Smary wysokotemperaturowe to specjalistyczne środki smarne przeznaczone do pracy w ekstremalnych warunkach termicznych i mechanicznych. Wyróżniają się wyjątkową odpornością na wysokie temperatury, tarcie i działanie czynników zewnętrznych. Zapewniają skuteczną ochronę elementów mechanicznych, minimalizują zużycie i przedłużają żywotność maszyn oraz urządzeń. Znajdują zastosowanie m.in. w przemyśle i motoryzacji. Co warto wiedzieć o ich składzie chemicznym? Jakie normy opisują smary wysokotemperaturowe?
Smar miedziany – skład i właściwości
Smar miedziany to jeden z najskuteczniejszych środków smarnych wykorzystywanych w wymagających warunkach termicznych i mechanicznych. Jedną z najważniejszych właściwości smaru miedzianego jest wysoka odporność na wilgoć, korozję i działanie agresywnych chemikaliów. Miedź, jako materiał przewodzący ciepło, umożliwia skuteczne odprowadzanie nadmiaru energii cieplnej, chroniąc elementy przed przegrzaniem i uszkodzeniami. Dodatkowo wyróżnia się wyjątkową stabilnością w szerokim zakresie temperatur od około -50°C do około 1100°C.
W smarze znajdują się cząstki miedzi w proszku, które tworzą trwałą warstwę ochronną między powierzchniami roboczymi, minimalizując tarcie i zapobiegając zatarciu. Dzięki ich zdolności do przewodzenia ciepła, smar miedziany umożliwia równomierne rozpraszanie temperatury, zwiększając tym samym trwałość smarowanych elementów. Z kolei syntetyczne oleje bazowe zapewniają stabilność w wysokich temperaturach, zapobiegając utracie właściwości smaru w trakcie pracy. Dodatki przeciwkorozyjne i antyoksydacyjne wzmacniają trwałość smaru, chroniąc elementy mechaniczne przed działaniem czynników chemicznych i wilgoci, które mogą prowadzić do korozji.
Smar grafitowy – skład chemiczny i właściwości
Smar grafitowy jest wszechstronnym środkiem smarnym stosowanym m.in. w wymagających środowiskach przemysłowych. Jego właściwości zapewniają efektywne działanie w temperaturach sięgających nawet 500°C. Doskonale chroni powierzchnie metalowe przed tarciem, wydłużając ich żywotność nawet w trudnych warunkach pracy. Wykazuje również skuteczne działanie antykorozyjne. Ponadto zabezpiecza powierzchnie robocze, ograniczając ich zużycie, szczególnie w przypadku elementów pracujących przy dużych obciążeniach mechanicznych. Dzięki właściwościom redukującym tarcie wspiera płynność pracy elementów, zmniejszając ryzyko awarii i wydłużając czas eksploatacji maszyn.
Skład chemiczny smaru grafitowego bazuje na proszku grafitowym. Cząstki grafitu tworzą na powierzchniach roboczych cienką warstwę ochronną, która redukuje tarcie i zapobiega nadmiernemu zużyciu. Warstwa grafitowa jest niezwykle trwała i odporna na wysokie temperatury. W składzie smaru znajdują się również zagęszczacze na bazie mydła litowego lub wapniowego. Te substancje stabilizują konsystencję smaru, ułatwiają jego aplikację i utrzymują właściwości w szerokim zakresie temperatur. Z kolei oleje mineralne lub syntetyczne odpowiadają za właściwości smarne, umożliwiając skuteczną pracę elementów mechanicznych zarówno w niskich, jak i wysokich temperaturach. Doskonale nadaje się do smarowania łożysk, sworzni i zawiasów.
Smar do sworzni – skuteczna ochrona przed nadmiernym zużyciem
Sworznie to elementy zawieszenia narażone na intensywne obciążenia mechaniczne i podwyższone temperatury, które mogą prowadzić do przyspieszonego zużycia, a nawet do awarii. Sworznie zawieszenia nagrzewają się głównie z powodu tarcia powstającego między ich powierzchniami roboczymi a gniazdami, w których są osadzone. Tarcie to jest efektem ruchów zawieszenia, które w trakcie jazdy podlega nieustannym zmianom. Dodatkowym źródłem ciepła jest bliskość innych podzespołów, takich jak hamulce, które generują wysoką temperaturę.
Ponadto sworznie są narażone czynniki zewnętrzne w postaci wilgoci i soli drogowej. Na skutek ich działania mogą powstać ogniska korozji, które zwiększają tarcie i przyspiesza degradację materiału. Smar wysokotemperaturowy tworzy barierę ochronną, która zapobiega przedostawaniu się wody i agresywnych substancji chemicznych do metalowych powierzchni. Ochronna warstwa smaru zapobiega mikrouszkodzeniom i deformacjom powierzchni roboczych sworznia. W wyniku tego elementy pracują płynniej, a ich żywotność jest wydłużona. Standardowe smary mogłyby stracić swoje właściwości, prowadząc do degradacji ochronnej warstwy i wzrostu tarcia.
