DEEL DRIE:
DEEL DRIE:
De chemie van een Fiets smeermiddel is van fundamenteel belang voor het vermogen om wrijving of slijtage te verminderen. Of het nu geformuleerd is voor prestaties of duurzaamheid, het mengsel van basisoliën en additieven bepaalt hoe goed een smeermiddel zijn taak uitvoert.
Onder het oppervlak van een smeermiddel ligt een wereld van complexiteit. De interactie van chemische componenten vindt plaats op moleculair niveau in een wereld die onzichtbaar is voor het menselijk oog. De relaties die ze delen, hun vermogen om samen te werken ("synergetisch") of om het effect van de ander teniet te doen ("antagonistisch") behoren tot de talrijke factoren die door de wetenschappers van Muc-Offin overweging worden genomen.
Absorptievermogen, viscositeit, smering, oplosbaarheid en zelfs vluchtigheid: deze en talloze andere overwegingen zijn het domein van de industriële chemicus. Temperatuur en druk, snelheid en belasting, hardheid en oppervlakteafwerking zijn enkele van de vele factoren die de prestaties van smeermiddelen kunnen beïnvloeden, of ze nu gemengd zijn met het oog op prestaties of duurzaamheid.
Ons onderzoek met het Laboratory of the Government Chemist (LGC) en het National Physical Laboratory (NPL) heeft bijgedragen aan de ontwikkeling van een nieuw protocol om de meest gebruikte chemische componenten in een proces te identificeren met behulp van gaschromatografie-massaspectrometrie (GC/MS) en atmosferische sonde-massaspectrometrie voor vaste stofanalyse (ASAP-MS).
Het creëren van een nieuw smeermiddel is een tijdrovend proces. Individuele additieven moeten worden geselecteerd en getest om niet alleen te zien hoe ze op zichzelf werken, maar ook binnen de formule. Elke afzonderlijke wijziging moet meerdere keren worden getest, de gegevens worden vervolgens geanalyseerd en er wordt besloten wat de volgende stap is. Telkens als een ingrediënt verandert, moet het R&D-team de dyno opnieuw formatteren. Het is een moeizaam proces, maar wel één dat de meest complete resultaten oplevert en uiteindelijk het best mogelijke smeermiddel.
Tijdens de ontwikkeling van een ketting Smeren moeten er een aantal beslissingen worden genomen over de uiteindelijke formulering. Het is belangrijk om te begrijpen dat een formulering uit zo weinig of zo veel afzonderlijke componenten kan bestaan, afhankelijk van de eisen van de Smeren. Stel bijvoorbeeld dat je een ketting Smeren wilt formuleren die zowel efficiënt is als een goede duurzaamheid heeft. Eerst zou je willen bepalen welk type Smeren het zou worden: op waterbasis of op oliebasis. Ongeacht het type Smeren waar u voor kiest, kunt u kiezen uit een groot aantal basisvloeistoffen.
Aangezien efficiëntie en duurzaamheid de prestatievereisten zijn van de Smeren, zijn de belangrijkste eigenschappen die de Smeren moet hebben, goede slijtage-eigenschappen en lage wrijving. Om dit te bereiken, moet je Selecteren de chemicaliën (additieven) die verantwoordelijk zijn voor het verbeteren van de wrijvings- en slijtage-eigenschappen. In wezen zou je Selecteren geschikte wrijvingsmodificatoren (voor lage wrijving) en antislijtage additieven (voor lage slijtage) moeten gebruiken. In dit scenario kun je één type wrijvingsmodificator gebruiken of een combinatie van twee of meer. Hetzelfde kan gezegd worden van de antislijtage additieven.
Naast de keuze van het type additieven dat wordt gebruikt, moet er ook een beslissing worden genomen over de concentratie van de afzonderlijke additieven in de formulering. Als de samensteller er met een beetje geluk in slaagt om de combinatie van de additieven met hun optimale concentraties te bepalen, staat hij voor de extra uitdaging van de esthetiek van de Smeren. Dit omvat zaken als kleur en geur, die in sommige gevallen een noodzaak kunnen zijn om een sterke geur van het additief of basisoliemengsel te maskeren.
Alle smeermiddelen bestaan uit een basisolie en additieven. Soms wordt er meer dan één basisolie gebruikt. De basisolie maakt altijd het grootste deel uit van een smeermiddel. Onze chemici hebben een ruime keuze aan basisoliën. De selectie is altijd kritisch en sterk afhankelijk van ervaring.
De relatie tussen een basisolie en additieven wordt ook bepaald door het doel. Terwijl de basisolie de last van het smeren van de ketting draagt, voeren additieven specifieke functies uit. Er bestaat geen theoretische methode om de juiste verhouding tussen basisolie en additief te berekenen. De ervaring van de chemicus is cruciaal. Voor de minder ervaren chemicus is de aanwezigheid van sediment - onopgelost additief - een onmiskenbaar teken van een onevenwichtige verhouding.
IHet is natuurlijk mogelijk om de verhouding tussen basisolie en additief om te draaien en een smeermiddel volledig uit additief te formuleren. De prestaties van een smeermiddel zijn echter evenzeer afhankelijk van het mengsel als van de componenten.
