteli Patria na

Štrbskom Plese. Miesto konania sa teda

v tradičnom termíne koncom mája už auto-

maticky spája s vrcholovým stretnutím

odborníkov zo

Slovenska, aj iných

krajín .

so vzťahom k údržbe

Českej republiky, ale

Napriek zložitému obdobiu ekonomickej krízy druhý najvyšší počet účastníkov v doterajšej his-tórii, potvrdil, že patrí medzi vrcholné aktivity Slovenskej spoločnosti údržby (SSU). Vízia, formu-lovaná na začiatku: „Prinášať aktuálne informácie vysokej odbornej úrovne a vytvárať vhodné pod-mienky na výmenu skúseností odborníkov v údržbe zo Slovenska a zahraničia, “ je stále ak-tuálna, možno o to viac v časoch hľadania efektív-nych riešení ďalšieho rozvoja podnikov a firiem.

Zámerom SSU je od začiatku obsiahnuť čo najšir-šie spektrum problematiky údržby. To dáva mož-nosť „interdisciplinárneho“ pohľadu na riešenia problémov z rozličných odvetví, čo môže byť inšpiratívne pre nové nekonvenčné riešenia vlast-ných problémov. Manažérom dáva možnosť nahliadnuť do oblasti technológií a diagnostiky, technikom do oblasti riadenia a informačných sys-témov. Tak si môžu vytvoriť komplexný obraz prob-lematiky údržby.


46


47

Aké bolo Národné fórum údržby 2012

Popri hlavnom programe sa na tretí deň uskutoč- na Slovensku a využitie údržby pri dostavbe JE nili aj štyri sprievodné akcie formou seminárov B o h u n i c e . a workshopov, zamerané na oblasti diagnostiky (riešenia GE Energy), rizík v údržbe, zlepšovania efektívnosti ako aj globalizovaných ukazovateľov výkonnosti údržby. Podľa zoznamu sa konferencie zúčastnilo 205 účastníkov, z toho 39 zahraničných a 166 domácich. Tradične najviac z Českej republiky (27), Poľska (8), Brazílie (1), Holandska (1), Maďarska (1) a z Rakúska (1).Prehľad vývoja počtu účastníkov za všetky usku-točnené konferencie od roku 2000 do 2012 doku-mentuje priložený graf č. 1. Potešila najmä účasť Athaide Ribeira, výkon- ného tajomníka Brazílskej spoločnosti údržby Tematicky dominovali oblasti diagnostiky a tech-ABRAMAN. Nebola to jeho prvá návšteva u nás. Bol nológií údržby, ktoré sú v zásade technickou tu už roku 2007 a keď dostal opätovnú pozvánku, základňou systému údržby, ale bolo aj viacero teo-dokonca uprednostnil našu konferenciu pred kon- retických príspevkov, ktoré prinášajú iný pohľad. ferenciou Euromaintenance 2012, ktorá sa konala Neoddeliteľnou časťou konferencie sú firemné necelé dva týždne predtým v Belehrade. Vo svojej výstavky, kde bola možnosť individuálne vidieť prednáške predstavil dosahované výsledky údrž- a prediskutovať možnosti využitia vystavovanej by v Brazílii v predošlých rokoch a dokumentoval techniky a systémov. vývoj na vybraných ukazovateľoch výkonnosti Na konferencii býva od roku 2003 udeľovaná cena údržby. SSU „Údržbár roka“. Tentoraz ju dostali až dvaja Význam údržby pre ekonomiku podnikov poprední manažéri údržby – Ing. Ján Petko, gene-predstavil Bas Beemsterboer z Holandska, rálny manažér pre spoľahlivosť zariadení zo spo-popredný odborník z firmy INFOR, ktorá bola ločnosti U. S. Steel Košice, s. r. o., a Ing. Peter zastúpená generálnym partnerom konferencie, Mezzey, vedúci riadenia spoľahlivosti a procesov firmou INSEKO zo Žiliny. Hovoril o význame údržby v spoločnosti Slovnaft, a. s. Bratislava. Od sledovania spotreby energie s podporou infor- roku 2004 SSU udeľuje aj cenu za diplomovú prá-mačných systémov. Sledovanie spotreby nielen cu. V tomto roku ju dostal Ing. Peter Levický, absol-prispieva k šetreniu energie, ale zároveň býva vent STU – Materiálovo-technologickej fakulty so dobrým ukazovateľom na sledovanie zhoršujúce- sídlom v Trnave, za prácu na tému: „Návrh bezpeč-ho sa stavu mnohých strojov a zariadení, ktorý sa nostných predpisov pre pracovné postupy údržby prejaví práve vo zvýšenej spotrebe energie. Tento v lisovni podniku PCA Slovakia, s. r. o Trnava“.prístup k údržbe nazval „consumptive mainte- Konferencia bola opäť hodnotená veľmi pozitívne, nance“ („spotrebová údržba“). čo motivuje organizátorov, aby ďalšia bola ešte lep-V programe odznelo vyše 40 odborných príspev- šia. Potvrdilo sa, že údržba je významnou zložkou kov, z ktorých významnú časť predstavovali pre- hospodárstva a výraznou mierou prispieva zentácie riešení a produktov partnerov konferen- k jeho chodu. Aby tak mohlo byť aj v budúcnosti, je cie, ako boli hlavní partneri U.S.Steel Košice, s. r. o, potrebné poznať a uplatňovať najnovšie techno-ktorí predstavili jednak riešenie nežiadúcich spo- lógie, informačné systémy a metódy riadenia, ľahlivostných udalostí, ako aj konkrétne príklady o čom všetkom sa hovorilo aj na tejto konferencii. diagnostiky a opráv v podniku Slovnaft, a. s., ktorý Už teraz pozývame na trinásty ročník konferencie predstavil systém sledovania porúch cez nový sys- Národné fórum údržby 2013 v dňoch 28. - 30. mája tém ich kódovania s podporou IS. SE Enel, a. s. pred- 2012 na Štrbskom Plese. stavil nevyhnutnosť rozvoja jadrovej energetiky Juraj Grenčík

graf č. 1

Kromě metylesterů olejů a tuků se využívají i paliva vyrobená hydrogenací a následnou isomerací přímo rostlinného oleje nebo paliva vyrobená syntézou podle Fischer-Tropsche. Tato paliva mají podobné destilační rozmezí jako motorová nafta, pouze prakticky neobsahují aromatické uhlovodíky. Z těchto důvodů mají vynikající cetanová čísla a mi-nimální emise pevných částic a nespálených uhlo-vodíků. Jakostní požadavky pro tento druh paliva se již zpracovávají. Kromě nesporných výhod v podobě vynikajících spalovacích vlastností vyjád-řených vysokými cetanovými čísly, nízkého obsahu síry a aromátů, což vede k výrazně nižším emisím pevných částic a nespálených uhlovodíků není možno pominout určitá rizika plynoucí z odlišného uhlovodíkového složení. Vzhledem k nízkému obsa-hu síry a vysokému obsahu parafinů má toto palivo ve srovnání s motorovou naftou výrazně nižší husto-tu při 15 °C, nižší viskozitu při 40 °C a tím vzniká větší riziko poškození oděrem. Proto jsou určitá doporu-čení pro použití tohoto paliva. Pokud se používá pouze v omezeném množství jako složka motorové nafty, žádné riziko nehrozí. Při samostatném použití je třeba ověřit mazivost tohoto paliva. Limity jsou stanoveny stejné jako pro motorovou naftu. V přípa-dě nedostatečné mazivosti je nutno použít vhod-nou aditivaci mazivostní přísadou nebo lze použít přídavek FAME v množství cca 2 % obj. Navíc je pro toto palivo stanoven doporučený limit pro opotře-bení při stanovení zkouškou Bocle-test. Z literatury vyplývá, že pro evropský trh jsou nastavena přísnější limity než pro trh americký. Jakostní požadavky budou definovány ve specifikaci CEN/TS 15940, která j v současné době v konečné fázi schvalování. V materiálu prEN 16389 jsou popsány požadavky na jednotlivé ukazatele a způsoby jejich měření. Prozatím je limitujícím faktorem pro tato syntetická paliva vysoká cena z důvodu nedostatečné kapaci-ty. Předpokládá se, že by se toto palivo používalo v první fázi podobně jako biopaliva první generace v určitém přídavku. Využití hydrogenace rostlinných olejů je i jednou z příležitostí pro Českou republiku. Jedná se o další z možností pro snížení emisí sklení-kových plynů, zejména pro období po roce 2017, kdy dojde ke zvýšení požadavků na minimální úspo-ru 50 % CO při použití biopaliv ve srovnání s fosilním 2

palivem. Využití biopaliv vyšších generací bude muset být věnována pozornost nejen ve výzkumu, ale v České republice bude třeba upravit pro mož-nost jejich použití i platnou legislativu, aby jednotli-vé typy biopaliv měly stejné podmínky pro využití .

Ing.Vladimír Třebický, CSc.,

Séria konferencií „Národné fórum údržby“

začala svoju históriu v roku 2000 nultým roč-

níkom na pôde Žilinskej univerzity. Od roku

2001 pokračuje oficiálnym prvým roční-

kom vo Vysokých Tatrách a posledných

desaťkrát sa uskutočnila v hoteli Patria na

Štrbskom Plese. Miesto konania sa teda

v tradičnom termíne koncom mája už auto-

maticky spája s vrcholovým stretnutím

odborníkov zo

Slovenska, aj iných

krajín .

so vzťahom k údržbe

Českej republiky, ale

Napriek zložitému obdobiu ekonomickej krízy druhý najvyšší počet účastníkov v doterajšej his-tórii, potvrdil, že patrí medzi vrcholné aktivity Slovenskej spoločnosti údržby (SSU). Vízia, formu-lovaná na začiatku: „Prinášať aktuálne informácie vysokej odbornej úrovne a vytvárať vhodné pod-mienky na výmenu skúseností odborníkov v údržbe zo Slovenska a zahraničia, “ je stále ak-tuálna, možno o to viac v časoch hľadania efektív-nych riešení ďalšieho rozvoja podnikov a firiem.

Zámerom SSU je od začiatku obsiahnuť čo najšir-šie spektrum problematiky údržby. To dáva mož-nosť „interdisciplinárneho“ pohľadu na riešenia problémov z rozličných odvetví, čo môže byť inšpiratívne pre nové nekonvenčné riešenia vlast-ných problémov. Manažérom dáva možnosť nahliadnuť do oblasti technológií a diagnostiky, technikom do oblasti riadenia a informačných sys-témov. Tak si môžu vytvoriť komplexný obraz prob-lematiky údržby.


