Molykote PG 65 smar do przekładni zębatych metalowych i plastikowych oraz łożysk pomp

Charakterystyka i zakres zastosowania

MOLYKOTE® PG-65 Plastislip Grease jest smarem plastycznym przeznaczonym przede wszystkim do węzłów, w których współpracują tworzywa sztuczne, elastomery i metal. Producent wskazuje pary tworzywo–tworzywo, tworzywo–metal, tworzywo–guma oraz metal–guma, a wśród typowych części wymienia tuleje łożyskowe, koła zębate, prowadnice, przełączniki, dźwignie i zawiasy. W katalogu zastosowań pojawiają się także przekładnie, silniki i pompy. Oznacza to możliwość rozważenia PG 65 dla przekładni z kołami metalowymi i plastikowymi oraz dla odpowiednio zaprojektowanych łożysk pomp, lecz nie stanowi automatycznego potwierdzenia przydatności do każdego obciążonego zazębienia stalowego ani każdego typu łożyska. O wyborze decydują obciążenie, prędkość, temperatura w samym węźle, materiały, uszczelnienie i sposób dosmarowywania.

Nazwa „Plastislip” dobrze oddaje główne zadanie formulacji: ograniczenie tarcia i hałasu przy ruchu ślizgowym części z polimerów. W przekładni z tworzywa smar powinien jednocześnie tworzyć film oddzielający zęby, nie wywoływać pęcznienia ani pękania naprężeniowego materiału i pozostawać w strefie zazębienia. W łożysku pompy dochodzi wymóg zachowania stabilnej pracy podczas długich cykli oraz zgodności z koszykiem, uszczelnieniem i smarem pozostałym po montażu. Dane katalogowe są punktem wyjścia do oceny, nie zastępują prób na rzeczywistym urządzeniu.

Budowa smaru i mechanizm działania

Według karty technicznej PG 65 zawiera syntetyczny olej węglowodorowy typu PAO, zagęszczacz na bazie mydła litowego oraz specjalnie dobrane stałe składniki smarne. Olej bazowy zapewnia przepływ przy niskiej temperaturze i smarowanie hydrodynamiczne tam, gdzie prędkość względna oraz geometria umożliwiają utworzenie filmu. Zagęszczacz wiąże olej w strukturze smaru i ogranicza jego odpływ z otwartej przekładni lub obudowy. Składniki stałe wspomagają smarowanie graniczne, gdy film olejowy chwilowo staje się zbyt cienki, na przykład przy rozruchu, nawrocie ruchu, dużym nacisku na wierzchołku zęba i małej prędkości ślizgu. Producent nie ujawnia tu pełnej receptury ani stężenia poszczególnych dodatków; nie należy przypisywać produktowi konkretnego rodzaju cząstek stałych bez dokumentu partii.

Parametry identyfikacyjne i sposób ich odczytywania

Są to wartości typowe, a nie granice specyfikacyjne dla odbioru każdej dostawy. Szczególnie istotna jest niezgodność oznaczenia NLGI: karta techniczna podaje 1 wraz z penetracją 275–305, podczas gdy opis produktu pokazuje 2. W zestawieniach handlowych pojawiają się również oznaczenia 1 i 1–2. Ponieważ klasa konsystencji wpływa na pompowalność, wycieki i pracę małych łożysk, do projektu, zakupu seryjnego i reklamacji trzeba przyjąć wartość potwierdzoną w aktualnym dokumencie producenta dla zamawianego opakowania i partii. Nie wolno arbitralnie uśredniać tych oznaczeń.

Nie należy także utożsamiać wyniku zużycia czterokulowego z obciążeniem spawania w innym wariancie próby czterokulowej. Wyniki 0,6 mm przy 400 N oraz publikowane w niektórych zestawieniach obciążenia zespawania rzędu 2000–2100 N opisują odmienne procedury, inne kryteria i nie przewidują bezpośrednio trwałości zębów przekładni. Aby ocenić stalowe koła pracujące z dużym momentem, potrzebne są obliczenia kontaktowe, rozkład obciążeń, prędkość obwodowa i test na docelowej geometrii.

