Hochtemperaturfette
Hochtemperaturfette – wenn Hitze zur Herausforderung wird
Als Spezialschmierstoffhersteller bietet Völkel eine umfangreiche Reihe innovativer Hochtemperaturfette mit herausragender Leistung für alle Anwendungen. Unsere Spezialschmierstoffe beherrschen eine weite Spanne von erhöhten bis sehr hohen Betriebstemperaturen in einem Bereich von +140 °C bis +300 °C. Bei einer ausreichenden thermischen Reserve zu den vorliegenden dauerhaften Anwendungstemperaturen, ist eine außerordentlich lange Gebrauchsdauer gewährleistet. Unsere Fette garantieren einen verdampfungsarmen, thermisch und mechanisch hochstabilen Schmierfilm, schützen Bauteile selbst bei hohen Lasten optimal vor Korrosion, Verschleiß und vorzeitigem Ausfall. Die speziellen Hochtemperaturfette von Völkel entfalten auch unter schwierigsten Bedingungen langanhaltend ihre volle Leistungsfähigkeit. Für alle denkbaren Betriebs- und Umgebungsbedingungen bieten wir thermisch passende Spezialschmierstoffe. Diese halten extremen Betriebstemperaturen Temperaturschwankungen bei zeitgleich hohen Lagerdrehzahlen sowie stoßartigen Druckbelastungen zuverlässig stand.
Verdampfung oder Zersetzung – wenn Schmierfette die Leistungsgrenze erreichen
Viele unserer Hochtemperaturfette haben eine H1-Zulassung und sind speziell für die hohen Anforderungen der Lebensmittelproduktionen und Erstausrüstung konzipiert. In der Nahrungsmittel- und Medizintechnik müssen die Spezialschmierstoffe besonders leistungsstark und hygienisch absolut sicher sein. Selbst bei hohen Prozesstemperaturen von mehr als +250 °C, zum Beispiel in Backöfen, ist ein verdampfungsarmes Verhalten der Fette zum zuverlässigen Schutz vor Produktkontaminationen und zum Schutz der Produktionsmitarbeiter besonders bedeutsam. Dasselbe gilt selbstverständlich auch für alle Non-Food-Produktionen mit hohen Betriebstemperaturen.
Unsere Hochtemperaturfette
Wenn Wälzlager thermisch an ihre Grenzen kommen
Bauteile und Baugruppen werden in modernen Maschinen und Anlagen zunehmend hohen tribologischen Belastungen ausgesetzt. Kompaktere Bauformen, höhere Lagerdrehzahlen, längere Laufzeiten und steigende Betriebstemperaturen erhöhen die Anforderungen an die eingesetzten Schmierstoffe erheblich. Hinzu kommen betriebsbedingte Einflüsse wie Druck, Vibrationen oder der Kontakt mit aggressiven Medien. Konventionelle Schmierfette können dabei schnell an ihre Leistungsgrenzen geraten – mit erhöhtem Nachschmierbedarf, verkürzten Wartungsintervallen und im schlimmsten Fall ungeplanten Produktionsausfällen.
Eine entscheidende Rolle spielt dabei die Temperaturbelastung im Wälzlager. Bereits durch innere Reibung und Selbsterwärmung liegt die Temperaturspanne eines Lagers in der Regel bei etwa +35 °C bis +75 °C. Durch äußere thermische Einflüsse können die tatsächlichen Betriebstemperaturen jedoch deutlich höher ausfallen. Während beispielsweise in der Automobilindustrie Schmierstoffe für Temperaturbereiche von etwa -40 °C bis +160 °C gefordert sein können, treten bei Einbrennvorgängen in Lackieranlagen oder bei Produktionsprozessen in der Glas- und Stahlindustrie dauerhaft Temperaturen von mehr als +200 °C auf.
