چهارشنبه ۲۹ بهمن ۰۴ ۰۹:۲۸ ۲ بازديد
راهنمای جامع آشنایی با انواع روانسازها
در دنیای مهندسی و تولید، اصطکاک دشمن شماره یک کارایی و طول عمر تجهیزات است. روانسازها (Lubricants) موادی هستند که برای کاهش اصطکاک بین دو سطح متحرک که در تماس با یکدیگر هستند، استفاده میشوند. اما نقش روانسازها تنها به کاهش سایش محدود نمیشود؛ آنها وظیفه انتقال حرارت، جلوگیری از زنگ زدگی، آب بندی قطعات و حتی انتقال توان را بر عهده دارند. شناخت انواع روانسازها به ما کمک میکند تا نه تنها در هزینههای تعمیرات صرفه جویی کنیم، بلکه در انتخاب محصولات مرتبط با سلامت پوست و بدن نیز هوشمندانه تر عمل کنیم.
۱. طبقه بندی روانسازها بر اساس حالت فیزیکی
روانسازها را میتوان بر اساس وضعیت فیزیکی آنها در دمای محیط به چهار دسته اصلی تقسیم کرد:
الف) روانسازهای مایع (روغنها)
روغنها رایج ترین نوع روانساز هستند که به دو دسته کلی روغنهای معدنی (مشتق شده از نفت خام) و روغنهای سنتزی (تولید شده در آزمایشگاه) تقسیم میشوند. روغنهای سنتزی به دلیل پایداری بالاتر در دماهای بسیار بالا یا بسیار پایین، در صنایع هوافضا و خودروهای مسابقهای کاربرد فراوانی دارند.
ب) روانسازهای نیمهجامد (گریسها)
گریسها از ترکیب یک روغن پایه با یک ماده غلیظ کننده (مانند صابونهای لیتیوم یا کلسیم) به دست میآیند. این مواد در جاهایی استفاده میشوند که روانساز باید در محل باقی بماند و چکه نکند، مانند بلبرینگهای چرخ خودرو.
ج) روانسازهای جامد
در شرایطی که فشار و دمای محیط به قدری زیاد است که روغن یا گریس تبخیر میشوند، از روانسازهای جامد مانند گرافیت یا مولیبدن دی سولفید استفاده میشود. این مواد به صورت لایهای روی سطح قرار گرفته و اجازه میدهند قطعات روی هم بلغزند.
د) روانسازهای گازی
در سیستمهای با سرعت بسیار بالا و بار کم (مانند تجهیزات دندانپزشکی یا یاتاقانهای گازی)، از لایهای از هوا یا گازهای نجیب برای جداسازی سطوح استفاده میشود.
۲. منشأ تولید روانساز و فرآیندهای تصفیه
روانسازهای هیدروکربنی که بخش عمدهای از بازار روانسازها را تشکیل میدهند، مستقیماً از پالایش نفت خام تولید میشوند. یکی از محصولات ارزشمند این مرحله پارافین صنعتی پگاه پالایش سپاهان است؛ مادهای با خلوص بالا که به دلیل ترکیبات خاص خود در ماشینآلات سنگین، تولید شمع و حفاظت از فلزات در برابر خوردگی عملکردی فوق العاده دارد. با این حال، برای کاربردهای حساس تر همچون صنایع غذایی و دارویی، این ماده تحت فرآیندهای پیشرفتهای نظیر هیدروژناسیون و فیلتراسیون کاتالیزوری تصفیه میشود تا تمامی ترکیبات ناخواسته و مواد بدبو حذف گردیده و به پترولاتوم تصفیه شده گرید بهداشتی با استانداردهای بینالمللی تبدیل شود.
۳. نقش روانسازها در صنایع بهداشتی و آرایشی
بسیاری از مردم تصور میکنند روانسازها فقط متعلق به موتور خودروها هستند، اما واقعیت این است که صنعت آرایشی بدون روان کنندههای هیدروکربنی تصفیه شده فلج خواهد شد. در این حوزه، روانسازها وظیفه ایجاد "لغزش" روی پوست و جلوگیری از تبخیر رطوبت را دارند.
- خاصیت انسدادی: روانسازهای پایه پترولاتوم با ایجاد یک لایه نفوذناپذیر، رطوبت را در پوست محبوس میکنند.
- پایداری: برخلاف روغنهای گیاهی که در مجاورت هوا اکسید و فاسد میشوند، روانسازهای معدنی تصفیه شده سالها بدون تغییر باقی میمانند.
۴. معیارهای انتخاب روانساز مناسب
برای انتخاب یک روانساز، نباید تنها به نام آن بسنده کرد. پارامترهای فنی زیر تعیین کننده هستند:
- گرانروی (Viscosity): مقاومت مایع در برابر جاری شدن. روغن خیلی غلیظ ممکن است به نقاط حساس نرسد و روغن خیلی رقیق ممکن است تحت فشار از بین برود.
- نقطه اشتعال (Flash Point): دمایی که در آن بخارات روانساز مشتعل میشود. این پارامتر در ایمنی محیطهای صنعتی حیاتی است.
- پایداری حرارتی: توانایی ماده در حفظ ساختار شیمیایی خود وقتی دما به شدت بالا میرود.
- شاخص ویسکوزیته (VI): نشان دهنده این است که گرانروی روغن چقدر با تغییر دما تغییر میکند. هرچه این شاخص بالاتر باشد، روغن باکیفیت تر است.
۵. روانسازهای زیست تخریب پذیر
با افزایش نگرانیهای زیست محیطی، نسل جدیدی از روانسازها بر پایه روغن های گیاهی (مانند روغن کرچک یا کلزا) و استرهای سنتزی وارد بازار شدهاند. این مواد در محیط های حساسی مانند سدها، کشاورزی و صنایع دریایی که نشت روغن میتواند باعث فاجعه زیست محیطی شود، جایگزین روان کنندههای نفتی شدهاند. اگرچه این مواد قیمت بالاتری دارند، اما هزینه تخریب محیط زیست را به صفر میرسانند.
۶. نگهداری و عیب یابی سیستمهای روان کاری
حتی بهترین روانساز جهان هم اگر به درستی مدیریت نشود، منجر به شکست مکانیکی خواهد شد. آلودگی با آب، ورود گرد و غبار و تخلیه نشدن به موقع روغنهای کارکرده از جمله دلایل اصلی خرابی تجهیزات است. آنالیز روغن (Oil Analysis) امروزه به عنوان یک روش پیشگیرانه در صنایع بزرگ استفاده میشود تا پیش از وقوع فاجعه، وضعیت سلامت قطعات داخلی از طریق ذرات معلق در روانساز بررسی شود.
نتیجه گیری
آشنایی با انواع روانسازها به ما درک عمیق تری از نحوه کارکرد جهان پیرامون مان میدهد؛ از توربینهای غول پیکر نیروگاهی که با روغنهای سنتزی میچرخند تا محصولات سادهای که برای خشکی پوست استفاده میکنیم. انتخاب درست روانساز، آمیزهای از دانش شیمی، مکانیک و اقتصاد است که در نهایت منجر به بهره وری بالاتر و کاهش اتلاف انرژی در سطح کلان میشود.