46


47

Aké bolo Národné fórum údržby 2012

Popri hlavnom programe sa na tretí deň uskutoč- na Slovensku a využitie údržby pri dostavbe JE nili aj štyri sprievodné akcie formou seminárov B o h u n i c e . a workshopov, zamerané na oblasti diagnostiky (riešenia GE Energy), rizík v údržbe, zlepšovania efektívnosti ako aj globalizovaných ukazovateľov výkonnosti údržby. Podľa zoznamu sa konferencie zúčastnilo 205 účastníkov, z toho 39 zahraničných a 166 domácich. Tradične najviac z Českej republiky (27), Poľska (8), Brazílie (1), Holandska (1), Maďarska (1) a z Rakúska (1).Prehľad vývoja počtu účastníkov za všetky usku-točnené konferencie od roku 2000 do 2012 doku-mentuje priložený graf č. 1. Potešila najmä účasť Athaide Ribeira, výkon- ného tajomníka Brazílskej spoločnosti údržby Tematicky dominovali oblasti diagnostiky a tech-ABRAMAN. Nebola to jeho prvá návšteva u nás. Bol nológií údržby, ktoré sú v zásade technickou tu už roku 2007 a keď dostal opätovnú pozvánku, základňou systému údržby, ale bolo aj viacero teo-dokonca uprednostnil našu konferenciu pred kon- retických príspevkov, ktoré prinášajú iný pohľad. ferenciou Euromaintenance 2012, ktorá sa konala Neoddeliteľnou časťou konferencie sú firemné necelé dva týždne predtým v Belehrade. Vo svojej výstavky, kde bola možnosť individuálne vidieť prednáške predstavil dosahované výsledky údrž- a prediskutovať možnosti využitia vystavovanej by v Brazílii v predošlých rokoch a dokumentoval techniky a systémov. vývoj na vybraných ukazovateľoch výkonnosti Na konferencii býva od roku 2003 udeľovaná cena údržby. SSU „Údržbár roka“. Tentoraz ju dostali až dvaja Význam údržby pre ekonomiku podnikov poprední manažéri údržby – Ing. Ján Petko, gene-predstavil Bas Beemsterboer z Holandska, rálny manažér pre spoľahlivosť zariadení zo spo-popredný odborník z firmy INFOR, ktorá bola ločnosti U. S. Steel Košice, s. r. o., a Ing. Peter zastúpená generálnym partnerom konferencie, Mezzey, vedúci riadenia spoľahlivosti a procesov firmou INSEKO zo Žiliny. Hovoril o význame údržby v spoločnosti Slovnaft, a. s. Bratislava. Od sledovania spotreby energie s podporou infor- roku 2004 SSU udeľuje aj cenu za diplomovú prá-mačných systémov. Sledovanie spotreby nielen cu. V tomto roku ju dostal Ing. Peter Levický, absol-prispieva k šetreniu energie, ale zároveň býva vent STU – Materiálovo-technologickej fakulty so dobrým ukazovateľom na sledovanie zhoršujúce- sídlom v Trnave, za prácu na tému: „Návrh bezpeč-ho sa stavu mnohých strojov a zariadení, ktorý sa nostných predpisov pre pracovné postupy údržby prejaví práve vo zvýšenej spotrebe energie. Tento v lisovni podniku PCA Slovakia, s. r. o Trnava“.prístup k údržbe nazval „consumptive mainte- Konferencia bola opäť hodnotená veľmi pozitívne, nance“ („spotrebová údržba“). čo motivuje organizátorov, aby ďalšia bola ešte lep-V programe odznelo vyše 40 odborných príspev- šia. Potvrdilo sa, že údržba je významnou zložkou kov, z ktorých významnú časť predstavovali pre- hospodárstva a výraznou mierou prispieva zentácie riešení a produktov partnerov konferen- k jeho chodu. Aby tak mohlo byť aj v budúcnosti, je cie, ako boli hlavní partneri U.S.Steel Košice, s. r. o, potrebné poznať a uplatňovať najnovšie techno-ktorí predstavili jednak riešenie nežiadúcich spo- lógie, informačné systémy a metódy riadenia, ľahlivostných udalostí, ako aj konkrétne príklady o čom všetkom sa hovorilo aj na tejto konferencii. diagnostiky a opráv v podniku Slovnaft, a. s., ktorý Už teraz pozývame na trinásty ročník konferencie predstavil systém sledovania porúch cez nový sys- Národné fórum údržby 2013 v dňoch 28. - 30. mája tém ich kódovania s podporou IS. SE Enel, a. s. pred- 2012 na Štrbskom Plese. stavil nevyhnutnosť rozvoja jadrovej energetiky Juraj Grenčík

graf č. 1

chovo aktívne látky sú k tvorbe emulzií veľmi základových olejov do jednotlivých skupín, kate-náchylné. V tomto prípade sa naruší stabilita maza- górií podľa API a ich vlastnosti.cieho oleja, čo nie je žiadúce. Naopak z toho vyplýva, že stálosť emulzie v prípa-de vodných emulzii (O/V) pri trieskovom obrábaní rastie zmenšovaním medzi povrchového napätia. To znamená, že ak je medzi povrchové napätie menšie, tým ľahšie sa tvorí emulzia. V tomto prípa-de sa na prípravu vodnej emulzie používajú emul-gátory, ktoré zmenšujú povrchové napätie vody, alebo zväčšujú povrchové napätie oleja. Emulgátory (tenzidy) znižujú povrchové napätie Ako už bolo uvedené ropné základové oleje vody a tiež medzipovrchové napätie medzi olejom skupiny I., II. a III. sú navzájom miešateľné a sú mie-a vodou tak, že sa adsorbujú na rozhraní medzi šateľné aj so syntetickými uhľovodíkmi (SHC), poly-kvapalinami. alfaolefínmi (PAO) skupiny IV. podľa API. Do tejto Na stabilitu mazacieho oleja má veľký vplyv správ- skupiny môžeme zaradiť aj alkylované aromáty. ny výber základového oleja a použitie vhodných Okrem toho treba poznamenať, že v skupine IV. sa prísad na zušľachtenie oleja pre konkrétne pre- uvádzajú nové základové oleje tzv. metallocene vádzkové podmienky v mazacích systémoch stro- Polyalfaolefíny (mPAO), ktoré sú založené na jov a jednotlivých trecích uzloch strojových častí. metallocene katalyzovanej technológii, ktorá

ponúka vyššiu viskozitu oleja, lepšie nízkoteplot-Základové oleje né vlastnosti, tekutosť a lepšiu strihovú stabilitu Pri formulácii mazacích olejov pre konkrétne pre- ako komerčné PAO. Táto katalýza ponúka rovnaké vádzkové podmienky, napr. pre motorové, prevo- molekuly, voštinové štruktúry podobné konvenč-dové, hydraulické, kompresorové, turbínové a iné ným PAO, ale bez krátkych reťazcov. Ide o zlepše-druhy olejov sa pozornosť venuje správnemu výbe- nie výkonnosti, úpravu základového oleja, ktoré-ru základového oleja a jednotlivých druhov prísad. ho chemický vzorec je M(C H ) , kde M je atóm 5 5 2

Z toho dôvodu môžeme uviesť, že pre hotový výro- kovu. Uvedené mPAO dosahujú viskozitu 60 až bok, mazací olej v percentuálnom vyjadrení pred- 150 cSt pri 100 °C. Môžu sa používať v kombinácii stavuje : s nízkoviskóznymi PAO ropnými olejmi pri ich for-·70 až 99 % základového oleja mulácii pre automobilové a priemyselné oleje, čím ·1 až 30 % použitých prísad, ktorých môže byť sa dosiahne široký rozsah viskozity od 2 cSt až do

10 a viac druhov. 1 000 cSt, čo je veľká výhoda. Okrem mPAO sa uvádzajú aj ďalšie základové oleje

Čo do formulácie, zloženia a počtu druhov prísad upravované uvedenou technológiou, a to alkylo-sú najnáročnejšie motorové oleje (MO) a kvapaliny vané naftalény (AN), ktoré poskytujú vysokú stabi-(ATF) pre automatické prevodovky. Pri výbere litu a rozpustnosť prísad, čo v prípade PAO nie je základových olejov sa rešpektujú požiadavky na vždy tak.konečné výrobky a mazivá pre dané aplikácie. V tabuľke č. 2. uvedieme porovnanie niektorých Ide o základové oleje ropného pôvodu, skupiny základových olejov, ich vlastnosti, resp. vzájomnú podľa API I., II. a III., ďalej syntetické uhľovodíky zlučiteľnosť a ich vzťah k tesneniam a náterom. (SHC), polyalfaolefíny (PAO) skupina IV. a základo- Z tabuľky vyplýva, že najviac je komplikovaná sku-vé oleje skupiny V., napr. polyolesterové oleje (PO- pina V., čo do druhov, vzájomnej miešateľnosti E), polyglykolové ole-je (PG), fosfátové este-ry (FE), biele oleje, rastlinné oleje a ďalšie druhy, ktoré nepatria do predchádzajúcich skupín I. až IV. podľa API. V tabuľke č.1 uvedieme rozdelenie

Narušenie stability mazacích ole- liny je energeticky nenasýtený a vzniká na ňom povr-jov môže byť z dôvodu rôznych chové napätie. Príťažlivé sily v kvapaline, ako sú prevádzkových vplyvov, ako je zvý- medzimolekulárne sily a vodíkové väzby sú v tomto šená prevádzková teplota, zaťaže- prípade základné kritériá. Podľa povahy síl sa rozli-nie, prašné a vlhké prostredie, zmie- šujú kvapaliny polárne a nepolárne. Čím väčší je roz-šanie olejov, čo vedie k oxidácii diel medzi dvoma kvapalinami v ich polárnosti a veľ-(starnutie oleja), úbytku prísad kosti molekúl, tým horšia je ich vzájomná rozpust-(hydrolýza), peneniu oleja (nečis- nosť. toty) a ďalšie nežiadúce stavy. Ro p n é m a ziv á p at ri a m ed z i k v apaliny s malou pola-V praxi sa stretáme aj s pojmom ritou, ktorá klesá s klesajúcou viskozitou. Teda čím je ako je rozpustnosť kvapalných nižšia viskozita oleja, tým menšia je rozpúšťacia mazív. Pre vzájomnú rozpustnosť, schopnosť. Polárne látky, ako živice, asfaltény, feno-miešateľnosť kvapalných látok, láty, naftenáty, sulfonáty a látky vznikajúce starnu-mazív platí zásada, že podobné sa tím olejov zvyšujú povrchové napätie oleja. Vo vode rozpúšťa podobne, napr. uhľovodí- sa nerozpúšťajú, ale čiastočne sa rozpúšťajú v ole-ky. Ide o podobnosť fyzikálnych j o ch . O k r em t o h o polárne látky v olejoch majú sklon a chemických vlastnosti mazacích k nežiaducemu peneniu pri styku so vzduchom. olejov, ropných výrobkov, ktoré sú Ak je rozdiel povrchových napätí väčší, teda čím je na základe danej chemickej štruk- väčšie ich medzipovrchové napätie, tým je menšia túry uhľovodíkov vzájomne mie- ich rozpustnosť. Všetky hodnoty povrchového napä-šateľné. Ide napr. o základové rop- tia sa prudko zmenšujú pri nasycovaní povrchu kys-né oleje podľa API skupiny I., II., III. líkom, vodnou parou a nečistotami. Hodnoty povr-a syntetické uhľovodíky (SHC), chových napätí sú veľmi malé. Povrchové napätie sa

-1vzťahuje na jednotku dĺžky a má rozmer N . m . polyalfaolefíny (PAO) skupina IV. Uvedieme hodnoty povrchového napätia vody

-1a mazacích olejov v menších jednotkách m N . m :Rozpustnosť kvapalných mazív - -1·Voda ................... 72,0 m N . mRozpustnosť, ale najmä miešateľ-

-1·Mazacie oleje ...... 32,0 m N . mnosť kvapalných mazív je požia--1Z uvedeného vyplýva rozdiel 40 m N . m . Z praxe davkou, s ktorou sa občas stretáva-

vieme, že medzi povrchové napätie na rozhraní me pri zámene, náhrade mazacích olejov, alebo pri riešení mimoriad- olej/ voda nemá klesnúť pod hodnotu 14,0 – 17,0

-1m N . m . Táto hodnota je dôležitá napr. pre turbíno-nych situácií, ako je dolievanie, vé oleje. Na doplnenie uvedieme, že pre transfor-dopĺňanie mazacieho oleja do mátorové oleje sa uvádza podľa normy ISO 6295 mazacieho systému (olejová hodnota medzipovrchového napätia na rozhraní nádrž). Vzájomná rozpustnosť kva-

-1palných látok a mazív závisí od ich olej /voda v rozsahu 10,0 až 60,0 m N . m . fyzikálnych a chemických vlastnos- V prípade poklesu pod túto hodnotu olej nie je tí a samotnej termodynamiky da- schopný odlúčiť vodu, čo vedie k zníženiu deemul-ných látok. Na rozhraní dvoch kva- gačných vlastností oleja a k tvorbe emulzie. Platí palinových fáz sa uplatňuje medzi- zásada, že odlúčivosť vody z oleja je tým väčšia, čím povrchové napätie. Povrch kvapa- je olej menej polárny. Oleje, ktoré absorbujú povr-

Chemická a fyzikálna stálosť mazacích olejov pri ich aplikácii v praxi je žiadúca a je dôle-

žitá pre zabezpečenie správneho mazania v jednotlivých trecích uzloch strojov a zariade-

ní. Ide o zabezpečenie kvalitatívnych ukazovateľov mazacích olejov, ktoré sú dôležité,

ako napr. viskozita (hrúbka mazacieho filmu), deemulgačná schopnosť (odlúčivosť vody),

reologické vlastnosti (tekutosť) a iné.


48


49

Stabilita mazacích olejov

Druh základového oleja

Zlučiteľnosť s ropnými olejmi

Vzťah (zlučiteľnosť) k tesneniam a náterom

Skupina podľa API

Ropný olej Áno Žiadna I., II., III. Polyalfaolefíny Áno Slabá IV. Alkylované aromáty Áno Slabá IV. Diestery Áno Problematická V. Polyglykoly Nie Problematická s nátermi V. Fosfátové estery Slabá až dobrá Problematická V.

