Separazione olio nei grassi lubrificanti, gioie o dolori ? Il giusto equilibrio per una formulazione perfetta

Il tuo grasso lubrificante separa l'olio? Sebbene la separazione dell'olio possa apparire problematica rappresenta in realtà una necessità poiché, fino a un certo punto, questo processo è fondamentale per assicurare una lubrificazione adeguata.

Affinché la lubrificazione sia efficace, una parte dell'olio deve infatti separarsi reversibilmente dall'addensante per garantire il film idrodinamico essenziale per la separazione delle superfici in attrito, minimizzando così l'usura. Tuttavia, non tutte le separazioni sono uguali o accettabili. Se la separazione dell'olio è eccessiva, può compromettere la funzionalità e l'efficienza del grasso lubrificante, portando a problemi meccanici gravi e potenzialmente costosi.  <<<<<Richiedi un test gratuito >>>>>

1) Cause della separazione dell'olio nei grassi lubrificanti

La separazione dell'olio nei grassi lubrificanti rappresenta una sfida significativa che può compromettere le prestazioni dei macchinari e la durata delle attrezzature. Per prevenire questo fenomeno, è essenziale una corretta formulazione del grasso, che tenga conto non solo delle proprietà chimico-fisiche dei componenti, ma anche del contesto applicativo in cui il lubrificante sarà utilizzato.

Un'analisi accurata delle condizioni operative, come le temperature, le pressioni e le dinamiche del movimento, è cruciale per scegliere gli additivi e gli addensanti giusti. Solo attraverso una combinazione attenta di questi elementi si può garantire la stabilità del grasso e ridurre al minimo il rischio di separazione dell'olio, assicurando così una lubrificazione efficace e duratura.

Ecco i fattori principali che possono determinare la separazione dell'olio in un grasso lubrificante:

• Tipo di addensante: La natura dell'addensante utilizzato può influenzare la capacità del grasso di trattenere l'olio, con alcuni addensanti che offrono una maggiore stabilità rispetto ad altri.
• Viscosità dell'olio base: Oli base con diverse viscosità interagiscono in modo diverso con l'addensante, gli oli a bassa viscosità sono più suscettibili alla separazione.
• Distribuzione dimensionale delle particelle di addensante: La distribuzione e la dimensione delle particelle di addensante possono influenzare la stabilità del grasso, con una distribuzione non uniforme che può facilitare la separazione.
• Temperature di esercizio: Alte temperature possono indebolire la struttura del grasso, favorendo la separazione dell'olio, specialmente in formulazioni non progettate per resistere a condizioni termiche estreme.
• Pressione e carico: Elevati carichi e pressioni possono compromettere la struttura del grasso, portando alla fuoriuscita dell'olio.
• Lunga durata di immagazzinamento: Durante lunghi periodi di stoccaggio, la separazione dell'olio può essere favorita dalla gravità, soprattutto se il grasso non è formulato per una lunga conservazione.
• Vibrazioni e movimento: In ambienti soggetti a costanti vibrazioni o movimento, la stabilità del grasso può essere alterata, facilitando la separazione dell'olio.
• Compatibilità tra addensante e olio base: Una scarsa compatibilità tra l'addensante e l'olio base aumenta il rischio di separazione. La scelta degli additivi giusti è cruciale per migliorare questa compatibilità.
• Contaminazione: La presenza di contaminanti come acqua, polvere o altri materiali estranei può compromettere la stabilità del grasso, favorendo la separazione dell'olio.
• Cicli di riscaldamento e raffreddamento: Ripetuti cicli di variazione termica possono causare espansioni e contrazioni che destabilizzano la struttura del grasso, facilitando la separazione dell'olio.
• Sistema di dosaggio: Un sistema di dosaggio mal calibrato può introdurre aria o creare sacche di pressione nel grasso, aumentando il rischio di separazione dell'olio durante l'applicazione. L'uso di attrezzature adeguate e la manutenzione corretta sono fondamentali per evitare questo problema.

2) Test separazione dell'olio secondo metodo IP 121

La norma IP 121 descrive un metodo specifico per misurare la separazione dell'olio nei grassi lubrificanti utilizzando la filtrazione sotto pressione. Il test prevede l'uso di una colonna cilindrica di grasso posta su una rete metallica e sottoposta a una pressione fissa superiore. Il campione di grasso e la coppa di separazione vengono mantenuti a una temperatura di 40 °C e la quantità di olio separato viene misurata dopo 42 o 168 ore.

• Preparazione del campione: Un campione di grasso viene inserito in una coppa di separazione con una rete metallica sul fondo, riempiendo tutti i fori della rete con il grasso.
• Misurazione iniziale: Il campione riempito e la coppa vengono pesati accuratamente.
• Applicazione del peso: Un peso metallico di 100 g viene posizionato sulla superficie del campione di grasso.
• Condizioni di prova: La coppa di separazione viene posta in una camera controllata a 40 °C per 42 o 168 ore.
• Raccolta e misurazione dell'olio: Al termine del periodo di prova, la coppa di separazione viene rimossa e l'olio separato viene raccolto e pesato.

