Come scegliere un grasso industriale?

Categorie: Argomentazioni Tecniche Grasso Industriale

Come orientarsi nella scelta del grasso industriale giusto?

Attualmente sul mercato dei prodotti per la lubrificazione industriale , che sia essa ad olio o a grasso, le possibilità presenti sono davvero infinite e molto spesso per i “non addetti i lavori” è davvero difficile districarsi in questo ventaglio di scelte; per fare una scelta più consapevole occorre perciò per prima cosa avere una conoscenza di base su come è fatto un grasso industriale e come cambiano le sue proprietà.

Cos’è un grasso industriale?

L’ASTM International definisce il grasso lubrificante come una “…dispersione da semifluida a solida di un addensante in un lubrificante liquido.”

Altri ingredienti chiamati additivi vengono aggiunti per conferire altre caratteristiche speciali ad ogni singolo prodotto.

GRASSO  =  OLIO BASE  ( 80-90%) + ADDENSANTE ( 2-20%)+ ADDITIVI (0-15%)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           

  • L’olio base fornisce la lubrificazione
  • L’addensante è costituito da componenti privi o a base di saponi metallici che tengono fermo l’olio base ( una sorta di “spugna” )
  • Gli additivi migliorano le prestazioni del lubrificante minimizzando attrito, usura, ruggine, corrosione, ossidazione, etc

OLIO BASE

Come abbiamo visto circa l’80-90% di un grasso è costituito dall’olio base: essa fornisce la lubrificazione necessaria per minimizzare l’attrito e la sua viscosità ( la resistenza di un fluido allo scorrimento ) è uno dei fattori chiave nella scelta dei prodotti, anzi in alcuni casi è IL fattore determinante per la scelta stessa ( applicazioni veloci come i cuscinetti dei motori elettrici richiedo un olio base molto fluido, es. ISO VG 100,  per non “contrastare” la rotazione del cuscinetto stesso; applicazioni sottoposte ad acqua richiedono olio base con viscosità alta, es. ISO VG 460, perchè rende il grasso molto più adesivo e resistente al dilavamento ). L’olio base può essere di natura minerale (90%), sintetica e/o a volte biodegradabile.

ADDENSANTE

Per capire come funzione un addensante occorre immaginare il grasso come se fosse una spugna : grazie a forze di attrazione chimico-fisiche gli addensanti formano una matrice tridimensionale i cui pori liberi si vanno a riempire dell’olio base ( grazie alla tensione superficiale ) proprio come se fosse una spugna che assorbe un liquido e lo trattiene al suo interno. La consistenza del grasso ( che vedremo essere classificata in classi NLGI ) dipende proprio dalla quantità e dal tipo di addensante utilizzato :più addensante grasso più consistente, meno addensante grasso più fluido. Gli addensanti possono essere o a base di un sapone metallico ( litio, alluminio, calcio,e tc etc ) oppure di altra natura, e possono essere a base semplice o base complessa ( processo di saponificazione con acidi grassi a catena più corta che li rendono più resistenti al calore e alle forze di taglio ).

Saponi metallici grasso

ADDITIVI

Gli additivi come abbiamo detto servono a migliorare le prestazioni del grasso.

Consistenza del grasso industriale

Una caratteristica chiave del grasso lubrificante che lo contraddistingue è proprio la sua consistenza : viene definita come il grado con cui un materiale plastico resiste alla deformazione sotto all’applicazione di una forza. nel caso dei grassi lubrificanti questo fattore è in qualche modo legato alla capacità del grasso stesso di scorrere e di essere distribuito fino ai punti dove è richiesta la lubrificazione stessa ( lubrificazione centralizzata ). La consistenza di un grasso viene classificata proprio misurando la penetrazione di un cono metallico all’interno del grasso stesso e rilevandone la profondità del buco in millimetri : in tal modo vengono individuate le classi NLGI secondo una tabella di misura che dal più morbido ( NLGI 000 ) al più duro ( NLGI 6 ).

LA VISCOSITA’

La viscosità come abbiamo visto è un fattore critico nella scelta del lubrificante : la resistenza allo scorrimento sarà direttamente proporzionale alla viscosità stessa, maggiore viscosità significa maggiore resistenza e viceversa. La viscosità in funzione della tempratura al contrario ha un comportamento inversamente proporzionale : all’aumentare della temperatura avrò una diminuzione della viscosità. Questi fattori sono molto importanti da tener ben presente quando scegliamo un grasso in base all’applicazione :

  • temperature più elevate richiedono grassi con oli con viscosità più elevata
  • applicazioni a temperature più basse richiedono oli con viscosità molto bassa
  • carichi pesanti richiedono oli con viscosità molto alta
  • velocità di rotazione elevate richiedono oli con viscosità molto bassa

viscosità olio grassi

PUNTO DI GOCCIA

Un altro fattore molto importante da valutare è il punto di goccia : è la temperatura alla quale l’addensante perde la capacità di trattenere l’olio base all’interno della matrice di addensante. Le cause principalmente possono essere due :

  • la fusione dell’addensante che passa dallo stato semi-solido a liquido e inizia a fluire
  • l’olio diventa così liquido che la tensione superficiale e l’azione capillare non riescono più a mantenerlo all’interno della matrice

Da notare che il p.to di goccia dipende dal tipo di addensante : i grassi con sapone complesso ( litio complesso ) hanno punti di goccia superiore ai grassi con sapone semplice ( litio semplice).