Tabuľka č.1

Tabuľka č.2

Kategória, skupina

Obsah síry %

Nasýtené uhľovodíky %

Viskozitný index

I. > 0,03 < 90 80 až 120 II. < 0,03 > 90 80 až 120 III. < 0,03 > 90 >120 IV. Polyalfaolefíny (PAO), mPAO (Metallocene) V. Všetky ostatné základové oleje okrem sku-

piny I., II., III. a IV.

chovo aktívne látky sú k tvorbe emulzií veľmi základových olejov do jednotlivých skupín, kate-náchylné. V tomto prípade sa naruší stabilita maza- górií podľa API a ich vlastnosti.cieho oleja, čo nie je žiadúce. Naopak z toho vyplýva, že stálosť emulzie v prípa-de vodných emulzii (O/V) pri trieskovom obrábaní rastie zmenšovaním medzi povrchového napätia. To znamená, že ak je medzi povrchové napätie menšie, tým ľahšie sa tvorí emulzia. V tomto prípa-de sa na prípravu vodnej emulzie používajú emul-gátory, ktoré zmenšujú povrchové napätie vody, alebo zväčšujú povrchové napätie oleja. Emulgátory (tenzidy) znižujú povrchové napätie Ako už bolo uvedené ropné základové oleje vody a tiež medzipovrchové napätie medzi olejom skupiny I., II. a III. sú navzájom miešateľné a sú mie-a vodou tak, že sa adsorbujú na rozhraní medzi šateľné aj so syntetickými uhľovodíkmi (SHC), poly-kvapalinami. alfaolefínmi (PAO) skupiny IV. podľa API. Do tejto Na stabilitu mazacieho oleja má veľký vplyv správ- skupiny môžeme zaradiť aj alkylované aromáty. ny výber základového oleja a použitie vhodných Okrem toho treba poznamenať, že v skupine IV. sa prísad na zušľachtenie oleja pre konkrétne pre- uvádzajú nové základové oleje tzv. metallocene vádzkové podmienky v mazacích systémoch stro- Polyalfaolefíny (mPAO), ktoré sú založené na jov a jednotlivých trecích uzloch strojových častí. metallocene katalyzovanej technológii, ktorá

ponúka vyššiu viskozitu oleja, lepšie nízkoteplot-Základové oleje né vlastnosti, tekutosť a lepšiu strihovú stabilitu Pri formulácii mazacích olejov pre konkrétne pre- ako komerčné PAO. Táto katalýza ponúka rovnaké vádzkové podmienky, napr. pre motorové, prevo- molekuly, voštinové štruktúry podobné konvenč-dové, hydraulické, kompresorové, turbínové a iné ným PAO, ale bez krátkych reťazcov. Ide o zlepše-druhy olejov sa pozornosť venuje správnemu výbe- nie výkonnosti, úpravu základového oleja, ktoré-ru základového oleja a jednotlivých druhov prísad. ho chemický vzorec je M(C H ) , kde M je atóm 5 5 2

Z toho dôvodu môžeme uviesť, že pre hotový výro- kovu. Uvedené mPAO dosahujú viskozitu 60 až bok, mazací olej v percentuálnom vyjadrení pred- 150 cSt pri 100 °C. Môžu sa používať v kombinácii stavuje : s nízkoviskóznymi PAO ropnými olejmi pri ich for-·70 až 99 % základového oleja mulácii pre automobilové a priemyselné oleje, čím ·1 až 30 % použitých prísad, ktorých môže byť sa dosiahne široký rozsah viskozity od 2 cSt až do

10 a viac druhov. 1 000 cSt, čo je veľká výhoda. Okrem mPAO sa uvádzajú aj ďalšie základové oleje

Čo do formulácie, zloženia a počtu druhov prísad upravované uvedenou technológiou, a to alkylo-sú najnáročnejšie motorové oleje (MO) a kvapaliny vané naftalény (AN), ktoré poskytujú vysokú stabi-(ATF) pre automatické prevodovky. Pri výbere litu a rozpustnosť prísad, čo v prípade PAO nie je základových olejov sa rešpektujú požiadavky na vždy tak.konečné výrobky a mazivá pre dané aplikácie. V tabuľke č. 2. uvedieme porovnanie niektorých Ide o základové oleje ropného pôvodu, skupiny základových olejov, ich vlastnosti, resp. vzájomnú podľa API I., II. a III., ďalej syntetické uhľovodíky zlučiteľnosť a ich vzťah k tesneniam a náterom. (SHC), polyalfaolefíny (PAO) skupina IV. a základo- Z tabuľky vyplýva, že najviac je komplikovaná sku-vé oleje skupiny V., napr. polyolesterové oleje (PO- pina V., čo do druhov, vzájomnej miešateľnosti E), polyglykolové ole-je (PG), fosfátové este-ry (FE), biele oleje, rastlinné oleje a ďalšie druhy, ktoré nepatria do predchádzajúcich skupín I. až IV. podľa API. V tabuľke č.1 uvedieme rozdelenie

Narušenie stability mazacích ole- liny je energeticky nenasýtený a vzniká na ňom povr-jov môže byť z dôvodu rôznych chové napätie. Príťažlivé sily v kvapaline, ako sú prevádzkových vplyvov, ako je zvý- medzimolekulárne sily a vodíkové väzby sú v tomto šená prevádzková teplota, zaťaže- prípade základné kritériá. Podľa povahy síl sa rozli-nie, prašné a vlhké prostredie, zmie- šujú kvapaliny polárne a nepolárne. Čím väčší je roz-šanie olejov, čo vedie k oxidácii diel medzi dvoma kvapalinami v ich polárnosti a veľ-(starnutie oleja), úbytku prísad kosti molekúl, tým horšia je ich vzájomná rozpust-(hydrolýza), peneniu oleja (nečis- nosť. toty) a ďalšie nežiadúce stavy. Ro p n é m a ziv á p at ri a m ed z i k v apaliny s malou pola-V praxi sa stretáme aj s pojmom ritou, ktorá klesá s klesajúcou viskozitou. Teda čím je ako je rozpustnosť kvapalných nižšia viskozita oleja, tým menšia je rozpúšťacia mazív. Pre vzájomnú rozpustnosť, schopnosť. Polárne látky, ako živice, asfaltény, feno-miešateľnosť kvapalných látok, láty, naftenáty, sulfonáty a látky vznikajúce starnu-mazív platí zásada, že podobné sa tím olejov zvyšujú povrchové napätie oleja. Vo vode rozpúšťa podobne, napr. uhľovodí- sa nerozpúšťajú, ale čiastočne sa rozpúšťajú v ole-ky. Ide o podobnosť fyzikálnych j o ch . O k r em t o h o polárne látky v olejoch majú sklon a chemických vlastnosti mazacích k nežiaducemu peneniu pri styku so vzduchom. olejov, ropných výrobkov, ktoré sú Ak je rozdiel povrchových napätí väčší, teda čím je na základe danej chemickej štruk- väčšie ich medzipovrchové napätie, tým je menšia túry uhľovodíkov vzájomne mie- ich rozpustnosť. Všetky hodnoty povrchového napä-šateľné. Ide napr. o základové rop- tia sa prudko zmenšujú pri nasycovaní povrchu kys-né oleje podľa API skupiny I., II., III. líkom, vodnou parou a nečistotami. Hodnoty povr-a syntetické uhľovodíky (SHC), chových napätí sú veľmi malé. Povrchové napätie sa

-1vzťahuje na jednotku dĺžky a má rozmer N . m . polyalfaolefíny (PAO) skupina IV. Uvedieme hodnoty povrchového napätia vody

-1a mazacích olejov v menších jednotkách m N . m :Rozpustnosť kvapalných mazív - -1·Voda ................... 72,0 m N . mRozpustnosť, ale najmä miešateľ-

-1·Mazacie oleje ...... 32,0 m N . mnosť kvapalných mazív je požia--1Z uvedeného vyplýva rozdiel 40 m N . m . Z praxe davkou, s ktorou sa občas stretáva-

vieme, že medzi povrchové napätie na rozhraní me pri zámene, náhrade mazacích olejov, alebo pri riešení mimoriad- olej/ voda nemá klesnúť pod hodnotu 14,0 – 17,0

-1m N . m . Táto hodnota je dôležitá napr. pre turbíno-nych situácií, ako je dolievanie, vé oleje. Na doplnenie uvedieme, že pre transfor-dopĺňanie mazacieho oleja do mátorové oleje sa uvádza podľa normy ISO 6295 mazacieho systému (olejová hodnota medzipovrchového napätia na rozhraní nádrž). Vzájomná rozpustnosť kva-

-1palných látok a mazív závisí od ich olej /voda v rozsahu 10,0 až 60,0 m N . m . fyzikálnych a chemických vlastnos- V prípade poklesu pod túto hodnotu olej nie je tí a samotnej termodynamiky da- schopný odlúčiť vodu, čo vedie k zníženiu deemul-ných látok. Na rozhraní dvoch kva- gačných vlastností oleja a k tvorbe emulzie. Platí palinových fáz sa uplatňuje medzi- zásada, že odlúčivosť vody z oleja je tým väčšia, čím povrchové napätie. Povrch kvapa- je olej menej polárny. Oleje, ktoré absorbujú povr-

Chemická a fyzikálna stálosť mazacích olejov pri ich aplikácii v praxi je žiadúca a je dôle-

žitá pre zabezpečenie správneho mazania v jednotlivých trecích uzloch strojov a zariade-

ní. Ide o zabezpečenie kvalitatívnych ukazovateľov mazacích olejov, ktoré sú dôležité,

ako napr. viskozita (hrúbka mazacieho filmu), deemulgačná schopnosť (odlúčivosť vody),

reologické vlastnosti (tekutosť) a iné.


48


49

Stabilita mazacích olejov

Druh základového oleja

Zlučiteľnosť s ropnými olejmi

Vzťah (zlučiteľnosť) k tesneniam a náterom

Skupina podľa API

Ropný olej Áno Žiadna I., II., III. Polyalfaolefíny Áno Slabá IV. Alkylované aromáty Áno Slabá IV. Diestery Áno Problematická V. Polyglykoly Nie Problematická s nátermi V. Fosfátové estery Slabá až dobrá Problematická V.

Tabuľka č.1

Tabuľka č.2

Kategória, skupina

Obsah síry %

Nasýtené uhľovodíky %

Viskozitný index

I. > 0,03 < 90 80 až 120 II. < 0,03 > 90 80 až 120 III. < 0,03 > 90 >120 IV. Polyalfaolefíny (PAO), mPAO (Metallocene) V. Všetky ostatné základové oleje okrem sku-

piny I., II., III. a IV.

a vzťahu k tesneniam a náterom, kde sú všetky prevádzkových teplotách (depresanty) a iné. Pri for-ostatné základové oleje, ktoré nepatria do pred- mulácii prísad sa vyžadujú často nové vlastnosti chádzajúcich skupín. Hlavnými predstaviteľmi maziva, ako je napr. zníženie opotrebovania pri hra-tejto skupiny sú esterové, polyolesterové oleje ničnom režime mazania (AW prísady), odolnosť (POE) a polyglykolové, resp. polyalkylglykolové proti vysokému tlaku a rázovému zaťaženiu (EP prí-(PAG) základové oleje, ktoré sa používajú napr. na sady) a dobré proti korozívne a proti peniace vlast-formuláciu olejov pre kompresory, letecké motoro- nosti a iné. Podstatná je vzájomná vyváženosť prí-vé oleje a iné aplikácie. Polyolesterové oleje, sa pou- sad pre dosiahnutie optimálnej výkonnosti a stabi-žívajú najmä v chladiarenskej a klimatizačnej tech- lity mazacieho oleja. Po určitom čase sa prísady nike. Estery sú zlučiteľné s ropnými olejmi, ale poly- strácajú, nastáva ich úbytok a prevádzkové vlast-olestery môžu reagovať s tesneniami a nátermi, čo nosti mazacieho oleja, maziva treba obnoviť. To je nevýhoda. môžeme riešiť buď výmenou mazacieho oleja, dopl-Polyglykoly sa všeobecne používajú ako hydraulic- nením prísad do oleja, doplnením čerstvého oleja ké kvapaliny a tiež najmä ako prevodové a ložisko- s čiastočným vypustením použitého oleja, a tak vé oleje. Tieto oleje majú vynikajúce mazacie vlast- dosiahnuť jeho požadované vlastnosti. Úbytok prí-nosti a pri degenerácii oleja sa nevytvára uhlík (kar- sad závisí od typu prísad a tiež od prevádzkových bón). Ich zlučiteľnosť s nátermi je problematická p o d m ie n o k. V prítomnosti kovov, vody za vyššej a zlučiteľnosť s ropnými základovými olejmi je t e p lo t y m ô ž e p rebiehať katalyzovaná oxidácia, čo v celom rozsahu vylúčená. Fosfátové estery sú má veľký vplyv na funkčné vlastnosti mazacieho známe ako ťažko zápalné kvapaliny a ich typické oleja a najmä na jeho životnosť. Prítomnosťou vody použitie je v hydraulických a regulačných systé- v oleji môže vzniknúť hydrolýza. Pri hydrolýze moch a v mazacích systémoch turbín. nastáva rozklad prísad, solí na kyselinu a zásadu. V tabuľke č. 3 uvedieme ako príklad formuláciu kom- Prísady, ktoré hydrolyzujú sa rozkladajú na látky, presorového oleja na základe polyalfaolefínového ktoré môžu mať silný korozívny účinok na meď a jej oleja (PAO) a esterovej zložky, ktorá je dôležitá na zliatiny. V pozornosti je najmä multifunkčná prísa-zlepšenie rozpustnosti prísad a používa sa tiež ako da ZDDP (zinc dialkyldithiophosphate), ktorá pôso-prísada do polyalkylglykolových olejov (PAG). bí najmä ako (AW) prísada proti opotrebovaniu, oxi-

