Что такое пластичные смазки и для чего они нужны?

Пластичные смазки, также известные как консистентные смазки, представляют собой уникальный класс смазочных материалов, которые занимают промежуточное положение между жидкими маслами и твердыми смазочными веществами. Их особенность заключается в способности проявлять свойства как твердого тела, так и жидкости в зависимости от условий эксплуатации. В основе любой пластичной смазки лежит сложная многокомпонентная система, состоящая из базового масла, загустителя и различных функциональных присадок.

Состав пластичных смазок содержит три ключевых компонента

Для глубокого понимания природы пластичных смазок необходимо рассмотреть каждый из их основных компонентов:

Базовое масло

Базовое масло является фундаментом любой пластичной смазки, составляя от 70% до 95% ее общего объема. Именно тип и качество базового масла во многом определяют основные эксплуатационные характеристики конечного продукта.

В зависимости от требований к смазке, могут использоваться различные виды базовых масел:

• Минеральные масла: получаются путем переработки нефти. Они являются наиболее распространенными и экономически выгодными. Минеральные масла обеспечивают хорошие смазывающие свойства в широком диапазоне температур, но могут быть менее стабильными при экстремальных нагрузках и высоких температурах по сравнению с синтетическими аналогами.
• Синтетические масла: производятся путем химического синтеза. К ним относятся полиальфаолефины (ПАО), сложные эфиры, полигликоли и другие. Синтетические масла обладают выдающимися эксплуатационными характеристиками: они стабильны в широком температурном диапазоне, имеют высокий индекс вязкости, отличную окислительную стабильность и низкую испаряемость. Это делает их идеальным выбором для высоконагруженных узлов, работающих в экстремальных условиях.
• Полусинтетические масла: представляют собой смесь минеральных и синтетических масел, сочетая в себе преимущества обоих типов. Они предлагают улучшенные характеристики по сравнению с чисто минеральными маслами при более доступной цене, чем полностью синтетические.

Выбор базового масла напрямую влияет на вязкость смазки, ее температурный диапазон применения, стойкость к окислению и другие критически важные параметры.

Загуститель

Загуститель – это компонент, который придает пластичной смазке ее характерную консистенцию и структуру. Он образует каркас или матрицу, в которой удерживается базовое масло, не давая смазке вытекать из узла трения. Загустители классифицируются по химическому составу:

• Кальций‑комплексные смазки: используют комплексное кальциевое мыло. Сочетают превосходную водостойкость кальциевых смазок с высокой термостойкостью (рабочая до +150 °C, температура каплепадения >+250 °C) и улучшенной механической стабильностью. Значительно дороже обычных солидолов.
• Металлические мыла: образуются в результате реакции жирных кислот с гидроксидами металлов (лития, кальция, натрия, алюминия, бария). Мыльные загустители формируют волокнистую структуру, обеспечивающую стабильность смазки. Литиевые мыла дают смазкам отличную водостойкость и широкий температурный диапазон, а кальциевые – высокую водостойкость.
• Неорганические загустители: к ним относятся бентонит (глина), силикагель, сажа. Эти загустители создают структуру за счет физического взаимодействия частиц. Бентонитовые смазки отличаются высокой термостойкостью и водостойкостью.
• Органические загустители: полимочевина, политетрафторэтилен (ПТФЭ) и другие полимеры. Полимочевинные смазки обладают выдающейся термической и окислительной стабильностью, а также отличными противоизносными свойствами.

Выбор загустителя напрямую влияет на такие ключевые характеристики смазки, как температура каплепадения, механическая стабильность, водостойкость и способность выдерживать высокие нагрузки.