L'utilizzo di un metodo oggettivo per misurare la separazione dell'olio nei grassi lubrificanti è essenziale per garantire qualità e affidabilità. La norma IP 121 fornisce un protocollo standardizzato che permette di valutare con precisione la tendenza di un grasso a separare l'olio sotto condizioni controllate di pressione e temperatura. Questo test è fondamentale per confrontare i risultati e assicurare che i lubrificanti mantengano le loro prestazioni, riducendo i rischi di separazione e garantendo una maggiore durata delle attrezzature

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3) Controlli sui lotti di produzione: analisi della struttura visco-dinamica e adesività

Un controllo rigoroso dei lotti di produzione è fondamentale per garantire la qualità e la consistenza dei grassi lubrificanti. Oltre al test IP 121, che è cruciale per valutare la separazione dell'olio, sono importanti anche altri test che caratterizzano la risposta visco-dinamica e l'adesività del grasso. Questi test forniscono una comprensione approfondita di come la struttura del grasso si comporta sotto stress e verificano l'omogeneità della sua composizione. L'integrazione di questi metodi di analisi consente di assicurare che il grasso lubrificante mantenga le sue proprietà funzionali durante l'uso, contribuendo alla longevità e all'affidabilità delle attrezzature

• Analisi visco-dinamica: Questa analisi valuta la resistenza del grasso alla deformazione sotto stress e la sua capacità di ritornare alla forma originale. È fondamentale per determinare la stabilità meccanica del grasso e la sua capacità di mantenere le proprietà lubrificanti durante l'uso.
• Adesività: L'adesività misura la capacità del grasso di aderire alle superfici metalliche, un fattore critico per garantire una lubrificazione efficace e duratura. Grassi con alta adesività assicurano che l'olio rimanga in posizione, riducendo la separazione e migliorando la protezione contro l'usura.
• Visco-elasticità : La viscoelasticità di un grasso lubrificante descrive il suo comportamento sotto stress, combinando proprietà viscose ed elastiche. Indica come il grasso si deforma e recupera la forma, garantendo una lubrificazione efficace durante il funzionamento.
  
  

4) Soluzioni pratiche per ottimizzare la formulazione dei grassi

Per limitare la separazione eccessiva dell'olio, i formulatori possono adottare diverse strategie, tra cui:

• Scelta degli addensanti: Utilizzare addensanti con elevate capacità di ritenzione dell'olio senza modificare le condizioni reologiche nel tempo.
• Ottimizzazione della viscosità dell'olio base: Selezionare oli con viscosità adeguata per mantenere un equilibrio tra la lubrificazione e la stabilità. Ovviamente questo parametro è importante che sia armonizzato con il range termico di esercizio. Oli più viscosi a parità di indice di viscosità producono un attrito maggiore alle basse temperature
• Uso corretto degli additivi: Bilanciare gli additivi per migliorare le proprietà del grasso senza compromettere la stabilità dell'olio. Composti organometallici e o/polimeri
  
  

5) Micro-dosaggio di grassi lubrificanti: separazione olio

Un design corretto del sistema di dosaggio è fondamentale per mantenere l'efficacia dei grassi lubrificanti, specialmente in contesti dove la separazione dell'olio può rappresentare un problema critico. Anche una formulazione ottimale può risultare inefficace se il sistema di dosaggio non è adeguatamente progettato, portando a una compromissione delle prestazioni del lubrificante e a potenziali problemi operativi. Di seguito, vengono elencati i principali elementi di design errati che possono favorire la separazione dell'olio:

• Pressione di erogazione troppo alta: può provocare la separazione dell'olio, specialmente nei grassi con consistenza leggera o addensati con PTFE.
• Rapporti di compressione inadeguati: non adatti alla viscosità dinamica del grasso, possono aggravare la separazione dell'olio.
• Calibrazione insufficiente delle pompe: una calibrazione errata può causare una pressione eccessiva o insufficiente, compromettendo la stabilità del grasso.
• Monitoraggio inadeguato della temperatura: variazioni di temperatura non controllate possono influire sulla viscosità del grasso, favorendo la separazione dell'olio.
• Disegno non ottimale dei sistemi di adduzione: variazioni di pressione lungo il percorso possono facilitare la separazione dell'olio e compromettere la distribuzione uniforme del lubrificante.

La separazione dell'olio nei grassi lubrificanti è un fenomeno inevitabile, ma gestibile. Attraverso una combinazione di formulazione accurata, additivazione bilanciata, rigorosi controlli di qualità e tecniche di applicazione adeguate, è possibile ottenere un grasso lubrificante che offra una protezione eccellente e duratura. Produttori e utenti finali devono collaborare per assicurarsi che ogni lotto di grasso sia in grado di svolgere il suo compito in modo efficiente, minimizzando i rischi di guasti meccanici e prolungando la vita delle attrezzature.