روانکار ها و یا به اصطلاح امروزی «روغن صنعتی»، ماده ای هستند که اصولا به طور ارگانیک جهت کم شدن اصطکاک میان سطوح در تماس متقابل به کار برده می شود که در آخر گرمای به وجود آمده زمان حرکت سطوح را کم می کند. همین طور امکان دارد توان انتقال نیرو، حمل ذرات خارجی یا گرم کردن یا خنک کردن سطوح را داشته باشد.
تاریخچه روغن های صنعتی
تا پیش ازسال ۱۸۵۶میلادی روغن صنعتی جهت استفاده در چرخ ها و روانکاری انواع چرخ دنده ها ازمنابع روغـن هـای حیـوانی مثـل روغن نهنگ و گاو استفاده می شد.در برخی موارد نیز از روغن های گیاهی جهت تولید روغن های صنعتی استفاده می شد. ولی به دلیل پایداری پایین در استفاده صنعتی عمر کوتاهی داشتند و سریعاً اکسید وفاسد می شدند. به همین دلیل موارد استفاده آنها محدود بود. به مرور با صنعتی شدن جوامع و کشورها نیاز به روانکارها و روغن های صنعتی با کیفیت و پایداری بالا بیشتر احساس میشد تا قادرباشند اصطکاک بین قطعات و سطوح متحرک راکاهش دهند. و از خوردگی و سایش قطعات جلوگیری کنند. روغن صنعتی که امروزه می شناسیم عموما پـس ازکشف و استخراج نفت و در سال ١٨٨٣ میلادی و بهبود فرایندهای تقطیر و تصفیه نفت خام و توسعه پالایشگاه ها و تولید لوب کات یا برش نفتی از نفت خام تولیدشده و جایگزین روغن های حیوانی قبلی گردید. تا متناسب با دستگاه های صنعتی جدید نیازهای صنایع جدید را پوشش دهند. استفاده از روغن های صنعتی در روغنکاری خیلی سریع برتری خود را نسبت به انواع قدیمی روغـن ثابـت نمودنـد و در نتیجـه اسـتفاده ازروغن های حیوانی، نباتی یرای روانکاری صنعتی به تدریج منسوخ شد.
همگام با صنعتی شدن کشورها و پیشرفت صنایع مختلف نیازبه روغن های صنعتی باکیفیت و مقاومت بالاتربیشترشد. درابتدا سعی گردید با تصفیه بهتر روغن و افزودن مواد افزودنی مختلف و با کیفیت بالاترروغن های صنعتی با طول عمر بیشتر تولید شود ولی با پیشرفت علم و تکنولوژی و دست یابی بشر به تکنولوژی های جدید و تولید دستگاه های صنعتی متنوع، نیاز به روغن های صنعتی متعدد با خصوصیات متفاوت بیش از بیش نمایان شد. امروزه روغن های صنعتی که ازطریق فعل وانفعالات شیمیائی پیچیده ای بدست می آیند. این نوع روغن های صنعتی قادر به تحمل میزان وسیعی از فشارها و درجه حرارت ها برای کاربردهای خاص می باشند.
طبقه بندی روغن های صنعتی
سه سیستم عددی برای طبقه بندی گرانروی روغن ها وجود دارد. دو عدد از آنها برای روغن های موتوری، بنزینی و دیزل، و سیستم دیگر برای روغن های صنعتی است. در روغن های صنعتی بیشتر از روغن های تک درجه بهره گیری شده و تفاوتی با روغن های موتوری و صنعتی نداشته و تنها نوع مواد افزودنی به کار برده شده در آنها ممکن است متفاوت باشد.
۱- طبقه بندی گرانروی روغن های موتوری توسط انجمن مهندسی امریکا
همان گونه که گفته شد گرانروی، اصلی ترین عامل شناخت و کاربرد روغن است. انجمن مهندسی امریکا SAE یک سیستم طبقه بندی گرانروی را برای روغن های موتوری طراحی کرده است. در این سیستم روغن ها با شماره هایی که مرتبط با گرانروی آنها که در یک دما مشخص بوده طبقه بندی شده است.
