Rasvavoitelun perusasioita

Voitelurasva on kolmesta pääkomponentista, perusöljystä, saentimesta ja lisäaineista, muodostuva voiteluaine. Kyseessä ei siis ole paksu öljy vaan erityisen saentimen kanssa kiinteään tai puolijuoksevaan muotoon saatettava kokonaisuus. Rasvan ominaisuuksien parantamiseksi käytetään usein lisäaineita, jotka voivat olla rasvaan liuotettuja tai kiinteitä kiintovoiteluaineita, kuten grafiittia.

Voitelurasva = öljy (80–90 %) + saennin + lisäaineet

Saentimet

  • Metallisaippuat, esim. litium (70 % kaikista valmistetuista), kalsium ja natrium.
  • Edellisten metallien kompleksisaippuoita, joista yleisin on litiumkompleksi.
  • Epäorgaanisia saentimia kuten esim. bentoniittisavi, silikageeli.
  • Synteettisiä saentimia kuten esim. polyurea ja PTFE.

Perusöljy

Voitelurasvoissa kuten voiteluöljyissäkin käytetään synteettisiä ja mineraalipohjaisia perusöljyjä. Perusöljy yhdessä saentimen kanssa ratkaisee voitelurasvan reologiset ominaisuudet. (Reologia = aineen juoksevuusoppi)

Lisäaineet

Rasvoissa aivan kuten voiteluöljyissäkin käytetään lisäaineita parantamaan niiden ominaisuuksia. Näiden liukoisten aineiden lisäksi rasvoihin lisätään joskus myös kiinteitä voiteluaineita, kuten esimerkiksi molybdeenidisulfidia (MoS2) ja grafiittia.

Ominaisuudet ja analysointi

Kovuus

Rasvojen kovuus eli tunkeuma määritetään NLGI-luokituksen (National Lubricating Grease Institute) mukaan. Määritys tapahtuu mittalaitteella, jossa olevan kartion annetaan painua viiden sekunnin ajan +25-asteiseen rasvaan. Kartion rasvaan tunkeutuma matka mitataan ja ilmoitetaan kymmenesosamillimetreissä.

Useimmiten ilmoitetaan onko kyseessä ns. vatkattu vai vatkaamaton tunkeuma. Näiden lukuarvojen ero kertoo rasvan mekaanisen rasituksen sietokyvystä. Mitä pienempi ero on, sitä paremmin rasva kestää mekaanista rasitusta. Tunkeuman perusteella rasvat jaetaan NLGI-luokkiin, joita on
000:sta 6:een. Mitä suurempi luokkaa osoittava numero on, sitä kovempaa on rasva. Tyypillisimmin laakereiden ja niveltappien rasvaukseen käytetään NLGI 2-luokan rasvaa.

NLGI-kovuusluokitus

NLGI-numero Tunkeuma 1/10 mm
000 450-475
00 400-430
0 355-385
1 310-340
2 265-295
3 220-250
4 175-205
5 130-160
6 85-115
Tippumispiste

Lämpötila, jossa öljy ja saennin erottuvat toisistaan.

Voiteluominaisuudet

Rasvan voiteluominaisuudet ja kuormankantokyky ovat riippuvaisia perusöljyn paksuudesta ja saentimen käyttäytymisestä rajavoitelutilanteessa. Kulumisenestokykyä ja EP-ominaisuuksia mitataan mm. seuraavilla tunnetuilla testeillä:

  • SKF-laakeritestit, esim. SKF R2F (määritellään mm. rasvan ylin sallittu käyttölämpötila)
  • Timken EP-testi
  • Nelikuulakoe
  • Almen EP-testi
Pumpattavuus

Hyvä pumpattavuus on elintärkeä ominaisuus keskusvoitelujärjestelmissä varsinkin kylmissä olosuhteissa. Rasvan tulee kestää keskusvoitelun aiheuttamat rasitukset ilman, että öljy ja saennin erkanevat toisistaan. Mm. Safematic on kehittänyt rasvojen pumppaustestin, jonka perusteella määritellään kunkin rasvan alin toimintalämpötila. SKF (Safematic) ylläpitää ja julkaisee luetteloa testatuista rasvoista.

Ruosteenestokyky

Esimerkiksi SKF Emcor -testi, jossa arvioidaan rasvan kykyä estää laakerien kulutuspintojen ruostumista veden läsnäollessa.

Vedensietokyky

Vesipesutestillä (Water Wash Out Test) arvioidaan rasvan pysyvyyttä voitelukohteessa virtaavan veden vaikutuksen alaisena. Tuokseksi ilmoitetaan huuhtoutunut rasvamäärä prosentteina.