N.B.

IL PUNTO DI GOCCIA NON E’ DA CONFONDERE CON IL LIMITE SUPERIORE DI TEMPERATURA DI ESERCIZIO DEL GRASSO che dipende da altri parametri come : stabilità all’ossidazione dell’olio base, degrado degli additivi, separazione dell’olio, etc etc

Tuttavia può essere indicativo, grassi con p.to di goccia elevato normalmente hanno la temperatura massima di applicazione più elevata rispetto a grassi con p.to di goccia inferiore.

punto di goccia addensanti

SEPARAZIONE DELL’OLIO

La separazione ( o rilascio ) dell’olio è una caratteristica importante dei grassi lubrificanti : il grasso infatti DEVE rilasciare olio per svolgere una corretta lubrificazione perchè E’ L’OLIO CHE LUBRIFICA!

Il rilascio dell’olio è un fenomeno che si verifica anche in un grasso stoccato a magazzino : sono infatti sia le sollecitazioni meccaniche ( quelle che riceve un grasso in uso ) che quelle termiche ( sbalzi di temperatura) che provocano il rilascio dell’olio.

Pertanto se apriamo un secchio di grasso e vediamo una parte di olio in superficie non ci dobbiamo preoccupare, e normale, diverso sarebbe se la quantità di olio ricoprisse tutta la superficie del grasso, cioè significherebbe un rilascio eccessivo e l’inutilizzabilità del grasso stesso.

GRASSO VS OLIO LUBRIFICANTE

La funzione principale del grasso è quella di lubrificare le parti mobili di un macchinario al fine di ridurre l’attrito e l’usura.

Questa funzione può essere assolta anche dagli oli lubrificanti, quindi quando potrebbe essere più opportuno utilizzare il grasso al posto dell’olio e perchè?

Generalmente il grasso è più efficace dell’olio quando :

  • sono presenti acqua o altri contaminanti negli ambienti di lavoro
  • la perdita di lubrificante e la pulizia sono un problema ( il grasso isola di più l’organo meccanico rispetto all’olio, es. cuscinetto )
  • limitazioni nell’installazione di impianti a circolazione olio

Ora che abbiamo una conoscenza più approfondita su cos’è un grasso, nel momento in cui dobbiamo lubrificare un componente meccanico a grasso ci si pone la domanda : qual è il grasso più idoneo alla mia applicazione?

Scegliere il grasso giusto è importante per massimizzare le prestazioni e la produttività. L’utilizzo del grasso giusto può contribuire a garantire un funzionamento efficiente e continuato, riducendo i costi e migliorando il rendimento.

  • massimizzare le prestazioni dell’impianto
  • ridurre l’usura e la corrosione dei componenti
  • prolungare gli intervalli di rilubrificazione

Nella scelta del grasso giusto occorre quindi tenere in considerazione i seguenti parametri :

  1. applicazione  ( es. cuscinetti veloci = NLGI 3 con olio base ISO VG 100 ; ingranaggi a grasso = NLGI 00/ 000 ; lubrificazione centralizzata = NLGI 0/1 ; applicazioni generiche =NLGI 1/2 )
  2. condizioni di esercizio ( vanno considerate temperatura, carico, velocità, ambiente esterno )
  3. olio base ( oli sintetici per applicazioni a temperature più alte, carichi elevati, intervalli più lunghi )
  4. compatibilità dei grassi ( influenzata da tipo di olio base, tipo di addensante e dalla composizione chimica degli additivi : prima di passare da un grasso ad un altro consultare la tabella di compatibilità tra i grassi )

Tabella di Compatibilità dei Grassi

matrice compatibilità dei grassi

Effetti comuni dell’incompatibilità del grasso industriale

  • Ammorbidimento del grasso : può comportare perdite di grasso e conseguente carenza di lubrificazione del componente meccanico
  • Indurimento del grasso : può ridurre il rilascio di olio con conseguente surriscaldamento del componente a causa dell’aumentato attrito
  • Separazione eccessiva dell’olio : possibile intasamento del circuito di ingrassaggio
  • Riduzione del punto di goccia : carenza di lubrificante alle alte temperature

A questo punto vediamo una selezione dei principali grassi della Exxon-Mobil, le loro caratteristiche  e le loro applicazioni

MOBILGREASE XHP 222    (clicca quì)

  • olio minerale iso vg 220
  • consistenza NLGI 2
  • multifunzione

MOBILITH SHC 220, 460    (clicca quì)

  • Olio base sintetico iso vg 220 o 460
  • Multifunzionale
  • Alte prestazioni

MOBIL SHC POLYREX 222, 462    (clicca quì)

  • olio sintetico iso vg 220, 460
  • certificato NSF-H1 per industria alimentare
  • adatto alle alte temperature grazie alla poliurea utilizzata come addensante

MOBILUX EP   (clicca quì)

  • olio minerale
  • multifunzione per eccellenza
  • adatto alle applicazioni standard e condizioni d’esercizio normali

Quì di seguito una tabella riassuntiva con tutti i grassi Mobil e le loro caratteristiche

Tabella grassi Mobil 1

Tabella grassi Mobil 2

Una chart con alcune indicazioni più specifiche del prodotto/i giusti in base alle specifiche applicazioni.

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