จาระบี สารหล่อลื่นกึ่งแข็งกึ่งเหลว ที่มักนำไปใช้ในกระบวนการทางอุตสาหกรรมเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งก็มีหลายประเภทหลายชนิดเพื่อใช้ให้เหมาะสมกับการใช้งานที่แตกต่างกันออกไป และแน่นอนว่าต้องมีส่วนผสมหลายอย่าง และกว่าจะมาเป็น จาระบี มีส่วนผสมอะไรบ้าง มาดูกัน
สัดส่วน ส่วนผสมของจาระบี
จาระบี มีส่วนผสมอะไรบ้าง โดยหลักๆ นั้นสัดส่วนของจาระบีจะมีส่วนผสม 3 ส่วนหลักๆ ดังต่อไปนี้
- น้ำมันหล่อลื่นพื้นฐาน (base oil) 70% – 95%
- สารเพิ่มความข้น (thickening agent) 3% – 30%
- สารเพิ่มคุณภาพ (performance additives) 0% – 10%
น้ำมันหล่อลื่นพื้นฐาน (Base Oils)
ทางสถาบันปิโตรเลียมแห่งอเมริกา (API) ได้จำแนกน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานออกเป็น 5 กลุ่มตามกระบวนการและคุณสมบัติที่แตกต่างกันคือ
- Group I
- Group II
- Group III
- Group IV
- Group V
ซึ่งโดยหลักๆ แล้ว Group I ถึง III จัดเป็นประเภทน้ำมันแร่ ส่วน Group IV และ V คือประเภทสังเคราะห์
โดยทั่วไปแล้วน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานในจาระบีส่วนใหญ่แล้วจะเป็นน้ำมันแร่ Group I หรือ Group IIในส่วนที่เป็นน้ำมันประเภทสังเคราะห์ก็มีอยู่เหมือนกัน หากแต่ว่าจะเลือกใช้ในกรณีที่มีความจำเป็นหรือกับลักษณะงานที่มีความจำเพาะ เช่น การใช้งานที่อุณหภูมิสูง หรือต่ำมากๆ งานที่มีความเร็วรอบจัดมากๆ หรือสภาวะงานที่หนักสุดขั้ว เป็นต้น
ความสำคัญของน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานก็คือ มันมีหน้าที่หลักในการสร้างชั้นฟิล์มให้เกิดการหล่อลื่น
สารเพิ่มความข้น (Thickening Agents)
สารเพิ่มความข้นถือเป็นโครงสร้างสำคัญในการกำหนดกายภาพของจาระบีให้มีความแข็ง-อ่อน และความสามารถในการคงสภาพความแข็ง-อ่อนของจาระบีไว้ ซึ่งความแข็ง-อ่อนของจาระบีนี้กำหนดไว้ด้วยเบอร์ NLGI นอกจากการทำหน้าที่เป็นโครงสร้างซับน้ำมันเพื่อให้เกิดการหล่อลื่นแล้ว ยังมีคุณสมบัติในเรื่องของการทนต่อความร้อน ทนต่อการชะล้างของน้ำอีกด้วย ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภทของสารเพิ่มความข้นที่ต้องเลือกให้เหมาะสมกับลักษณะงาน
ประเภทของสารเพิ่มความข้น
ประเภทสบู่ (Soap) แบ่งเป็น
- โลหะเชิงเดี่ยว (Metal simple soap)ได้แก่ ลิเธียม (Li), อลูมิเนียม (Al),แคลเซียม (Ca), โซเดียม (Na) เป็นต้น
- โลหะเชิงซ้อน (Metal complex soap) ได้แก่ ลิเธียมคอมเพล็กซ์ (LiX), อลูมิเนียมคอมเพล็กซ์ (AlX),แคลเซียมคอมเพล็กซ์ (CaX) เป็นต้น
- แบบผสมระหว่างโลหะเชิงเดี่ยว (Mixed soap) เช่น ลิเธียม/แคลซียม (Li/Ca)
ประเภทที่ไม่ใช่สบู่ (Non-Soap) แบ่งเป็น
- กลุ่มที่ฟอร์มตัวจากปฏิกิริยาเคมี ได้แก่ โพลียูเรีย (Polyurea), ไดยูเรีย (Diurea), แคลเซียม ซัลโฟเนต (Calcium Sulfonate)
- กลุ่มที่เป็นอนุภาคแขวนลอย ได้แก่ ดิน (Clay), เจล (Fumed silica powder)
- อื่นๆ (Others) ได้แก่ ฟลูออโรโพลิเมอร์ (Fluoropolymer)เช่น เทฟลอน (PTFE) ซึ่งก็จัดเป็นประเภทอนุภาคแขวนลอยเหมือนกัน
สารเพิ่มคุณภาพ (Performance Additives)
นอกจากสารสำคัญสองประเภทที่กล่าวมาข้างต้นแล้ว ยังมีปัจจัยอื่นที่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของเครื่องจักร การสร้างความเสียหายต่อเครื่องจักร รวมถึงอายุการใช้งานของตัวสารหล่อลื่นเองดังนั้นจึงต้องมีสารเพิ่มคุณภาพ ที่จะเป็นองค์ประกอบเพิ่มเติมเพื่อใช้ในการพิจารณาเลือกใช้ให้เหมาะสมกับการใช้งาน
ประเภทของสารเพิ่มคุณภาพ
- สารเพิ่มคุณภาพที่ออกฤทธิ์โดยตรงต่อตัวจาระบีหล่อลื่นเอง (Additives performing in the bulk of the grease)ได้แก่ สารต้านการเสื่อมสภาพจากการทำปฏิกิริยาทางเคมีของออกซิเจน (Antioxidants) เป็นต้น
- สารเพิ่มคุณภาพที่ปกป้องผิวโลหะหรือวัสดุ (Additives performing on the metal surface) ได้แก่ สารป้องกันการสึกหรอ (Antiwear agents), สารรับแรงกด กระแทก (Extreme pressure (EP) agents), สารลดแรงเสียดทาน (Friction modifiers), สารป้องกันการกัดกร่อน (Corrosion inhibitors), สารป้องกันการเกิดสนิม (Rust inhibitors) เป็นต้น