چون دماهای کم و یا زیاد در کارکرد روغن موتور نقش اساسی دارد، دو روش مجزاء یکی در دماهای کم و دیگری در دما های زیاد برای اندازه گیری گرانروی به کار برده شده است.
مهمترین دماهایی که برای دامنه گرمای زیاد در نظر گرفته شده است ۴۰ و ۱۰۰°C می باشد . برای درجه های کم نیز تا ۳۰- C° از روش آزمایش شبیه سازی کارتل (CCS) که یک نوع ویسکومتر گردنده بوده بهره گیری شده است. گرانروی در دمای منفی را بر اساس واحد سانتی پواز ، (CP)، که گرانروی مطلق روغن در دماهای پایین می باشد محاسبه می کنند.
عدد اندازه گرفته شده نشان دهنده آسانی حرکت روغن در موتور است. واحد دیگر گرانروی سانتی استوک(cSt) بوده که آن گرانروی سینماتیک روغن در دماهای زیاد است. عدد اندازه گیری شده بیان کننده زمانی است که مقدار معینی روغن از یک لوله مویین (اوروفیس) با اندازهای مشخص عبور می کند. در این سیستم روغن هایی که مناسب بهره گیری در دماهای پایین است، در فصل زمستان، با حرف لاتین” W ” مشخص می شود.
بیشترین گرانروی این روغن ها نباید بیشتر از گرانروی پیشینه مشخص شده باشد. همچنین این روغن ها باید قابلیت پمپاژ در دماهای مشخص شده توسط SAE را دارا باشد. روغن هایی که مناسب برای بهره گیری در دماهای بالا بوده دارای گرانروی به شرح جدول ارایه شده است. بطور نمونه روغنی با طبقه بندی ۳۰-۱۰ w بدان معنی است که این روغن در فصل زمستان معادل ویژگی های روغنی با گرید ۱۰ و تابستان ۳۰ است. به آنها روغن اتوماتیک نیز گفته می شود.
۲- طبقه بندی کیفی روغن صنعتی
روغن های روان کننده از نظر کیفی به روش های گوناگون طبقه بندی شده است. مشخصه های این طبقه بندی توسط ارتش آمریکا، موسسه نفت آمریکا، سازندگان گوناگون ماشین و موسسه های دیگر معین شده است. این طبقه بندی ها نشان می دهد که برای یک موتور به خصوص، چه نوع روغنی لازم است .
با توجه به پیشرفت سریع علم مهندسی که تولیدات مکانیکی نیاز به روانکار صنعتی با مشخصه های بهتری هستند ، به سرعت استاندارد های روغن صنعتی بهبود می یابد.
در سال ۱۹۷۰میلادی موسسه نفت آمریکا (american petroleum institute) API ، انجمن امریکایی برای آزمایش و مواد(american society for testing and materials) ASTM و انجمن مهندسان خودرو با همکاری سازندگان موتور ، سیستم طبقه بندی کیفی API برای روغن های موتوری را به وجود آوردند.
این طبقه بندی براساس آزمایش های موتوری که سطح های مرغوبیت را برای روغن های گوناگون ارزیابی می کند بنا نهاده شد. اکنون سیستم طبقه بندی API شامل ۱۸ طبقه بندی کیفی است. در کل، ۸ طبقه بندی با حرف S برای روغن های مورد بهره گیری در موتورهای بنزینی و ۱۰ طبقه با حرف C برای روغن های مورد استفاده در موتورهای دیزلی تدوین شده است.
این سیستم طبقه بندی، یک سیستم با انتهای باز بوده و اجازه می دهد که طبقه بندی های نو مورد نیاز که مورد توافق انجمن های مهندسی و سازندگان موتور قرار گرفته باشد، به آن افزوده شود. همان گونه که در گذشته اشاره شد، این سطوح مرغوبیت به علت تغییر در طراحی موتورها و هم چنین فن آوری نو ساخت مواد افزودنی روغن های به سرعت از رده خارج می شود. به طور نمونه، روغن های موتوری بنزینی از نظر سطح کیفی از کم ترین رده یعنیSA تا SN که دارای بالاترین سطح کیفیت روغن موتور است، تقسیم بندی شده است .