dácii a korózii. Žiaľ v prí-tomnosti vody za určitých podmienok v oleji nastáva rozklad uvedenej prísady. Ide o prísadu, ktorá obsa-huje zinok (kov), čo má priaznivý vplyv na elektric-kú vodivosť olejov a pred-pokladá sa, že sa tým zabraňuje vzniku elek-trostatického náboja (is-krovému výboju). Iskrové výboje (teploty až 10 000 °C) rozbíjajú (krakujú) mole-kuly oleja a pritom vznikajú Prísady

voľné radikály, ktoré polymerizujú do dlhých reťaz-Prísady v mazacích olejoch a mazivách sa používajú cov, čo vedie k tvorbe produktov starnutia oleja. na zlepšenie ich výkonových vlastností. Prísady sú Okrem toho môžu spôsobiť poškodenie mazacieho substancie formulované pre zlepšenie trecích, systému, napr. ventilov a olejových filtrov. Všeo-chemických a fyzikálnych vlastnosti základových becne možno preto povedať, že pri moderných olejov. Výsledkom je zlepšenie úžitkových mazacích olejoch, ktoré neobsahujú zinok (kovové vlastností, výkonnosti maziva a predĺženie život-prísady) to často vedie k vytváraniu mäkkých ne-nosti stroja, zariadenia. Okrem toho sú tu špecifické rozpustných nečistôt, menších ako 1 µm. Označujú požiadavky na dobrú odlúčivosť vody a vzduchu od sa ako laky (varnish). Ide o nový fenomén, ktorý je oleja a tiež napr. na potlačenie neželaných vlast-v pozornosti vedeckej a odbornej verejnosti. ností, ako je tendencia k tvorbe parafínu pri nízkych

V technickej praxi sa občas vyskytujú problémy vanie vzduchu do systému). Problém sa vyskytu-súvisiace napr. s penením oleja, čo vedie k naruše- je aj vtedy, keď dôjde k zámene jedného za iný niu stability mazacieho oleja. Ak je vzduch rozptý- druh oleja v mazacom systéme. Ide o prechod lený v tvare jemných bubliniek v oleji, hovoríme z r o p n ých (uhľovodíkových) na iné, napr. poly-o vzduchovej emulzii alebo pene. Penenie je nežia- glykolové oleje či kvapaliny.dúci stav, ktorý sa prejavuje zmenšením hrúbky, pevnosti mazacej vrstvy, väčšou náchylnosťou Prevádzkové podmienkyoleja k starnutiu, poklesom viskozity, hustoty Životnosť a stabilita mazacích olejov, mazív je a tepelnej vodivosti, zmenšením výkonu olejové- závislá od prevádzkových podmienok a najmä ho čerpadla a inými nežiadúcimi vplyvmi. od prevádzkovej teploty maziva, technologické-Pena je disperzný systém, emulzia (vzduch/olej) ho postupu mazania (mazací olej, plastické mazi-v ktorej je plyn, alebo para jemne rozptýlený vo) a konštrukčného vyhotovenia mazacieho sys-v kvapalnom disperznom prostredí v tvare malých tému (veľkosti olejovej nádrže, obehového čísla bubliniek, vzájomne oddelených tenkými vrstva- oleja), pracovného prostredia (prašnosť, vlh-mi so zväčšenou viskozitou alebo pevnosťou. kosť) a pod. Rozhodujúca je najmä prevádzková Sklon oleja k peneniu a stabilita peny sú funkciou teplota oleja. Na obrázku č.1 je uvedený rozsah jeho čistoty, povrchového napätia, viskozity pracovných teplôt pre niektoré druhy mazacích a teploty. Okrem toho treba pamätať na podmien- olejov. Všeobecne platí zásada, že bežná pre-ky, ktorým je olej v prevádzke vystavený, napr. na vádzková teplota oleja je v rozsahu od 50 °C do zmeny v prietoku a tlaku oleja v mazacom systé-me, množstvo absorbovaného vzduchu do oleja, resp. na prítomnosť ďalších nečistôt. V technickej praxi sa často môžeme stretnúť s prí-padmi, keď dochádza k neočakávanému a nevy-svetliteľnému peneniu oleja. V takýchto prípadoch často používame na odstránenie penenia, protipe-niace prísady, ktoré sa ľahko rozplývajú na povr-choch kvapalín. Silikónové oleje, najmä polysiloxa-ny sa preto často používajú ako protipeniace prísady. Pozoruhodné je povrchové napätie silikónov. Povrchové napätie silikónových olejov je

-1v rozsahu od 16,0 do 21,0 mN.m . 70 °C. Každé zvýšenie prevádzkovej teploty Dávkovanie silikónového oleja je vždy dôležite o 10 °C skracuje životnosť oleja, maziva v maza-a vyžaduje si zvýšenú pozornosť. Odporúčané com systéme o 1/3 až 1/2, čo je veľká nevýhoda. dávky sú v rozsahu od 1 do 20 ppm podľa druhu Okrem uvedeného platí pravidlo, ktoré vyplýva základového oleja a obsahu prítomných prísad. z prevádzkových skúsenosti, že pri prevádzkovej Uvedieme niektoré odporúčané dávky pre : teplote oleja nad 90 °C sa odporúča používať syn-·Motorové oleje: 3 – 5 ppm tetické oleje, mazivá. V prípade vyšších prevádz-

kových teplôt, treba problém riešiť úpravou ·Hydraulické oleje: 1 – 10 ppmmazacieho systému, napr. použiť chladič, zmeniť ·Kvapaliny ATF: 15 – 20 ppmveľkosť olejovej nádrže, upraviť obehové číslo Dávkovanie musí byť dodržané :oleja a iné konštrukčné úpravy. V takýchto prípa-·Menšia dávka - silikónový olej pôsobí ako doch sa treba obrátiť na odborníkov. nečistota → zvýši sa penivosť oleja

·Nadmerná dávka - olej sa mierne zakalí kvôli Záver limitujúcej rozpustnosti silikónového v mazacom Stabilita mazacích olejov v prevádzke je dôležitá oleji, znemožni sa unikanie plynových bubliniek a má zásadný vplyv na spoľahlivú prevádzku stro-z oleja → čo môže viesť k zvýšenej penivosti oleja. jov a zariadení. Bolo poukázané na niektoré prob-Pri riešení problému penenia oleja v mazacom sys-lémy, ktoré sa môžu vyskytnúť. Samotné riešenie téme (olejovej nádrži) treba pamätať, že stabilita si však vyžaduje okrem teoretických poznatkov oleja je narušená buď vniknutím cudzej látky, aj praktické skúsenosti, čo je často rozhodujúce. nečistoty do oleja, nesprávnym konštrukčným rie-

Ing. Jozef Stopka, TRIBEX, spol. s r.o.šením mazacieho systému, jeho utesnením (nasá-


50 51

Zloženie v %

Zložka - Prísada

Funkcia – Prínos 70 – 90 PAO Základový olej 5 – 30 Ester Zníženie trenia, zlepšenie stability

a zlepšenie rozpustnosti prísad 0 – 5 Zlepšovač V.I. Lepšia závislosť viskozity

na teplote, zahusťovač 0,3 – 0,75 Antioxidant - amínový Vysokoteplotný antioxidant 0,25 – 0,5 Antioxidant - fenolový Nízkoteplotný antioxidant 0,5 – 2,5 AW - prísada Zlepšenie podmienok

pri hraničnom trení, mazaní 0,03 – 0,1 Prísada proti korózii Zníženie korózie Fe kovov 0,03 – 0,05 Deaktivátor medi Zníženie korózie na meď 2 – 200 ppm Proti peniaca prísada Zníženie penenia olejov

Tabuľka č.3

Ropné oleje

PAO, POE, PAG a iné

200-20 100-40-60 300°C

Nízke pracovnteploty

Prevádzkové teploty Vysoké pracovnéteploty

Ropné oleje


200-20 100-40-60 300°C

Nízke pracovnéteploty


Obrázok č.1

a vzťahu k tesneniam a náterom, kde sú všetky prevádzkových teplotách (depresanty) a iné. Pri for-ostatné základové oleje, ktoré nepatria do pred- mulácii prísad sa vyžadujú často nové vlastnosti chádzajúcich skupín. Hlavnými predstaviteľmi maziva, ako je napr. zníženie opotrebovania pri hra-tejto skupiny sú esterové, polyolesterové oleje ničnom režime mazania (AW prísady), odolnosť (POE) a polyglykolové, resp. polyalkylglykolové proti vysokému tlaku a rázovému zaťaženiu (EP prí-(PAG) základové oleje, ktoré sa používajú napr. na sady) a dobré proti korozívne a proti peniace vlast-formuláciu olejov pre kompresory, letecké motoro- nosti a iné. Podstatná je vzájomná vyváženosť prí-vé oleje a iné aplikácie. Polyolesterové oleje, sa pou- sad pre dosiahnutie optimálnej výkonnosti a stabi-žívajú najmä v chladiarenskej a klimatizačnej tech- lity mazacieho oleja. Po určitom čase sa prísady nike. Estery sú zlučiteľné s ropnými olejmi, ale poly- strácajú, nastáva ich úbytok a prevádzkové vlast-olestery môžu reagovať s tesneniami a nátermi, čo nosti mazacieho oleja, maziva treba obnoviť. To je nevýhoda. môžeme riešiť buď výmenou mazacieho oleja, dopl-Polyglykoly sa všeobecne používajú ako hydraulic- nením prísad do oleja, doplnením čerstvého oleja ké kvapaliny a tiež najmä ako prevodové a ložisko- s čiastočným vypustením použitého oleja, a tak vé oleje. Tieto oleje majú vynikajúce mazacie vlast- dosiahnuť jeho požadované vlastnosti. Úbytok prí-nosti a pri degenerácii oleja sa nevytvára uhlík (kar- sad závisí od typu prísad a tiež od prevádzkových bón). Ich zlučiteľnosť s nátermi je problematická p o d m ie n o k. V prítomnosti kovov, vody za vyššej a zlučiteľnosť s ropnými základovými olejmi je t e p lo t y m ô ž e p rebiehať katalyzovaná oxidácia, čo v celom rozsahu vylúčená. Fosfátové estery sú má veľký vplyv na funkčné vlastnosti mazacieho známe ako ťažko zápalné kvapaliny a ich typické oleja a najmä na jeho životnosť. Prítomnosťou vody použitie je v hydraulických a regulačných systé- v oleji môže vzniknúť hydrolýza. Pri hydrolýze moch a v mazacích systémoch turbín. nastáva rozklad prísad, solí na kyselinu a zásadu. V tabuľke č. 3 uvedieme ako príklad formuláciu kom- Prísady, ktoré hydrolyzujú sa rozkladajú na látky, presorového oleja na základe polyalfaolefínového ktoré môžu mať silný korozívny účinok na meď a jej oleja (PAO) a esterovej zložky, ktorá je dôležitá na zliatiny. V pozornosti je najmä multifunkčná prísa-zlepšenie rozpustnosti prísad a používa sa tiež ako da ZDDP (zinc dialkyldithiophosphate), ktorá pôso-prísada do polyalkylglykolových olejov (PAG). bí najmä ako (AW) prísada proti opotrebovaniu, oxi-

dácii a korózii. Žiaľ v prí-tomnosti vody za určitých podmienok v oleji nastáva rozklad uvedenej prísady. Ide o prísadu, ktorá obsa-huje zinok (kov), čo má priaznivý vplyv na elektric-kú vodivosť olejov a pred-pokladá sa, že sa tým zabraňuje vzniku elek-trostatického náboja (is-krovému výboju). Iskrové výboje (teploty až 10 000 °C) rozbíjajú (krakujú) mole-kuly oleja a pritom vznikajú Prísady

voľné radikály, ktoré polymerizujú do dlhých reťaz-Prísady v mazacích olejoch a mazivách sa používajú cov, čo vedie k tvorbe produktov starnutia oleja. na zlepšenie ich výkonových vlastností. Prísady sú Okrem toho môžu spôsobiť poškodenie mazacieho substancie formulované pre zlepšenie trecích, systému, napr. ventilov a olejových filtrov. Všeo-chemických a fyzikálnych vlastnosti základových becne možno preto povedať, že pri moderných olejov. Výsledkom je zlepšenie úžitkových mazacích olejoch, ktoré neobsahujú zinok (kovové vlastností, výkonnosti maziva a predĺženie život-prísady) to často vedie k vytváraniu mäkkých ne-nosti stroja, zariadenia. Okrem toho sú tu špecifické rozpustných nečistôt, menších ako 1 µm. Označujú požiadavky na dobrú odlúčivosť vody a vzduchu od sa ako laky (varnish). Ide o nový fenomén, ktorý je oleja a tiež napr. na potlačenie neželaných vlast-v pozornosti vedeckej a odbornej verejnosti. ností, ako je tendencia k tvorbe parafínu pri nízkych