Een hoogwaardig smeermiddel vermindert wrijving. Het vermogen om dit te doen hangt af van de zorgvuldige selectie van geavanceerde chemische componenten. Wrijvingsmodificatoren zijn talrijk en gevarieerd, maar de belangrijkste categorieën zijn organische wrijvingsmodificatoren, polymere wrijvingsmodificatoren, micronanodeeltjes en organisch-molybdeen wrijvingsmodificatoren. Organische wrijvingsmodificatoren worden meestal gemaakt van oliezuur, oleylamide of stearinezuur, maar er zijn meer varianten. Deze wrijvingsmodificatoren (chemische verbindingen) bestaan uit een polaire kop en een apolaire staart. De polaire koppen worden aangetrokken door de reactieve wrijvingsoppervlakken die ze verlaten. De apolaire staarten verspreiden zich naar buiten vanaf beide oppervlakken en vormen een wrijvingsarm schuifvlak waar ze elkaar ontmoeten. Dit wrijvingsarme glijvlak is verantwoordelijk voor de wrijvingsvermindering.
Polymere wrijvingsmodificatoren kunnen een alkylmethacrylaatverbinding bevatten. Hun functie en gedrag dient hetzelfde doel in een Fiets smeermiddel als een organische wrijvingsmodificator: polaire koppen hechten zich aan het oppervlak van het smeermiddel om een wrijvingsarm glijvlak te vormen.
Nanodeeltjes, of 'microdeeltjes', zijn complexer. Hun gedrag varieert per type. Sommige vormen wrijvingsarme glijvlakken zoals eerder beschreven, terwijl andere, zoals PTFE, intrinsieke wrijvingsverminderende eigenschappen hebben die voortkomen uit hun vermogen om te 'rollen' binnen contacten. Alle nanodeeltjes hebben een onoplosbare eigenschap gemeen, wat betekent dat ze verdichten in plaats van oplossen in het smeermiddel, of sedimenteren afhankelijk van de dichtheid en naar het oppervlak van het smeermiddel stijgen.
Schema polymeer wrijvingswijziger
Een smeermiddel dat is samengesteld om de duurzaamheid te verhogen, doet dit door slijtage te verminderen. Tribofilms zijn slechts één methode en deze worden gevormd door de aanwezigheid van antislijtage additieven. Een andere methode bestaat uit formules met additieven met een hoog moleculair gewicht. Deze componenten met 'lange ketens' vormen vezelachtige structuren die een 'tweede oppervlak' creëren, waardoor de contactgebieden van Aandrijflijnslechts enkele microns van elkaar verwijderd zijn. Minder contact betekent natuurlijk minder slijtage.
Ons vermogen om nu de chemische componenten van toonaangevende smeermiddelen te bepalen is een van de belangrijkste resultaten van ons onderzoeksproject met LGC en NPL - het is innovatie op zijn best. De processen die werden gebruikt om een chemische formule te reverse engineeren waren gaschromatografie-massaspectrometrie (GC/MS) en atmosferische sonde-massaspectrometrie voor vaste stofanalyse (ASAP-MS).
Zoals de naam al suggereert, werkt gaschromatografie-massaspectrometrie (GC/MS) door het gedrag van het smeermiddel te meten wanneer het tot het kookpunt wordt verhit. Het wordt eerst gemengd met een oplosmiddel en geïnjecteerd in de chromatografiekolom van een zeer geavanceerde analytische machine, die ook gas bevat, zuurstof of een 'enactor' zoals argon of helium. Door het monster in de kolom te brengen, wordt het gas eruit geduwd.
Atmospheric Solids Analysis Probe Mass Spectrometry (ASAP-MS) is vergelijkbaar met de hierboven beschreven gaschromatografie-analyse, maar wordt uitgevoerd bij hogere temperaturen en wordt gebruikt wanneer de analyse met gaschromatografie bepaalde chemische componenten niet heeft kunnen identificeren. Beide leveren een spectra voor analyse.
Maar we hebben niet voortdurend de behoefte om de producten van onze concurrenten te onderwerpen aan reverse-engineering. Nu we de meest gebruikte chemische componenten hebben vastgesteld, kunnen we onze testliteratuur aanvullen en de ontwikkeling van onze eigen formules versnellen.
De reikwijdte van de categorie smeermiddelen is enorm. Weinig andere producten helpen de motorrijder om zo'n breed scala aan uitdagingen het hoofd te bieden. De meeste Fiets producten lossen slechts één probleem op. Kettingsmeermiddel kan een hulpmiddel zijn voor prestaties, duurzaamheid en bescherming, afhankelijk van de formule.
Maar sommige uitdagingen kunnen niet door een smeermiddel worden overwonnen. Slechte onderhoudsroutines, mechanische inefficiënties en klimaatomstandigheden waarvoor het smeermiddel niet is geoptimaliseerd, zullen zelfs de meest geavanceerde formule verslaan. Kies uw smeermiddel zorgvuldig en gebruik het als onderdeel van een regelmatige en uitgebreide onderhoudsroutine voor de beste prestaties.
Wilt u op onze UK site winkelen?
Wilt u op de EU-website winkelen?
Wilt u op de Amerikaanse site winkelen?