Przekładnie metalowe i plastikowe

W przekładni tworzywo–tworzywo smar ogranicza tarcie ślizgowe i może zmniejszyć drgania oraz słyszalny hałas. W przekładni tworzywo–metal szczególną uwagę trzeba poświęcić temperaturze zęba polimerowego: tworzywo ma inne przewodnictwo ciepła i inny moduł sprężystości niż stal, dlatego miejscowe nagrzewanie i odkształcenie mogą stać się ograniczeniem zanim zostanie przekroczona katalogowa temperatura smaru. W parze metal–metal PG 65 można rozważyć tylko po sprawdzeniu nośności i warunków pracy. Opis producenta akcentuje skojarzenia z tworzywami, nie przedstawia uniwersalnego zatwierdzenia dla silnie obciążonych stalowych przekładni przemysłowych.

Łożyska pomp: warunki dopuszczenia

Określenie „łożyska pomp” wymaga doprecyzowania konstrukcyjnego. Jeżeli łożysko toczne lub ślizgowe znajduje się w oddzielnej, smarowanej komorze napędu, PG 65 można wziąć pod uwagę pod warunkiem zgodności lepkości, konsystencji, temperatury oraz prędkości z wymaganiami producenta łożyska i pompy. Katalogowa grupa „pumps” w katalogu produktu nie dowodzi, że smar może pracować bezpośrednio w komorze przepływu cieczy albo w kontakcie z wodą pitną, żywnością, paliwem czy agresywnym medium. W pompach z łożyskami smarowanymi samym tłoczonym medium stosuje się zasady projektowe właściwe dla tego medium, a nie automatycznie smar plastyczny.

Dla łożyska tocznego trzeba wyznaczyć temperaturę rzeczywistą przy bieżni, nie tylko temperaturę otoczenia. Należy odczytać z dokumentacji pompy obroty, średnicę średnią łożyska, obciążenie, typ uszczelnienia i zalecaną lepkość oleju bazowego w temperaturze pracy. Wartość 17 mm²/s przy 40 °C jest stosunkowo niską lepkością katalogową i wymaga sprawdzenia, czy po ogrzaniu zapewni oczekiwany film dla danej kombinacji prędkości i obciążenia. Bez lepkości w drugiej temperaturze oraz danych łożyska nie da się wiarygodnie policzyć stosunku lepkości roboczej do wymaganej. Nie należy wyprowadzać okresu dosmarowania z samego zakresu −55 do +130 °C.

Zgodność z tworzywami i elastomerami

Karta produktu podaje zgodność badaną m.in. z PET, HDPE, PTFE, nylonem i PBT, a w grupie elastomerów z NBR, PIB, poliuretanem i neoprenem. Sformułowanie „zgodność” odnosi się do wskazanych materiałów i metod oceny; nie jest gwarancją dla każdej odmiany handlowej, barwnika, napełniacza, kleju, powłoki i naprężonego detalu. Ten sam polimer może zachowywać się inaczej w cienkim zatrzasku niż w masywnym kole zębatym. W projekcie należy przeprowadzić próbę zanurzeniową lub kontaktową na rzeczywistych elementach, porównać masę, wymiary, twardość, wytrzymałość i pękanie naprężeniowe przed starzeniem i po nim.

Temperatura, woda i warunki otoczenia

Zakres od −55 do +130 °C jest zakresem zastosowania podawanym w dokumentacji produktu. Dolna granica ma znaczenie dla mechanizmów uruchamianych na mrozie, lecz moment rozruchowy zależy także od konstrukcji, lepkości pozostałych mediów i geometrii uszczelnienia. Górna granica dotyczy smaru, a nie dopuszczalnej temperatury wszystkich polimerów, silnika i łożyska. Przy pracy ciągłej w pobliżu krańców należy wykonać próby trwałości, ponieważ temperatura lokalna w styku może być wyższa od temperatury mierzonej na obudowie. Zakresu nie należy ekstrapolować na chwilowe przegrzanie bez oceny zmian własności po takim zdarzeniu.