V technickej praxi sa občas vyskytujú problémy vanie vzduchu do systému). Problém sa vyskytu-súvisiace napr. s penením oleja, čo vedie k naruše- je aj vtedy, keď dôjde k zámene jedného za iný niu stability mazacieho oleja. Ak je vzduch rozptý- druh oleja v mazacom systéme. Ide o prechod lený v tvare jemných bubliniek v oleji, hovoríme z r o p n ých (uhľovodíkových) na iné, napr. poly-o vzduchovej emulzii alebo pene. Penenie je nežia- glykolové oleje či kvapaliny.dúci stav, ktorý sa prejavuje zmenšením hrúbky, pevnosti mazacej vrstvy, väčšou náchylnosťou Prevádzkové podmienkyoleja k starnutiu, poklesom viskozity, hustoty Životnosť a stabilita mazacích olejov, mazív je a tepelnej vodivosti, zmenšením výkonu olejové- závislá od prevádzkových podmienok a najmä ho čerpadla a inými nežiadúcimi vplyvmi. od prevádzkovej teploty maziva, technologické-Pena je disperzný systém, emulzia (vzduch/olej) ho postupu mazania (mazací olej, plastické mazi-v ktorej je plyn, alebo para jemne rozptýlený vo) a konštrukčného vyhotovenia mazacieho sys-v kvapalnom disperznom prostredí v tvare malých tému (veľkosti olejovej nádrže, obehového čísla bubliniek, vzájomne oddelených tenkými vrstva- oleja), pracovného prostredia (prašnosť, vlh-mi so zväčšenou viskozitou alebo pevnosťou. kosť) a pod. Rozhodujúca je najmä prevádzková Sklon oleja k peneniu a stabilita peny sú funkciou teplota oleja. Na obrázku č.1 je uvedený rozsah jeho čistoty, povrchového napätia, viskozity pracovných teplôt pre niektoré druhy mazacích a teploty. Okrem toho treba pamätať na podmien- olejov. Všeobecne platí zásada, že bežná pre-ky, ktorým je olej v prevádzke vystavený, napr. na vádzková teplota oleja je v rozsahu od 50 °C do zmeny v prietoku a tlaku oleja v mazacom systé-me, množstvo absorbovaného vzduchu do oleja, resp. na prítomnosť ďalších nečistôt. V technickej praxi sa často môžeme stretnúť s prí-padmi, keď dochádza k neočakávanému a nevy-svetliteľnému peneniu oleja. V takýchto prípadoch často používame na odstránenie penenia, protipe-niace prísady, ktoré sa ľahko rozplývajú na povr-choch kvapalín. Silikónové oleje, najmä polysiloxa-ny sa preto často používajú ako protipeniace prísady. Pozoruhodné je povrchové napätie silikónov. Povrchové napätie silikónových olejov je

-1v rozsahu od 16,0 do 21,0 mN.m . 70 °C. Každé zvýšenie prevádzkovej teploty Dávkovanie silikónového oleja je vždy dôležite o 10 °C skracuje životnosť oleja, maziva v maza-a vyžaduje si zvýšenú pozornosť. Odporúčané com systéme o 1/3 až 1/2, čo je veľká nevýhoda. dávky sú v rozsahu od 1 do 20 ppm podľa druhu Okrem uvedeného platí pravidlo, ktoré vyplýva základového oleja a obsahu prítomných prísad. z prevádzkových skúsenosti, že pri prevádzkovej Uvedieme niektoré odporúčané dávky pre : teplote oleja nad 90 °C sa odporúča používať syn-·Motorové oleje: 3 – 5 ppm tetické oleje, mazivá. V prípade vyšších prevádz-

kových teplôt, treba problém riešiť úpravou ·Hydraulické oleje: 1 – 10 ppmmazacieho systému, napr. použiť chladič, zmeniť ·Kvapaliny ATF: 15 – 20 ppmveľkosť olejovej nádrže, upraviť obehové číslo Dávkovanie musí byť dodržané :oleja a iné konštrukčné úpravy. V takýchto prípa-·Menšia dávka - silikónový olej pôsobí ako doch sa treba obrátiť na odborníkov. nečistota → zvýši sa penivosť oleja

·Nadmerná dávka - olej sa mierne zakalí kvôli Záver limitujúcej rozpustnosti silikónového v mazacom Stabilita mazacích olejov v prevádzke je dôležitá oleji, znemožni sa unikanie plynových bubliniek a má zásadný vplyv na spoľahlivú prevádzku stro-z oleja → čo môže viesť k zvýšenej penivosti oleja. jov a zariadení. Bolo poukázané na niektoré prob-Pri riešení problému penenia oleja v mazacom sys-lémy, ktoré sa môžu vyskytnúť. Samotné riešenie téme (olejovej nádrži) treba pamätať, že stabilita si však vyžaduje okrem teoretických poznatkov oleja je narušená buď vniknutím cudzej látky, aj praktické skúsenosti, čo je často rozhodujúce. nečistoty do oleja, nesprávnym konštrukčným rie-

Ing. Jozef Stopka, TRIBEX, spol. s r.o.šením mazacieho systému, jeho utesnením (nasá-


50 51

Zloženie v %

Zložka - Prísada

Funkcia – Prínos 70 – 90 PAO Základový olej 5 – 30 Ester Zníženie trenia, zlepšenie stability

a zlepšenie rozpustnosti prísad 0 – 5 Zlepšovač V.I. Lepšia závislosť viskozity

na teplote, zahusťovač 0,3 – 0,75 Antioxidant - amínový Vysokoteplotný antioxidant 0,25 – 0,5 Antioxidant - fenolový Nízkoteplotný antioxidant 0,5 – 2,5 AW - prísada Zlepšenie podmienok

pri hraničnom trení, mazaní 0,03 – 0,1 Prísada proti korózii Zníženie korózie Fe kovov 0,03 – 0,05 Deaktivátor medi Zníženie korózie na meď 2 – 200 ppm Proti peniaca prísada Zníženie penenia olejov

Tabuľka č.3

Ropné oleje


200-20 100-40-60 300°C

Nízke pracovnteploty


Ropné oleje


200-20 100-40-60 300°C

Nízke pracovnéteploty


Obrázok č.1

Z těchto spekter lze už spolehlivěji určit typ oleje Příklady z praxea zpevňovadla. U zpevňovadla jsou v tomto přípa-Prakticky se analýza plastických maziv provádí tak,

-1že mazivo je naneseno na KBr-sklíčko v co nejtenčí dě klíčové pásy v oblastech 3 300 cm -valenční kmitání skupiny NH-; 1 625 cm -amidový pás I; vrstvě a nebo na ATR krystal. Pak se zaznamená

spektrum maziva a uloží do databáze. Na obr. 1 je 1 575 cm -amidový pás II; dublet 1200 - 1300 cm . ukázka IČ spektra plastického maziva. Podle spek- Tyto pásy jsou typické pro polymočoviny. Olejová tra se jedná o mazivo na bázi ropného oleje složka je esterového typu s pásy 1735 cm -a lithného zpevňovadla s přísadou na bázi esterů. skupina C=O; 1250,1100 a 1060 cm – skupina C-O.

Na obrázcích 3 a 4 jsou ukázána spektra vzorku plastického maziva z provozu. Zároveň byly ana-lyzovány vybrané prvky z těchto vzorků maziv. Jejich obsahy jsou uvedeny v tabulce 1. Ze spekter je vidět, že použité mazivo je ještě v poměrně dob-rém stavu. Jedná se o plastické mazivo na bázi rop-ného oleje a zpevňovadla 12-hydroxistearát litný. Obsahy kovů naopak naznačují zvýšenou míru opotřebení, železo a chrom ukazují na ocel. Vápník a zinek jsou prvky obsažené v přísadách maziva, zajímavý je výrazný pokles vápníku.

Z celkového spektra lze zjistit opotřebení maziva (pokud je známo o jaký typ maziva se jedná), popř. produkty oxidace a termického namáhaní. Pokud však o mazivu žádné informace nemáme a chce-me zjistit o jaký typ maziva se jedná, je ve většině případů nutné oddělit od sebe olejovou složku a zpevňovadlo, protože některé pásy obou složek se mohou často překrývat. K oddělení olejové slož-ky maziva od zpevňovadla je nutné použít vhod-né rozpouštědlo (např. n-heptan). Po oddělení je možno změřit IČ spektra obou složek (viz. obr. 2).

-1

-1 -1

-1

-1

Přes tento nedostatek je možné fázi. V případě nutnosti je možné ještě olejovou fázi vhodně zvolenými analytickými dál dělit na malé kolonky s náplní např. aktivované metodami získat důležité informa- aluminy, na kterou se vzorek olejové fáze nastříkne ce jak o stavu maziva, tak o průbě- a kolonka se postupně promývá rozpouštědly se hu a intenzitě opotřebení mazané- zvyšující se polaritou, takže první fáze jímaná na ho místa. Velmi důležité je stejně konci kolony je olej a pak následují přísady.jako u olejů a díky problému repre- Výše uvedený postup se osvědčil při identifikaci zentativního vzorku možná ještě maziv, protože infračervená spektra oleje a zpevňo-důležitější, dělat trendy sledova- vadla porovnáním s existujícími knihovnami těchto ných parametrů. složek dávají jednoznačnou odpověď o typu mazi-

va. Ale i při zjištění degradace maziva odebraného z provozu je výše uvedená metodika úspěšná, pro-VÝBĚR METODIKtože umožňuje velmi dobře sledovat změny složení Plastické mazivojednotlivých složek plastického maziva.Pro analýzu malého množství

plastického maziva z hlediska zjiš-Opotřebenítění změn jeho složení je celkem Pro sledování opotřebení jsou vhodné metody jednoznačně nejvýhodnější infra-obvykle používané v těchto případech pro analýzu červená spektrometrie. Jak již bylo mazacích olejů – atomová absorpční spektrometrie řečeno, plastické mazivo má tři (AAS), atomová emisní spektrometrie s indukcí váza-základní složky. Jeho celkové spek-ným plazmatem (AES-ICP), rentgenová fluorescenč-trum obsahuje poměrně velký ní spektrometrie (XRF). Kromě XRF je pro další dvě počet pásů, přitom pásy oleje, zpev-uvedené metodiky nutná úprava vzorku. V případě ňovadla a přísad se mohou částeč-plastického maziva je tzv. přímá metoda, kdy se vzo-ně nebo úplně překrývat a tím se rek maziva analyzuje pouze po naředění vhodným vyhodnocení spektra značně stě-rozpouštědlem, komplikovanější kvůli částečné či žuje. Proto byla před více než úplné nerozpustnosti zpevňovadla. Je výhodnější 40 lety vypracována metodika roz-využít vhodný postup pro mineralizaci vzorku plas-kladu vzorku plastického maziva tického maziva. Pro rutinní sledování vzorků plastic-na jednotlivé složky, která se kých maziv se dnes i přes zmíněné komplikace užívá úspěšně používá dodnes. Základ-metoda přímá hlavně kvůli rychlosti analýzy.ním krokem je rozpuštění vzorku Další skutečností komplikující sledování opotřebe-maziva ve vhodném uhlovodíko-ní třecích uzlů mazaných plastickým mazivem je už vém rozpouštědle a odstředění zmíněná problematika reprezentativního vzorku této směsi. Ta se rozdělí na fázi ole-plastického maziva. Pokud je to možné, je dobře jovou a fázi zpevňovadla a po odpa-odebírat plastické mazivo z několika (a pak vždy stej-ření rozpouštědla je možné ana-ných ) míst mazaného dílu (např. ložiska). Také před lyzovat olej a zpevňovadlo zvlášť. vlastní analýzou musí být vzorek plastického mazi-Přísady, které jsou rozpustné v zá-va velmi dobře homogenizován.kladovém oleji, zůstávají v olejové

Plastické mazivo má na rozdíl od mazacího oleje tři hlavní složky – základový olej, zpevňo-

vadlo a přísady. Všechny tyto složky podléhají během provozního nasazení maziva degra-

daci způsobující změny v jejich chemickém složení a tím pádem je možné degradaci plas-

tického maziva sledovat a vyhodnocovat. Stejně jako u oleje se částice vzniklé opotřebe-

ním mazaného třecího uzlu dostávají do maziva a tak je možné stanovit jejich složení

a množství. Proti oleji je zde ovšem jeden zásadní problém – získání reprezentativního vzor-

ku. Plastické mazivo není v třecím uzlu vzhledem ke své konzistenci dokonale promícháno.