Присадки

Присадки – это химические соединения, которые добавляются в смазку в небольших количествах (обычно менее 10%) для улучшения ее эксплуатационных свойств и придания новых характеристик. Среди наиболее распространенных присадок:

• Противоизносные (AW) и противозадирные (EP): образуют защитную пленку на металлических поверхностях, предотвращая износ при высоких нагрузках и скоростях.
• Антиокислительные присадки: замедляют процесс окисления базового масла, продлевая срок службы смазки.
• Антикоррозионные присадки: защищают металлические поверхности от коррозии, вызванной влагой и агрессивными средами.
• Антипенные присадки: предотвращают образование пены, которая может нарушать смазывание и приводить к перегреву узлов.
• Модификаторы трения: снижают коэффициент трения, уменьшает энергопотребление и нагрев.
• Твердые смазочные материалы: графит, дисульфид молибдена (MoS₂), ПТФЭ. Эти частицы обеспечивают дополнительную защиту от износа и снижают трение.

Для чего нужны пластичные смазки? Основные функции

• Снижение трения и износа

  Пластичная смазка создает разделительный слой между движущимися поверхностями, предотвращая их прямой контакт. Это снижает силу трения, уменьшает нагрев и износ деталей, что увеличивает ресурс оборудования и снижает потребление энергии.

• Защита от коррозии

  Антикоррозионные присадки образуют защитную пленку на металлических поверхностях, предотвращая контакт металла с агрессивными средами, такими как влага, кислоты и щелочи.

• Герметизация и защита от загрязнений

  Консистенция пластичной смазки создаёт барьер, препятствующий проникновению пыли, грязи и воды в узлы трения, предотвращая абразивный износ.

• Отвод тепла

  Пластичные смазки поглощают тепловую энергию, образующуюся при трении, и передают её на внешние поверхности узла, поддерживая оптимальный температурный режим.

• Снижение шума и вибрации

  Смазочный слой обеспечивает более плавное движение деталей, что снижает шум и вибрацию во время работы оборудования.

• Удержание смазки в узле

  Благодаря структуре пластичные смазки удерживаются в зоне контакта, что позволяет использовать их в вертикальных узлах и механизмах с прерывистым режимом работы.

Области применения пластичных смазок

• Автомобильная промышленность: подшипники ступиц, ШРУСы, элементы подвески, рулевого управления, дверных петель и замков.
• Промышленное оборудование: подшипники в электродвигателях, насосах, вентиляторах, конвейерах, редукторах, станках.
• Сельскохозяйственная техника: узлы тракторов, комбайнов, навесного оборудования.
• Строительная и дорожная техника: экскаваторы, бульдозеры, краны.
• Железнодорожный транспорт: буксы колесных пар, тормозные системы, элементы подвески.
• Морской транспорт: механизмы судов, работающие в соленой воде.
• Пищевая промышленность: смазки с допуском H1, H2 для оборудования, контактирующего с продуктами.
• Бытовое применение: дверные петли, замки, велосипедные цепи, бытовая техника.

Заключение

Пластичные смазки – это незаменимые смазочные материалы, которые благодаря своей уникальной структуре и многофункциональности обеспечивают надежную защиту и долговечную работу широкого спектра механизмов. Понимание их состава, функций и областей применения позволяет правильно выбрать смазку для конкретных условий эксплуатации, что является залогом бесперебойной работы оборудования и снижения эксплуатационных затрат. Правильный выбор и применение пластичных смазок – это инвестиция в надежность и эффективность любого механизма.

Преимущества и недостатки различных типов смазок: литиевые, кальциевые, бентонитовые и другие

Литиевые мыла (Lithium Soap Greases)

Это одни из старейших типов пластичных смазок. Различают:

• Гидратированные кальциевые смазки (солидолы): исключительная водостойкость и низкая стоимость. Недостаток – низкая термостойкость (+60…+80 °C), температура каплепадения редко превышает +100 °C, посредственная механическая стабильность, склонность к затвердеванию на морозе.
• Ангидридные кальциевые смазки (консталины): не содержат стабилизирующей воды, высокая термостойкость (рабочая до ~+120 °C) при сохранении водостойкости.
• Кальций-комплексные смазки: превосходная водостойкость, высокая термостойкость (рабочая до +150 °C, температура каплепадения >+250 °C), улучшенная механическая стабильность. Более высокая стоимость.

Литий‑комплексные смазки (Lithium-Complex Mineral Greases)

Таблица совместимости смазок по типу загустителя

С – совместимы (ориентировочно), НС – несовместимы (ориентировочно).