Графитовая смазка

Графитовая смазка (устаревшее название «графитная смазка УСсА») – трехкомпонентное пластичное вещество темно-коричневого или черного цвета.

Ее назначение – снижение трения в узлах и механизмах за счет образования разделительной смазочной пленки между движущимися деталями в местах, где принудительную циркуляцию масла создать сложно или практически невозможно. Графитовая смазка обеспечивает дополнительную герметизацию, обладает антикоррозионными свойствами, предохраняет детали от износа.

 

Маркировка графитовой смазки

Согласно ГОСТ 23258 – 78 «Смазки пластичные» графитовая смазка имеет обозначение – СКа 2/6-г3, где:

• С – антифрикционная группа материалов общего применения, предназначенная для снижения износа и уменьшения трения скольжения сопряженных деталей при обычных температурах.
• Ка – тип загустителя – кальциевое мыло. Нерастворимо в воде, благодаря чему графитовая смазка становится водостойкой.
• 2/6 – это техническая характеристика,показывающая рекомендуемый температурный интервал, в соответствии с принятыми сокращениями соответствует температуре от -20 ^оС до +60 ^оС.
• г – использование графита в качестве твердой добавки к нефтяному маслу.
• 3 – коэффициент проникновения частиц графита в нефтяное масло, характеризует густоту смазки.

Графитовая смазка выпускается в различном виде, от которого зависит область ее применения. Сфера применения и назначение в зависимости от формы выпуска:

• пластичная смазка – густое вещество, применяется для кинематических схем с высокой нагрузкой;
• аэрозольная смазка – содержит тонкодисперсный графит, служит консервантом резьбовых и прочих сборных соединений, подверженных высокой термической нагрузке, уменьшает вероятность прикипания, создает гарантию их раскручивания через 5 – 8 лет;
• жидкая масляная дисперсия – не содержит загустителя, обладает высокими противозадирными свойствами: предотвращает появление широких или глубоких борозд, которые могут появляться вследствие схватывания или заедания поверхностей при трении.

Эксплуатационные характеристики различных видов графитной смазки соответствуют условиям эксплуатации практически любого оборудования.

Как получают графитовую смазку?

Производство графитовой смазки регламентируется ГОСТ 3333 – 80 «Смазка графитная». Технологический процесс состоит из нескольких этапов и выглядит следующим образом:

• Для изготовления основы применяется минеральное или синтетическое нефтяное масло – смесь высокомолекулярных углеродов с температурой кипения более +300 ^оС.
• Загущение масла проводится путем добавления кальциевого жирового или синтетического мыла. Полученная смесь имеет название – солидол.
• В результате смешивания солидола с графитовым порошком получается конечный продукт – графитовая смазка.

Натуральные и синтетические составляющие солидола сказываются на его характеристиках – органическая смазка имеет более плотную консистенцию и высокое качество, а синтетическая – большую область использования и низкую цену. Степень помола графитового порошка определяет сферу применения смазки.

Состав графитовой смазки

Пластичная графитовая смазка состоит из трех основных компонентов:

• Масло – дисперсионная среда (90% от общего состава). Минеральное масло получается в процессе перегонки нефти при помощи ее дистилляции или удаления взвешенных остатков из гудрона. А переработка нефти или мазута под действием водорода с целью удаления азотосодержащих соединений позволяет уменьшить молекулярную массу конечного продукта – в результате получается масло, по свойствам приближенное к синтетическому, которое характеризуется более высокими характеристиками при эксплуатации.
• Загуститель – кальциевое мыло. Жировое мыло – результат обработки гашеной известью жирных кислот растительных масел, синтетическое образуется в результате окисления высокомолекулярных углеводородов кислородом воздуха.
• Графит – дисперсная фаза. Минерал, одна из модификаций углерода. Устойчив к воде, но смачивается маслом. Имеет слоистую структуру, благодаря которой заполняет в деталях неровности любого размера, что существенно снижает коэффициент трения. Стабильно держится на поверхности рабочей зоны, в случае замены смазки подлежит принудительному удалению.

Согласно техническим условиям, разработанным непосредственно на предприятиях, при производстве графитовой смазки допускается использовать дополнительные компоненты или заменять стандартные:

• Добавление литиевого мыла позволяет увеличить термостойкость до +140 °C.
• Замена графитового порошка на поляризованный графит, который не смачивается маслом. Это позволяет повысить коэффициент сцепления разнородных поверхностей и существенно снизить трение. Толщина слоя покрытия такой смазкой всего 5 – 20 мкм. Однако при этом важно знать, что поляризованный графит пропитывается водой, а, следовательно, сфера его применения ограничена.
• В результате замены кальциевого мыла на литиевое одновременно с добавлением порошка меди к графиту получается медно-графитовая смазка. Ее отличительная особенность – высокая механическая стабильность при температуре до +300 °C. При этом она характеризуется высокой эффективностью при защите от коррозии и износа, увеличивает количество скручиваний деталей и способствует предотвращению заклинивания.
• Добавление дисульфида молибдена к графитовому порошку позволяет расширить сферу применения материала – коэффициент ее эффективности не изменяется при использовании в сухой или влажной среде.

Кроме того, использование различных присадок, таких как порошок свинца или цинка, позволяет улучшить антикоррозионные и противозадирные качества графитной смазки.