Smar odporny na wysokie temperatury – przykładowe zastosowania
Smar wysokotemperaturowy znajduje szerokie zastosowanie zarówno w przemyśle, jak i motoryzacji. Służą m.in. do:
- zapewniania ochrony łożysk turbosprężarek, które pracują w wysokich temperaturach generowanych podczas działania silnika,
- smar miedziowy służy m.in. do ochrony przenośników w liniach lakierniczych,
- łożysk w maszynach do produkcji papieru i przetwarzania tektury są, zapewniając ich trwałość w wysokich temperaturach procesu suszenia,
- kolejnymi zastosowaniami są elementy układu zaworowego w silnikach spalinowych, które wymagają smarów odpornych na wysokie temperatury,
- łożyska piecowe, ruszty i rolki transportowe są również zabezpieczane smarami wysokotemperaturowymi, które gwarantują ich trwałość i wydajność w warunkach intensywnego nagrzewania np. w przemyśle hutniczym,
- także połączenia gwintowane w układach wydechowych są zabezpieczane smarami wysokotemperaturowymi.
Smar wysokotemperaturowy – do czego jeszcze jest wykorzystywany?
- sworznie zawieszenia w pojazdach są chronione przez smary miedziane i grafitowe, które zmniejszają tarcie, zapobiegają zużyciu oraz przedłużają trwałość elementów w trudnych warunkach,
- smar miedziowy elementy układu hamulcowego, takie jak klocki i zaciski,
- stosowane w łożyskach wentylatorów piekarnikowych, zapewniają ochronę przed tarciem i przedłużają ich żywotność w piekarnikach przemysłowych oraz suszarniach.
- maszyny do kruszenia i przesiewania są smarowane środkami odpornymi na wysokie temperatury, które zapewniają niezawodną pracę elementów ruchomych w środowisku wysokich obciążeń i zapylenia.
- z kolei w wytwórniach mieszanek mineralno-asfaltowych są wykorzystywane do ochrony ruchomych elementów maszyn pracujących w wysokiej temperaturze i pod dużym obciążeniem.
Jakie normy opisują smary wysokotemperaturowe?
Norma PN-EN ISO 6743 klasyfikuje przemysłowe środki smarne, w tym smary plastyczne, dzieląc je na 18 grup, z których każda odpowiada innemu zastosowaniu. Smary plastyczne są sklasyfikowane w grupie X. Norma DIN 51502 definiuje klasy smarów i wymagania dotyczące ich właściwości. Jest szeroko stosowana w Europie i precyzuje oznaczenia smarów, uwzględniając ich skład, konsystencję i zakres temperatur pracy. Z kolei norma DIN 51821 (FAG FE9) określa metody badania trwałości smarów w wysokich temperaturach.
Kolejną normą jest 51825, która klasyfikuje smary plastyczne stosowane w przemyśle, uwzględniając ich konsystencję, zakres temperatur pracy i odporność na wodę. Zakres temperatur stosowania smarów plastycznych ujęty w tej normie obejmuje maksymalne temperatury pracy od +60°C do +240°C i minimalne warunki pracy w zakresie od -10°C do -60°C. Środki zostały podzielone na 14 klas jakościowych, oznaczonych symbolami od C do U.
Smar odporny na wysokie temperatury – pozostałe normy
W przemyśle spożywczym stosuje się smary wysokotemperaturowe spełniające normę NSF H1, która dopuszcza ich przypadkowy kontakt z żywnością. Standard NSF/ISO 21469 określa wymagania dotyczące produkcji, składu chemicznego i bezpieczeństwa smarów używanych w zakładach produkcyjnych. Z kolei National Lubricating Grease Institute (NLGI) klasyfikuje smary na podstawie ich konsystencji, która jest mierzona za pomocą penetrometru zgodnie z normą DIN ISO 2137. Głębokość wniknięcia stożka pozwala na przyporządkowanie smaru do klasy konsystencji wg NLGI (DIN 51 818).
Podsumowanie informacji
Smary wysokotemperaturowe to niezastąpione środki smarne stosowane w trudnych warunkach pracy, takich jak wysokie temperatury, intensywne obciążenia i agresywne środowiska. Dzięki swoim unikalnym właściwościom chronią elementy mechaniczne przed zużyciem, tarciem i korozją, jednocześnie zwiększając ich trwałość. Znajdują zastosowanie m.in. w przemyśle i motoryzacji.