52


53

Analýza plastických maziv

22

24

26

28

30

32

34

36

38

40

42

44

46

48

50

52

54

56

%T

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Wavenumbers (cm-1)

04153002 zpevňovadlo z novŘho maziva

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

%T

04153001 olej z novŘho maziva

10

20

30

40

50

60

%T

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Wavenumbers (cm-1)

Obrázek 1: IČ spektrum plastického maziva

Obrázek 2: Spektra zpevňovadla a olejové složky

Obrázek 3: Spektrum použitého maziva – vzorek 1

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

%T

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Wavenumbers (cm-1)


5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

%T

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Wavenumbers (cm-1)

Tabulka 1: Změny obsahu vybraných prvků ve vzorcích plastického maziva

Prvek

Měď

olovo

železo

chrom

hliník

vápník

zinek

Obsah ve vzorku 1 (mg/kg) 45,7 <1 90,6 5,3 21,5 858 1163

Obsah ve vzorku 2 (mg/kg) 43,4 <1 115 8,9 10,5 450 1190

Z těchto spekter lze už spolehlivěji určit typ oleje Příklady z praxea zpevňovadla. U zpevňovadla jsou v tomto přípa-Prakticky se analýza plastických maziv provádí tak,

-1že mazivo je naneseno na KBr-sklíčko v co nejtenčí dě klíčové pásy v oblastech 3 300 cm -valenční kmitání skupiny NH-; 1 625 cm -amidový pás I; vrstvě a nebo na ATR krystal. Pak se zaznamená

spektrum maziva a uloží do databáze. Na obr. 1 je 1 575 cm -amidový pás II; dublet 1200 - 1300 cm . ukázka IČ spektra plastického maziva. Podle spek- Tyto pásy jsou typické pro polymočoviny. Olejová tra se jedná o mazivo na bázi ropného oleje složka je esterového typu s pásy 1735 cm -a lithného zpevňovadla s přísadou na bázi esterů. skupina C=O; 1250,1100 a 1060 cm – skupina C-O.

Na obrázcích 3 a 4 jsou ukázána spektra vzorku plastického maziva z provozu. Zároveň byly ana-lyzovány vybrané prvky z těchto vzorků maziv. Jejich obsahy jsou uvedeny v tabulce 1. Ze spekter je vidět, že použité mazivo je ještě v poměrně dob-rém stavu. Jedná se o plastické mazivo na bázi rop-ného oleje a zpevňovadla 12-hydroxistearát litný. Obsahy kovů naopak naznačují zvýšenou míru opotřebení, železo a chrom ukazují na ocel. Vápník a zinek jsou prvky obsažené v přísadách maziva, zajímavý je výrazný pokles vápníku.

Z celkového spektra lze zjistit opotřebení maziva (pokud je známo o jaký typ maziva se jedná), popř. produkty oxidace a termického namáhaní. Pokud však o mazivu žádné informace nemáme a chce-me zjistit o jaký typ maziva se jedná, je ve většině případů nutné oddělit od sebe olejovou složku a zpevňovadlo, protože některé pásy obou složek se mohou často překrývat. K oddělení olejové slož-ky maziva od zpevňovadla je nutné použít vhod-né rozpouštědlo (např. n-heptan). Po oddělení je možno změřit IČ spektra obou složek (viz. obr. 2).

-1

-1 -1

-1

-1

Přes tento nedostatek je možné fázi. V případě nutnosti je možné ještě olejovou fázi vhodně zvolenými analytickými dál dělit na malé kolonky s náplní např. aktivované metodami získat důležité informa- aluminy, na kterou se vzorek olejové fáze nastříkne ce jak o stavu maziva, tak o průbě- a kolonka se postupně promývá rozpouštědly se hu a intenzitě opotřebení mazané- zvyšující se polaritou, takže první fáze jímaná na ho místa. Velmi důležité je stejně konci kolony je olej a pak následují přísady.jako u olejů a díky problému repre- Výše uvedený postup se osvědčil při identifikaci zentativního vzorku možná ještě maziv, protože infračervená spektra oleje a zpevňo-důležitější, dělat trendy sledova- vadla porovnáním s existujícími knihovnami těchto ných parametrů. složek dávají jednoznačnou odpověď o typu mazi-

va. Ale i při zjištění degradace maziva odebraného z provozu je výše uvedená metodika úspěšná, pro-VÝBĚR METODIKtože umožňuje velmi dobře sledovat změny složení Plastické mazivojednotlivých složek plastického maziva.Pro analýzu malého množství

plastického maziva z hlediska zjiš-Opotřebenítění změn jeho složení je celkem Pro sledování opotřebení jsou vhodné metody jednoznačně nejvýhodnější infra-obvykle používané v těchto případech pro analýzu červená spektrometrie. Jak již bylo mazacích olejů – atomová absorpční spektrometrie řečeno, plastické mazivo má tři (AAS), atomová emisní spektrometrie s indukcí váza-základní složky. Jeho celkové spek-ným plazmatem (AES-ICP), rentgenová fluorescenč-trum obsahuje poměrně velký ní spektrometrie (XRF). Kromě XRF je pro další dvě počet pásů, přitom pásy oleje, zpev-uvedené metodiky nutná úprava vzorku. V případě ňovadla a přísad se mohou částeč-plastického maziva je tzv. přímá metoda, kdy se vzo-ně nebo úplně překrývat a tím se rek maziva analyzuje pouze po naředění vhodným vyhodnocení spektra značně stě-rozpouštědlem, komplikovanější kvůli částečné či žuje. Proto byla před více než úplné nerozpustnosti zpevňovadla. Je výhodnější 40 lety vypracována metodika roz-využít vhodný postup pro mineralizaci vzorku plas-kladu vzorku plastického maziva tického maziva. Pro rutinní sledování vzorků plastic-na jednotlivé složky, která se kých maziv se dnes i přes zmíněné komplikace užívá úspěšně používá dodnes. Základ-metoda přímá hlavně kvůli rychlosti analýzy.ním krokem je rozpuštění vzorku Další skutečností komplikující sledování opotřebe-maziva ve vhodném uhlovodíko-ní třecích uzlů mazaných plastickým mazivem je už vém rozpouštědle a odstředění zmíněná problematika reprezentativního vzorku této směsi. Ta se rozdělí na fázi ole-plastického maziva. Pokud je to možné, je dobře jovou a fázi zpevňovadla a po odpa-odebírat plastické mazivo z několika (a pak vždy stej-ření rozpouštědla je možné ana-ných ) míst mazaného dílu (např. ložiska). Také před lyzovat olej a zpevňovadlo zvlášť. vlastní analýzou musí být vzorek plastického mazi-Přísady, které jsou rozpustné v zá-va velmi dobře homogenizován.kladovém oleji, zůstávají v olejové

Plastické mazivo má na rozdíl od mazacího oleje tři hlavní složky – základový olej, zpevňo-

vadlo a přísady. Všechny tyto složky podléhají během provozního nasazení maziva degra-

daci způsobující změny v jejich chemickém složení a tím pádem je možné degradaci plas-

tického maziva sledovat a vyhodnocovat. Stejně jako u oleje se částice vzniklé opotřebe-

ním mazaného třecího uzlu dostávají do maziva a tak je možné stanovit jejich složení

a množství. Proti oleji je zde ovšem jeden zásadní problém – získání reprezentativního vzor-

ku. Plastické mazivo není v třecím uzlu vzhledem ke své konzistenci dokonale promícháno.


52


53

Analýza plastických maziv

22

24

26

28

30

32

34

36

38

40

42

44

46

48

50

52

54

56

%T

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Wavenumbers (cm-1)

04153002 zpevňovadlo z novŘho maziva

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

%T

04153001 olej z novŘho maziva

10

20

30

40

50

60

%T

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Wavenumbers (cm-1)

Obrázek 1: IČ spektrum plastického maziva

Obrázek 2: Spektra zpevňovadla a olejové složky


5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

%T

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Wavenumbers (cm-1)


5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

%T

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Wavenumbers (cm-1)

Tabulka 1: Změny obsahu vybraných prvků ve vzorcích plastického maziva

Prvek

Měď

olovo

železo

chrom

hliník

vápník

zinek

Obsah ve vzorku 1 (mg/kg) 45,7 <1 90,6 5,3 21,5 858 1163

Obsah ve vzorku 2 (mg/kg) 43,4 <1 115 8,9 10,5 450 1190

Na obrázku 5 je spektrum úsady odloučené z obrá-běcí emulze. Jednalo se o mazlavou hmotu s pode-zřením na degradaci olejové složky emulze. FTIR analýza prokázala, že do emulze proniklo plastické mazivo na bázi ropného oleje a vápenatého mýdla.

ZávěrPlastická maziva jsou někdy neprávem přehlížena pro nízké objemy výroby. Z hlediska tribodiagnosti-ky jsou využívána minimálně, ačkoliv jejich vzorky z provozu jsou samozřejmě také nositeli důležitých informací z míst, kde jsou nasazena. Je to způsobe-no především nemožností získat opravdu repre-zentativní vzorek maziva a dále většinou malým množstvím vzorku, který lze analyzovat. Přesto lze využitím vhodných analytických technik získat jejich analýzou diagnosticky zajímavé údaje.

Ing.Vladimír Nováček


54

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

6.5

7.0

7.5

8.0

8.5

9.0

%T

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Wavenumbers (cm-1)

Obrázek 5: Spektrum úsady z emulze

english abstract

Diagnostics is used for exact determination of damaged machine part in modern maintenance systems. Lubricating oils analysis is successfully used for many years. But using of greases samples ? There is minimum technical articles with such themes. Although we can obtain only very small sample of grease from machine typically we can find important information about grease and machine when we use suitable analytical methods. I have described requirements for successful grease analysis and some examples from praxis.

Tribotechnika a tribológia

Pre vedeckú, odbornú a spotrebiteľskú verejnosť prichádzajú nové výzvy, ktoré sú zamerané na vedný odboro tribológie a tribotechniky. Ide o úlohy, ktoré súvisia s organizáciou tribotech-nických zariadení a mazacích služieb v oblasti výrobných, energetických, dopravných pod-nikov, pre vytváranie podmienok aplikácie tribotechnickej diagnostiky, ako aj na prípravu odborného personálu.

Cieľom workshopu je zoznámiť účastníkov o správnej aplikácii a vývoji kvalitného maziva, monitorovaní stavu kvality olejov, starostlivosti a ošetrovaní počas prevádzky. O aplikácii tribo-technických poznatkoch, na dosiahnutie mini-málnej energetickej náročnosti, predĺžení život-nosti aplikovaných mazív a tým i zlepšenie ekono-mických výsledkov podnikateľských aktivít.

Program workshopu bude zameraný aj na stroj ako taký z pohľadu mikrosveta mazacieho oleja. Cieľom workshopu je tiež upozorniť na najčastej-šie sa vyskytujúce chyby pri starostlivosti tribo-technických systémoch.

Workshop bude prínosom pre všetkých, ktorí s mazivami pracujú, používajú ich vo výrobe, ale aj v údržbe, tribotechnikom v podnikoch, technológom a technikom, pracovníkom technického rozvoja, technickým laborantom, konštruktérom, pedagógom v technických oboroch v stredných i vysokých školách. V neposlednom rade by sme privítali aj odborníkov z priemyselných odvetví výroby, energetiky, plynárenstva, dopravy, automobiliz-mu, ako aj z oblasti poľnohospodárskej techniky.