Характеристики графитовой смазки

Характеристики смазки установлены ГОСТ 3333 – 80 и дополнительными техническими условиями:

• обеспечение непрерывной работы оборудования при температуре окружающего воздуха от -20 ℃ до +60 ℃;
• температура каплепадения смазки +80 ℃;
• предел прочности сдвига при температуре +50 ℃ – 100 Па;
• содержание воды в составе – не более 3%;
• защита от коррозии на стали марки 40, 45, 50;
• стабильность состава – допускается выпадение нефтяного масла не более 5 % от общего объема;
• температура вспышки +210 °С;
• вязкость при 0 °С – не более 100 м²/с;
• плотность – от 1,5 до 1,75 г/см³.

По степени воздействия на организм графитовая смазка относится к 4 классу опасности.

Свойства графитовой смазки

Технологические свойства графитовой смазки заключаются в следующем:

• защита от износа, задиров и повреждений,
• защита от коррозии,
• устойчивость к лакокрасочным покрытиям и полимерам,
• обеспечение герметичности,
• действие в качестве консерванта,
• теплопроводность, отвод тепла от механизма,
• электропроводность,
• устойчивость к влаге,
• температурная устойчивость,
• химическая резистентность,
• высокая адгезия.

Дополнительные свойства смазки определяются техническими условиями и зависят от свойств внесенных присадок.

Где применяется графитовая смазка?

Графитовая смазка применяется в различных отраслях промышленности, автомобилестроении и в бытовых условиях для обслуживания следующих элементов:

• опор скольжения и качения;
• направляющих;
• резьбовых соединений длительного срока службы;
• рессор;
• тяжелонагруженных подшипников;
• редукторов;
• контактов аккумулятора;
• открытых зубчатых передач;
• колесных гаек, болтов или шпилек;
• дверных петель и механизмов замков;
• узлов техники, работающей в условиях повышенного содержания пыли;
• запорной арматуры;
• конвейерных механизмов;
• соединений глушителя;
• резьбовой части свечей зажигания;
• цепей.

Кроме того, допускается смазывание окрашенных механизмов и покрытие деталей из различных полимеров.

 

Марки графитовых смазок

Среди разновидностей графитовой смазки можно выделить:

• Ойлрайт. Графитная смазка. Предназначена для устранения трения и предотвращения износа в механизмах повышенной нагрузки при температуре от -20 ^оС до + 70 ^оС. Высокие противозадирные свойства. Подходит для устранения скрипа. Не повреждает лакокрасочные покрытия, пластмассу и резину. Обладает резким запахом.
• Смолтехнохим. Смазка графитная. Изготовлена по ГОСТ 3333 – 80 из органического масла и жирового кальциевого мыла. Подходит для механизмов любой степени нагрузки. Обладает антифрикционными и антикоррозийными свойствами.
• KERRY. Графитная смазка на основе синтетического масла. Обладает повышенной механической стабильностью и антифрикционными свойствами. Устойчива в химически агрессивной среде.
• Элтранс. Графитовая смазка с высокими показателями адгезии и электропроводимости. Эффективно предотвращает прикипание и окисление деталей. Мелкодисперсный графит не вымывается из узлов даже после выработки состава.
• Смазка на основе графита и дисульфида молибдена. Интервал температуры от -180 ^оС до +420 ^оС. Устойчива к выдавливанию из зоны трения, создает герметичность. Подходит для высоконагруженных узлов и механизмов.

Отличительные характеристики смазки, а также рекомендуемые условия применения наносятся производителем на этикетку, что позволяет выбрать подходящую из большого ассортимента.

Плюсы и минусы графитовой смазки

Преимуществами использования графитовой смазки выражены в следующем:

• широкая сфера применения,
• высокие антифрикционные свойства,
• антикоррозийные свойства,
• дополнительная герметизация узлов и механизмов,
• использование в труднодоступных частях механизма,
• широкий температурный диапазон применения,
• устойчивость к агрессивным средам,
• водоотталкивающие свойства,
• гарантия раскручивания изделий по резьбе,
• заполнение мелких повреждений металла,
• консервационные свойства,
• многообразие выбора,
• длительный срок хранения – от 5 лет,
• низкая цена.

В качестве недостатка следует отметить ограниченность применения в узлах и механизмах повышенной точности – графитовый порошок в этом случае выступает как абразив, что приводит к преждевременному износу оборудования.

Что лучше – графитовая смазка или Литол?

Литол – пластическая смазка, изготовленная на основе органических или синтетических нефтяных масел с применением литиевого мыла в качестве загустителя. Такой состав характеризуется антикоррозионными, термостойкими и высокими адгезионными свойствами. Существенные различия графитовой смазки от Литола заключаются в следующем:

• Температурный диапазон применения Литола выше – до +130 ^оС.
• В процессе эксплуатации графитовая смазка дополнительно герметизирует узлы, тогда как Литол пропускает пыль и накапливает ее в своем составе.
• Частицы графита из смазки ни при каких условиях самостоятельно не вытесняются в отличие от Литола, который под воздействием высокого давления может полностью высохнуть.
• В местах плотного прилегания деталей частицы графита заполняют неровности, тем самым снижая коэффициент трения. Литол – однородная смесь, поэтому ее антифрикционные свойства немного ниже.
• Графитовая смазка обладает электропроводностью, Литол – абсолютно не проводит электричество.

Смешивание Литола и графитового порошка применяется в промышленности для повышения температурного диапазона. Но сфера применения такой смазки ограничена.

Графитовая смазка – достаточно эффективное средство для защиты нагруженных механизмов от износа. Высокие технические характеристики в сочетании с низкой стоимостью обеспечивают ее применение в разных областях промышленности. К тому же добавление специальных присадок существенно улучшает ее качество и расширяет диапазон использования.