درجه بندی روغن های صنعتی بر اساس گرانروی SAE
درجه بندی روغن های صنعتی بر اساس درجه بندی گرانروی است فلذا هرچه گرانروی روغن بیشتر شود عدد مربوط به مشخصه روغن نیز به مراتب بیشتر خواهد شد . از سایر مشخصه های روغن می توان به حرف دبلیو (W) که روی اکثر روغن های صنعتی به خصوص روغن موتور ، نوشته می شود و مربوط به مشخصه وینتر(WINTER) یا زمستان است بر مبنای دمای سرد و گرم تست م شود ، معمولاً دمای سرد بر روغن ها منفی ۱۸ درجه سانتیگراد و دمای گرم در ۱۰۰ درجه سانتیگراد تعریف شده است.
روغن صنعتی بر اساس گرانروی به دو دسته تک درجه ای یا MONO GRADE و چند درجهMULTI GRADE تقسیم بندی خواهند شد به لحاظ عمومی می توان گفت که روغن های صنعتیMULTI GRADE نسبت به روغن های تک درجه ایی کیفیت بالاتری دارند ، لذا برای مثال برای روغن ۱۰ – ۴۰ گرانروی ۱۰ سانتی استوک برای زمستان و ۴۰ سانتی استوک برای تابستان است.
درجه بندی روغن های صنعتی براساس کیفیت سطح API
همانطور که اشاره شدAPI استاندارد آمریکایی مربوط به روغن صنعتی می باشند. استانداردAPI در دو کلاس مربوط به روغن های صنعتی ماشین آلات بنزینی که به اخنصار با حرف S نشان داده می شوند ، معرفی می گردند . و کلاس مربوط به ماشین آلات صنعتی که به اختصار با حرفC نشان داده می شوند تولید و عرضه می شوند . لازم به ذکر است که حرفs مخفف کلمه serves بمعنای نماینده ایستگاه های تعویض روغن و حرف c مخفف کلمهcommecial بمعنای تجاری است.
انواع روغن های صنعتی
- روغن هیدرولیک، روغن های با شاخص گرانروی بالا و یا روغن هیدرولیک بدون روی
- روغن های گردشی برای به کارگیری در ماشین های صنعتی شامل سیستم های گردشی و هیدرولیکی
- انواع روغن های دنده معدنی و سنتتیک با پایه PAO (Poly-Alpha-Olefin) و PAG (Polyalkylene Glycol)
- روغن های پمپ وکیوم و پمپ های دیفیوژن با پایه سیلیکون برای مصرف در صنایع اتمی و اتاق های خلا
- روغن های ترانسفورماتور و عایق الکتریکی
- روغن های انتقال حرارت معدنی و سنتتیک جهت استفاده در سیستم های انتقال حرارت بسته و غیر مستقیم تا دمای 360 درجه سانتیگراد
- روغن های امولسیون شونده، روغن های آب صابون و روغن های کشش
- روغن های عملیات حرارتی برای انواع عملیات کوئینچینگ قطعات فولادی و آلیاژهای گوناگون
- روغن های کمپرسورهای هوا از نوع مارپیچی و تیغه ای و همین طور کمپرسورهای روتاری اسکروو کمپرسورهای گاز
- روغن های کمپرسورهای سرمایشی ویژه سرد خانه ها و سیستم های تهویه
- روغن های توربین برای مصرف در انواع توربین های بخاری، آبی و گازی صنعتی در نیروگاه های برق، پتروشیمی ها و پالایشگاه ها
- روغن های مخصوص ماشین ابزار، روغن های برش، مته کاری، تراشکاری و فرزکار فلزات آهنی
- روغن با گرید خوراکی ویژه صنایع غذایی و داروسازی برای مصرف در دستگاه هایی که در نزدیکی مواد خوراکی فعالیت دارند.
- روغن های زنجیر
- روغن صنعتی خوراکی یک مایع چرب است که به طور فیزیکی از چندین سبزیجات و همچنین برخی بافت‌های حیوانی استخراج می‌شود، که بیشترین ارزش را دارد. این نوع از روغن ها از دانه های گیاهی و در کارخانه های تولید روغن خوراکی، فرآوری می شوند. روغن صنعتی خوراکی یکی از انواع روغن های پر مصرف در کشورهای دنیا به خصوص کشور ایران است.