Workshop môže byť aj prvým krokom pre získanie certifikátu pre pracovníkov v oblasti tribotechniky

Progresívny prístup v systéme starostlivosti o technické zariadenia aplikáciou tribotech-niky, organizovaním techniky mazania a sta-rostlivosťou o mazivá.

vodě, teplu, korozi, mechanické únavě a předčasně Plastická maziva na bázi zpev-netuhnou. Např. schopnost přenášet zatížení je ňovadla kalcium sulfonát kom-mimořádná. Ve 4-kuličkovém EP testu simulujícím plex provozní zatížení ložisek, se dosahuje hodnot zatí-Plastická maziva na bázi zpevňova-žení 500 silových kg. Svým přirozeným charakterem dla kalcium sulfonát komplex jsou modifikované sulfonáty odolné vůči působení představují zcela novou generaci vody, vynikající odolnost je rovněž vůči korozi i v pří-maziv. Vlastnosti kalcium sulfoná-tomnosti mořské vody. Dokonce je-li mazivo smí-tů jsou známy již delší čas, ale cháno s 50% vody a podrobeno 100.000 cyklům mnoho let nebylo možno vyrobit (ASTM D 217), udržuje si svojí konzistenci. Kuličkové vyhovující plastická maziva založe-ložisko naplněné mazivem typu CERAN a provozo-ná na stávající chemické technolo-vané 8 dní za přítomnosti vody, nevykazuje žádné gii z důvodu nízké čerpatelnosti a známky koroze (EMCOR test), dokonce i když nebyl nevhodného chování maziva při přidán žádný inhibitor koroze, jak je nutné u jiných nízkých teplotách. Avšak díky typů plastických maziv. A nejen to, při testu ASTM úspěšně vyvinuté patentované B117-73 klasické mazivo aplikované v tloušťce komplexní technologii modifikují-1,5 mm na kovovém povrchu a vystavené postřiku cí vlastnosti kalcium sulfonátů, jež slanou vodou, vykazuje korozi během 24 hodin. U produktů CERAN při shodných podmínkách se tento jev objevuje až po 1 000 hodinách. Tři stan-dardně uznávané testy tepelné stability (bod skáp-nutí, tečení a doba mazací schopnosti) ukazují, že tato maziva nezkapalní ani při teplotě dosahující přes 300 °C , což je pozoruhodný výkon. Kromě toho při návratu na pokojovou teplotu kompletně obno-vuje mazivo svojí strukturu, na rozdíl od ostatních komplexních plastických maziv, která jsou považo-vána za vysoce speciální maziva. Dokonce je-li plas-tické mazivo CERAN vystaveno náročnému ložisko-vému testu ASTM D 1263 po dobu 6 hodin při 160 °C překonává tyto nedostatky, je a otáčkách 660 ot/min, mazivo nevytéká ani netuh-možné vyrábět plastická maziva ne, což poukazuje na velmi dobrou životnost a tr-výjimečných vlastností. U plastic-vanlivost při vysokých teplotách. Testy ukazují rov-kých maziv řady CERAN tak lze něž vynikající oxidační odolnost. Je-li takové mazi-zaznamenat skutečně pozoruhod-vo umístěno v utěsněném kontejneru, za přítom-ný průlom, kdy u těchto produktů nosti stlačeného kyslíku při 100 °C, pokles tlaku bylo při aplikacích zaznamenáno o 0,3 baru po 100 hodinách odpovídá 2 letem nor-snížení spotřeby maziva až o 50 % mální skladovací životnosti. U maziv CERAN je tako-oproti klasickým mazivům. Maziva vý pokles tlaku zaznamenán až po 500 hodinách. typu CERAN (viz obr.1) se speciální Na druhé straně provozní testy prokazují výborné destičkovou strukturou předsta-vlastnosti při nízkých teplotách, kdy mazivo zůstává vují komplexní řadu plastických snadno čerpatelným. Počáteční měřený odpor při -maziv, jež jsou vysoce odolná

Průmyslová odvětví neustále vyhledávají plastická maziva, jež nabízejí nejkvalitnější

technické parametry mazání: lepší mechanickou stabilitu, zvýšenou odolnost vůči smyku

a vodě, účinnější ochranu proti korozi, stálý výkon jak při vysokých tak nízkých teplotách.

Stále častěji se proto v praxi začínají prosazovat aplikace moderních typů plastických

maziv na bázi zpevňovadla kalcium sulfonát komplex a na bázi polymočoviny.

55

Aplikace a diagnostika plastických maziv

Obr.1 Aplikace plastického maziva typu CERAN


20 °C v kuličkovém ložisku při 1 otáčce/min (test CERAN WR 1 (2) - mazivo konzistence NLGI 1 (2) ASTM D 1478) s mazivem je extrémně nízký. typu WR („Water Resistance“) : vodě odolné vysoce Některé konzistence řady maziv TOTAL CERAN výkonné víceúčelové plastické mazivo, formulo-vyhovují i při -40 °C. Proto pro všechny praktické vané pro mazání všech typů průmyslových, účely jsou běžné provozní rozsahy použití od námořních a terénních aplikací, provozovaných -40 °C do +180 °C. při nejobtížnějších podmínkách (voda, teplo,

prach a jiné znečištění). Pro praktické použití lze vhodnou aditivací a kon- CERAN MM – mazivo konzistence NLGI 2 : vhodné zistencí, tedy množstvím zpevňovadla v oleji, pro mazání ložisek, kloubů, rámů a mechanismů vytvořit plastická maziva CERAN pro mnoho roz- rázově zatížených v průmyslu a dopravě (stavební ličných speciálních aplikací a řešení náročných tri- a zemědělské stroje, lodní průmysl…)botechnických problémů : CERAN PM – mazivo konzistence NLGI 1-2 : vhod-CERAN AD PLUS - mazivo konzistence NLGI 0: né pro ložiska průmyslových aplikací provozova-adhesivní vysoce výkonné plastické mazivo s vel- ných při vysokých teplotách a zatíženích, v přítom-mi viskózním základovým olejem (KV40 > 1 700 nosti vody, prachu… (papírenský průmysl…)

2mm /s) navržené pro mazání kluzných vedení, CERAN FG – mazivo konzistence NLGI - 2: doporu-kabelů, ocelových lan, navijáků, otevřených pře- čené pro mazání strojních zařízení v potravinářství vodů a řetězů provozovaných v obtížných pod- a zemědělství. Je schváleno dle NSF H1 jako mazi-mínkách. vo pro náhodný kontakt s potravinami. CERAN GEP - mazivo konzistence NLGI 0 s pevný-mi mazivostními přísadami : vysoce výkonné plas- Plastická maziva se zpevňovadlem na bázi poly-tické mazivo obsahující pevná maziva, navržené močovinypro použití v otevřených převodech rotačních Plastická maziva se zpevňovadlem na bázi poly-pohonů bubnů, jednoduchých a zdvojených pas- močoviny se vyznačují zejména dlouhou život-torků vypalovacích pecí a pohonů drtičů provozo- ností, čili dlouhodobým zachováním podstat-vaných v obtížných podmínkách. ných funkcí maziva za velmi náročných provoz-CERAN HV (HVA) - mazivo konzistence NLGI 1,5 ních podmínek (vysoké teploty, tlaky, suché nebo (2) : víceúčelové EP (extrémní tlaky) plastické mazi- naopak vlhké prostředí, …).vo, vyvinuté zejména pro mazání uzavřených prů- Vlastnosti močoviny jsou známy již delší dobu, myslových ložisek provozovaných při vysokých nicméně považuje se za poměrně obtížné vyrobit teplotách a vysokém zatížení (důlní, ocelářský prů- v uspokojivé a požadované technické kvalitě plas-mysl, drtící zařízení…). tické mazivo založené na technologii, kde zpev-CERAN HVS - mazivo konzistence NLGI 1-2 : více- ňovadlem je právě polymočovina. Výrobky řady účelové EP vodě odolné mazivo s viskózním zákla- ALTIS proto představují maziva, kde se podařilo při

2 zvýšených provozních teplotách prodloužit život-dovým olejem (KV40 > 700 mm /s), vyvinuté nost ve srovnání s „klasickými“ komplexními mazi-zejména pro aplikace pomaluběžných extrémně vy až o 50 %. Tato maziva poskytují výborný mazací zatížených ložisek při vysokých provozních teplo-výkon, zesílenou mechanickou stabilitu a pevnost tách (ocelářství, doly...), kde může docházet k čas-ve smyku, účinnější antikorozní ochranu a trvalý tému kontaktu maziva s vodou.

CERAN LT - mazivo konzistence NLGI 1-2 : synte- výkon jak při vysokých tak nízkých teplotách. tické víceúčelové EP (extrémní tlaky) plastické Vykazují velmi dobrou skladovatelnost a rovněž mazivo, obsahující syntetický základový olej, spe- vysokou odolnost vůči tuhnutí. Pozoruhodná je ciálně navržené pro aplikace při různých provoz- i schopnost snižovat hlučnost provozovaného zaří-ních podmínkách. Díky velmi důmyslné formulaci zení. To z nich činí ideální maziva pro aplikace v roz-a výkonnovým rezervám, funguje dobře jak při níz- manitých průmyslových aplikacích, v automobilis-kých tak i vysokých teplotách. mu, ocelářském průmyslu, papírenství apod. :

- Mazání ložisek elektromotorů a generátorů CERAN MS - mazivo konzistence NLGI 1-2 s přísa-(v případě uzavřených systémů se může jednat dou disulfidu molybdenu: vhodné pro mezní i o celoživotní náplně)mazání při vysokých tlacích a vysoké teplotě. - Ložiska, kluzná vedení, ozubené hřebeny Přítomnost disulfidu molybdenu v případě vystavené vysokým teplotám v suchém resp. vlh-náhodného přehřátí garantuje dobré mazání kém prostředía zabraňuje zadření nebo zablokování.

57

- Ložiska extrakčních ventilátorů na horký plyn, Minimální znečištění v důsledku snížených ztrát nebo páru, uložení sušiček, čerpadel, ložisek a únikůdopravníků v sušárnách a pro všechny aplikace, kde jsou i střední až vysoké otáčky a teploty Přehled základních diagnostických testova-

cích metod na monitorování technických para-metrů plastických mazivStanovení kónické penetrace (ASTM D 217, ISO 2137 )Stanovení mechanické stability (ASTM D 217, ISO 2137 )Stanovení bodu skápnutí (IP 396)Stanovení oxidační stability (ASTM D 942, DIN 51808 )Stanovení valivé stability (ASTM D 1831)Stanovení separace oleje (ASTM D 1742, ASTM D 6184 )

Ekonomické výhody uvedených maziv:Výrazně nižší nároky na prostoje, údržbu a mazací Test na vymývání vodou (ASTM D 1264)servis Test na postřik vodou (ASTM D 4049)Racionalizace skladování a zjednodušení údržby, Stanovení životnosti maziva v kuličkových ložis-jelikož maziva těchto typů jsou schopna nahradit kách (ASTM D 51821, ASTM D 3336) mnoho dalších konvenčních plastických maziv Stanovení koroze na měď (ASTM D 4048 ) Efektivní snížení spotřeby maziv až o 50 % Dynamický test na korozi EMCOR(ISO 220, DIN Nižší riziko nákladných poškození a havárií 51802)Snížené riziko chybné aplikace maziva v důsledku 4 kuličkový test na svaření (ASTM D 2596 ) obr. 2 zjednodušené údržby 4 kuličkový test na opotřebení ( Din 51350-T5)Zvýšená bezpečnost na pracovišti v důsledku niž- Stanovení tlaku nízkoteplotního tečení (DIN 51805)ších ztrát a úniků Stanovení nízkých teplot pomocí kroutícího Maziva typu CERAN a ALTIS neobsahují žádné momentu (IP 186)těžké kovy nebo složky, jež jsou považovány za Kroutící moment při nízké teplotě (ASTM D 1478) škodlivé lidskému zdraví a životnímu prostředí Text: Ing. Pavel Růžička

Plastická maziva ALTIS se zpevňovadlem na polymočoviny

Výrobek

Aplikace

ALTIS EM 2 Přednostně doporučované mazivo pro utěsněné náplně dlouhodobé životnosti. Mazání ložisek, kluzných vedení vystavených vysokým teplotám v suchém nebo mírně vlhkém prostředí (elektromo-tory, generátory, ventilátory, ložiska sušiček, čerpadel, dopravníků). Veškeré aplikace s vysokými otáčkami a teplotami.

ALTIS MV 2 Přednostně doporučené mazivo pro dlouhé přemazávací intervaly včetně celoživotních náplní (valivá a jehlová ložiska elektromotorů, ventilátorů, řídících jednotek). Veškeré aplikace se středními až vysokými otáčkami, středním až zvýšeným zatížením a vyššími teplotami.

ALTIS SH 2 Mazivo se syntetickým základovým olejem vykazující vynikající nízkoteplotní a vysokoteplotní vlastnosti. Určeno pro dlouhé přemazávací intervaly (elektromotory, ventilátory, čerpadla, sušičky…) pro zařízení s vysokými otáčkami a širokým rozsahem pracovních teplot.