Wymywanie 2,5% przy 80 °C świadczy o zachowaniu próbki w określonym teście laboratoryjnym. Nie pozwala automatycznie zakwalifikować smaru do łożyska stale zalewanego wodą, roztworem detergentu lub środkiem procesowym. Strumień cieczy pod ciśnieniem, para, częste mycie i uszkodzone uszczelnienie mogą działać znacznie silniej niż warunki próby. Dla pomp w wilgotnym otoczeniu trzeba rozdzielić odporność smaru na przypadkowy kontakt z wodą od odporności całego węzła na wnikanie cieczy. Podobnie odparowanie 0,4% po 24 godzinach przy 100 °C nie wyznacza odstępu wymiany w tysiącach godzin pracy.

Nakładanie i obsługa

Producent zaleca nakładanie na powierzchnie czyste i suche; dopuszcza pędzel, smarownicę oraz automatyczny dozownik. Przed montażem usuwa się zanieczyszczenia, ścier i stary smar w zakresie przewidzianym instrukcją urządzenia. Nowego środka nie należy bez sprawdzenia mieszać z pozostałością o nieznanym zagęszczaczu. Na przekładni należy rozprowadzić warstwę po obu współpracujących elementach i skontrolować jej pozostawanie na zębach po próbie rozruchowej. W łożysku pompy należy zachować procedurę napełnienia podaną przez producenta urządzenia; masa dawki i częstotliwość uzupełniania wynikają z geometrii, obrotów, temperatury i szczelności.

Kryteria doboru i ograniczenia

W trakcie kwalifikacji łożyska pompy przydatna jest próba z zapisem trendu temperatury i drgań po uruchomieniu, po osiągnięciu równowagi cieplnej i po kilku cyklach pracy. Zmiana temperatury może wynikać zarówno z niedoboru filmu, jak i z nadmiernego napełnienia, dlatego wynik trzeba interpretować razem z ilością smaru, obrotami i obciążeniem. W przekładni ocenia się ślad kontaktu na szerokości zęba, przyrost luzu oraz stan smaru na dnie obudowy. Utrata oleju, grudki, wyraźna zmiana barwy, obecność opiłków albo wilgoci są sygnałami do analizy przyczyny. Próbę porównawczą należy prowadzić przy tym samym cyklu i tej samej dawce co dla smaru referencyjnego. Tak uzyskana obserwacja ma większą wartość dla konkretnej pompy lub przekładni niż pojedynczy wynik z laboratorium podany bez geometrii węzła.

PG 65 nie jest automatycznie smarem spożywczym, medycznym, do tlenu ani do kontaktu z wodą pitną. Samo przypisanie produktu do kategorii maszyn spożywczych nie jest certyfikatem NSF H1 ani zgodą na przypadkowy kontakt z żywnością. Nie można też uznać opisu „wysokie obciążenia” ze starszych materiałów handlowych za liczbowe zatwierdzenie dla każdego stalowego zazębienia. Jeżeli projekt wymaga określonego dopuszczenia, przed zakupem trzeba uzyskać jego ważny dokument. Przy węzłach z dużą prędkością, skrajnym obciążeniem lub agresywnym medium należy porównać PG 65 z innymi smarami na podstawie danych pomiarowych i testu urządzenia.

Wniosek techniczny

MOLYKOTE PG 65 jest kandydatem do smarowania zębatych mechanizmów polimerowych i mieszanych, tulei oraz wybranych, odseparowanych od pompowanej cieczy węzłów łożyskowych. Atutami wynikającymi z opublikowanych badań są szeroki katalogowy zakres temperatur, mały ślad zużycia w określonej próbie czterokulowej, niskie wymywanie w teście laboratoryjnym i potwierdzona przez producenta zgodność z wybranymi polimerami oraz elastomerami. W przekładni metalowej i łożysku pompy decyzja wymaga dodatkowej kontroli obciążeń, lepkości w temperaturze pracy, dawki i interwału. Rozbieżna klasa NLGI pozostaje kwestią do pisemnego wyjaśnienia przed zatwierdzeniem specyfikacji. Taki sposób interpretacji oddziela dane pomiarowe od przewidywań i pozwala dobrać smar do rzeczywistego węzła, a nie tylko do nazwy kategorii w katalogu.