Obr.2 : 4 kuličkový test na svaření ( ASTM D 2596 ) – sta-novení zatížení při dosažení bodových svarů 3 statických a jedné rotující koule v bodovém styku ve 4 kuličkovém testovacím přístroji naplněném testovacím mazivem

english abstract

This article informs about lubricants - greases with a high performance based on polyurea and kalcium sulphonate complex thickeners and describes a general overview of diagnostic methods related to lubricants – greases


56

20 °C v kuličkovém ložisku při 1 otáčce/min (test CERAN WR 1 (2) - mazivo konzistence NLGI 1 (2) ASTM D 1478) s mazivem je extrémně nízký. typu WR („Water Resistance“) : vodě odolné vysoce Některé konzistence řady maziv TOTAL CERAN výkonné víceúčelové plastické mazivo, formulo-vyhovují i při -40 °C. Proto pro všechny praktické vané pro mazání všech typů průmyslových, účely jsou běžné provozní rozsahy použití od námořních a terénních aplikací, provozovaných -40 °C do +180 °C. při nejobtížnějších podmínkách (voda, teplo,

prach a jiné znečištění). Pro praktické použití lze vhodnou aditivací a kon- CERAN MM – mazivo konzistence NLGI 2 : vhodné zistencí, tedy množstvím zpevňovadla v oleji, pro mazání ložisek, kloubů, rámů a mechanismů vytvořit plastická maziva CERAN pro mnoho roz- rázově zatížených v průmyslu a dopravě (stavební ličných speciálních aplikací a řešení náročných tri- a zemědělské stroje, lodní průmysl…)botechnických problémů : CERAN PM – mazivo konzistence NLGI 1-2 : vhod-CERAN AD PLUS - mazivo konzistence NLGI 0: né pro ložiska průmyslových aplikací provozova-adhesivní vysoce výkonné plastické mazivo s vel- ných při vysokých teplotách a zatíženích, v přítom-mi viskózním základovým olejem (KV40 > 1 700 nosti vody, prachu… (papírenský průmysl…)

2mm /s) navržené pro mazání kluzných vedení, CERAN FG – mazivo konzistence NLGI - 2: doporu-kabelů, ocelových lan, navijáků, otevřených pře- čené pro mazání strojních zařízení v potravinářství vodů a řetězů provozovaných v obtížných pod- a zemědělství. Je schváleno dle NSF H1 jako mazi-mínkách. vo pro náhodný kontakt s potravinami. CERAN GEP - mazivo konzistence NLGI 0 s pevný-mi mazivostními přísadami : vysoce výkonné plas- Plastická maziva se zpevňovadlem na bázi poly-tické mazivo obsahující pevná maziva, navržené močovinypro použití v otevřených převodech rotačních Plastická maziva se zpevňovadlem na bázi poly-pohonů bubnů, jednoduchých a zdvojených pas- močoviny se vyznačují zejména dlouhou život-torků vypalovacích pecí a pohonů drtičů provozo- ností, čili dlouhodobým zachováním podstat-vaných v obtížných podmínkách. ných funkcí maziva za velmi náročných provoz-CERAN HV (HVA) - mazivo konzistence NLGI 1,5 ních podmínek (vysoké teploty, tlaky, suché nebo (2) : víceúčelové EP (extrémní tlaky) plastické mazi- naopak vlhké prostředí, …).vo, vyvinuté zejména pro mazání uzavřených prů- Vlastnosti močoviny jsou známy již delší dobu, myslových ložisek provozovaných při vysokých nicméně považuje se za poměrně obtížné vyrobit teplotách a vysokém zatížení (důlní, ocelářský prů- v uspokojivé a požadované technické kvalitě plas-mysl, drtící zařízení…). tické mazivo založené na technologii, kde zpev-CERAN HVS - mazivo konzistence NLGI 1-2 : více- ňovadlem je právě polymočovina. Výrobky řady účelové EP vodě odolné mazivo s viskózním zákla- ALTIS proto představují maziva, kde se podařilo při

2 zvýšených provozních teplotách prodloužit život-dovým olejem (KV40 > 700 mm /s), vyvinuté nost ve srovnání s „klasickými“ komplexními mazi-zejména pro aplikace pomaluběžných extrémně vy až o 50 %. Tato maziva poskytují výborný mazací zatížených ložisek při vysokých provozních teplo-výkon, zesílenou mechanickou stabilitu a pevnost tách (ocelářství, doly...), kde může docházet k čas-ve smyku, účinnější antikorozní ochranu a trvalý tému kontaktu maziva s vodou.

CERAN LT - mazivo konzistence NLGI 1-2 : synte- výkon jak při vysokých tak nízkých teplotách. tické víceúčelové EP (extrémní tlaky) plastické Vykazují velmi dobrou skladovatelnost a rovněž mazivo, obsahující syntetický základový olej, spe- vysokou odolnost vůči tuhnutí. Pozoruhodná je ciálně navržené pro aplikace při různých provoz- i schopnost snižovat hlučnost provozovaného zaří-ních podmínkách. Díky velmi důmyslné formulaci zení. To z nich činí ideální maziva pro aplikace v roz-a výkonnovým rezervám, funguje dobře jak při níz- manitých průmyslových aplikacích, v automobilis-kých tak i vysokých teplotách. mu, ocelářském průmyslu, papírenství apod. :

- Mazání ložisek elektromotorů a generátorů CERAN MS - mazivo konzistence NLGI 1-2 s přísa-(v případě uzavřených systémů se může jednat dou disulfidu molybdenu: vhodné pro mezní i o celoživotní náplně)mazání při vysokých tlacích a vysoké teplotě. - Ložiska, kluzná vedení, ozubené hřebeny Přítomnost disulfidu molybdenu v případě vystavené vysokým teplotám v suchém resp. vlh-náhodného přehřátí garantuje dobré mazání kém prostředía zabraňuje zadření nebo zablokování.

57

- Ložiska extrakčních ventilátorů na horký plyn, Minimální znečištění v důsledku snížených ztrát nebo páru, uložení sušiček, čerpadel, ložisek a únikůdopravníků v sušárnách a pro všechny aplikace, kde jsou i střední až vysoké otáčky a teploty Přehled základních diagnostických testova-

cích metod na monitorování technických para-metrů plastických mazivStanovení kónické penetrace (ASTM D 217, ISO 2137 )Stanovení mechanické stability (ASTM D 217, ISO 2137 )Stanovení bodu skápnutí (IP 396)Stanovení oxidační stability (ASTM D 942, DIN 51808 )Stanovení valivé stability (ASTM D 1831)Stanovení separace oleje (ASTM D 1742, ASTM D 6184 )

Ekonomické výhody uvedených maziv:Výrazně nižší nároky na prostoje, údržbu a mazací Test na vymývání vodou (ASTM D 1264)servis Test na postřik vodou (ASTM D 4049)Racionalizace skladování a zjednodušení údržby, Stanovení životnosti maziva v kuličkových ložis-jelikož maziva těchto typů jsou schopna nahradit kách (ASTM D 51821, ASTM D 3336) mnoho dalších konvenčních plastických maziv Stanovení koroze na měď (ASTM D 4048 ) Efektivní snížení spotřeby maziv až o 50 % Dynamický test na korozi EMCOR(ISO 220, DIN Nižší riziko nákladných poškození a havárií 51802)Snížené riziko chybné aplikace maziva v důsledku 4 kuličkový test na svaření (ASTM D 2596 ) obr. 2 zjednodušené údržby 4 kuličkový test na opotřebení ( Din 51350-T5)Zvýšená bezpečnost na pracovišti v důsledku niž- Stanovení tlaku nízkoteplotního tečení (DIN 51805)ších ztrát a úniků Stanovení nízkých teplot pomocí kroutícího Maziva typu CERAN a ALTIS neobsahují žádné momentu (IP 186)těžké kovy nebo složky, jež jsou považovány za Kroutící moment při nízké teplotě (ASTM D 1478) škodlivé lidskému zdraví a životnímu prostředí Text: Ing. Pavel Růžička

Plastická maziva ALTIS se zpevňovadlem na polymočoviny

Výrobek

Aplikace

ALTIS EM 2 Přednostně doporučované mazivo pro utěsněné náplně dlouhodobé životnosti. Mazání ložisek, kluzných vedení vystavených vysokým teplotám v suchém nebo mírně vlhkém prostředí (elektromo-tory, generátory, ventilátory, ložiska sušiček, čerpadel, dopravníků). Veškeré aplikace s vysokými otáčkami a teplotami.

ALTIS MV 2 Přednostně doporučené mazivo pro dlouhé přemazávací intervaly včetně celoživotních náplní (valivá a jehlová ložiska elektromotorů, ventilátorů, řídících jednotek). Veškeré aplikace se středními až vysokými otáčkami, středním až zvýšeným zatížením a vyššími teplotami.

ALTIS SH 2 Mazivo se syntetickým základovým olejem vykazující vynikající nízkoteplotní a vysokoteplotní vlastnosti. Určeno pro dlouhé přemazávací intervaly (elektromotory, ventilátory, čerpadla, sušičky…) pro zařízení s vysokými otáčkami a širokým rozsahem pracovních teplot.

Obr.2 : 4 kuličkový test na svaření ( ASTM D 2596 ) – sta-novení zatížení při dosažení bodových svarů 3 statických a jedné rotující koule v bodovém styku ve 4 kuličkovém testovacím přístroji naplněném testovacím mazivem

english abstract

This article informs about lubricants - greases with a high performance based on polyurea and kalcium sulphonate complex thickeners and describes a general overview of diagnostic methods related to lubricants – greases


56

58

3. Mezinárodní zákaznický seminář společnosti Atotech Autor: Michal Kudrnáč, ředitel společností Atotech CZ, a.s. a Atotech SK, s.r.o.

Ve dnech 22. a 23.5.2012 proběhl Kudrnáč, výkonný ředitel společností Atotech 3. Mezinárodní zákaznický seminář CZ/SK představil lokální organizaci obou firem společnosti Atotech CZ/SK v pro- a možnosti zákaznické podpory na českém a slo-storách Austria Trend Hotelu venském trhu. Ing. Vojtěch Žabka, technický mana-Bratislava na téma Udržitelné tech- žer Atotech CZ, vyzdvihl důležitost TechCentra nologie budoucnosti. v České republice, analytické a materiálové labora-

toře jako neodmyslitelné součásti zákaznického ser-Přivítali jsme bezmála 180 účastní- visu pro zákazníky v České republice a na Slovensku.ků z řad provozovatelů povrcho-vých úprav z České republiky Ve lm i z aj ím a v ý př ík la d opětovného využití odpad-a Slovenska a další zástupce doda- ního tepla v galvanických procesech na příkladu vatelů do tohoto segmentu trhu. společnosti FESTA SERVIS Olomouc, s. r. o. prezento-Majitelé firem, ředitelé, manažeři v a l e n e r g e t ický auditor Ing. Tomáš Sobol. Účastníky a techničtí pracovníci měli mož- velmi zaujala prezentace Wernera Richteringa, nost získat aktuální technické WW R&D, manažera Atotech o změnách v legislati-informace o trendech týkajících se vě týkající se povrchových úprav a na ní navazují-jak průmyslových galvanických cích nových ekologičtějších technologií společnos-technologií, tak i technologií urče- ti Atotech. ných pro výrobu plošných spojů.

Zvláště toto téma související nejenom s evropskou legislativou REACH je velmi aktuální a bude zcela jistě nabývat na důležitosti. Neméně zajímavou byla i přednáška Jean-Louise Baudoina, WW OEM manažera, o nejnovějších trendech v automobilo-vém průmyslu.

Večerní společenský program se nesl v duchu slo-venského folklóru a byl příjemným zpestřením pro-gramu celé akce.

V průběhu druhého dne představili nejnovější tech-nologie z oblasti povrchových úprav a aplikací pro elektroniku vrcholní představitelé centrální organi-zace Atotech. Ve dvou oddělených workshopech

Hlavními tématy byly nezbytnost probíhaly semináře na téma protikorozních tech-udržitelného rozvoje tohoto od- nologií, aplikací zinkových lamel, bezproudového větví, vývojové projekty vedoucí chemického niklování a pomocných technologií ke snižování dopadů na životní pro- pro lakovny. Dále jsme pokračovali v tématech týka-středí a sytém TechCenter firmy jících se dekorativního pokovu, a tvrdochromování. Atotech zajišťující komplexní ser-vis lokálních zákazníků. To vše bylo Na Zákaznickém semináři společnost Atotech uká-zvýrazněno v prezentacích Pablo zala směr, kterým se bude nezbytně toto odvětví Nieto Alisedy, vicepresidenta GMF ubírat do budoucna. Je to jednoznačně směr udrži-WW, a Gertjana van der Wala, vi- telného rozvoje se stále větším důrazem na snižová-cepresidenta pro EU/AM. Michal ní dopadů na životní prostředí.

OHLIADNUTIE za:

•••••••••

oleje hydraulickéoleje kompresorovéoleje turbínovéoleje ložiskovéoleje antikorózneoleje reznéoleje pre klzné vedeniaoleje pre kalenie a prenos teplaoleje elektroizolačnéoleje priemyselné prevodovéobrábacie kvapalinyplastické mazivá

[email protected]

••

PRIEMYSELNÉ OLEJE

•

INOVÁCIE - KVALITA - SERVIS

Lučenec, Zvolenská cesta 3132, +421 47 433 0917Hradište pod Vrátnom, U ihriska 300, +421 34 658 1202

Distribučné sklady :

www.mogul.sk [email protected]

tribotechnika_4_2012_nahlad_1

Documents

reduce friction

rotating machine

hladinu uv

predasnmu

pomocou ktorej

vmnn hlaviky

snen vlenho

podmienkach