Für eine zuverlässige Schmierung ist deshalb nicht allein die tatsächliche Betriebstemperatur entscheidend. Bei der Auswahl des Hochtemperaturfettes sollte eine thermische Reserve von ca. 50 °C zur tatsächlichen oberen Betriebstemperatur berücksichtigt werden. Sie trägt wesentlich dazu bei, eine angemessene Fettgebrauchsdauer zu erreichen und ermöglicht – abhängig von Anwendung und Betriebsbedingungen – lange Nachschmierintervalle bis hin zur Langzeit- oder Lebensdauerschmierung (For-Life).
Die Expertise von Völkel
Damit Maschinenelemente, wie zum Beispiel Wälzlager, Gleitlager, Linearführungen oder Ketten während Ihrer Lebensdauer konstante Leistungen erbringen können, ist eine funktionierende Schmierung durch Schmierfette eine unabdingbare Voraussetzung. Genau hierin liegt der Ansatz unserer Entwicklungen. Wir betrachten es als unsere Aufgabe, Schmierkonzepte unter Berücksichtigung aller Betriebseinflüsse und Umgebungsbedingungen passgenau auf die Bauteilart und deren Dimensionierung abzustimmen. Deshalb empfehlen wir ganz klar, bei hohen Temperaturen die Schmierung nur mit speziellen Hochtemperaturfetten (oder Ölen).
Gebrauchstemperaturbereiche unserer Hochtemperaturschmierfette
Das richtige Hochtemperaturfett auswählen
Im Rahmen unserer Beratungstätigkeit werden wir häufig zu vorliegenden Schmierstoffproblemen zu Rate gezogen. Die zumeist relativ hohen Angaben zu den Tropfpunkten auf den technischen Datenblättern führen Verantwortliche immer wieder zu Irritationen.
Der Tropfpunkt ist keine maximale Betriebstemperatur
Der Tropfpunkt dient in erster Linie der Qualitätskontrolle bei der Herstellung eines Schmierfettes. Er zeigt an, bei welcher Temperatur der Verdicker unter definierten Testbedingungen seine Fähigkeit verliert, das Grundöl in seiner Struktur zu halten. Als direkter Indikator für die thermische Leistungsfähigkeit eines Schmierfettes ist er dagegen nur bedingt geeignet. Dennoch ist es noch immer verbreitet, von der Tropfpunkttemperatur einen pauschalen Wert abzuziehen und daraus die maximale Betriebstemperatur eines Schmierfettes abzuleiten. Dieses Vorgehen liefert jedoch keine zuverlässige Aussage über das tatsächliche Verhalten im Betrieb.
Entscheidend ist die Leistung unter realistischen Bedingungen
Ein zuverlässiger Weg zur Bestimmung der Leistungsfähigkeit der Schmierfette bei hohen Betriebstemperaturen sind genormte Wälzlagerfett-Prüfgeräte für Hochtemperatur-Schmierfette. Derartige Tests werden unter verschärften Betriebsbedingungen durchgeführt, um den Alterungsprozess der Schmierfette zu beschleunigen. Die Schmierfähigkeit bei hohen Temperaturen wird u. a. dadurch eingeschränkt, dass es sich aufgrund der Oxidation von Verdicker und Grundöl zersetzt bzw. aufgrund von Ölabscheidung und – verdampfung Grundöl verloren geht. Allgemein sind diese dynamischen Ermittlungen des Leistungsvermögens eines Schmierfettes bei hohen Temperaturen praxisbezogener und realistischer als Angaben auf Grundlage des Tropfpunktes.
Prüfergebnisse helfen bei der Festlegung von Nachschmierintervallen
Die Ergebnisse solcher Hochtemperaturprüfungen geben nicht nur Aufschluss über die thermische Leistungsfähigkeit eines Schmierfettes. Sie können außerdem wichtige Hinweise auf erforderliche Nachschmierintervalle liefern. So lässt sich besser einschätzen, wie lange ein Schmierfett unter definierten thermischen Belastungen seine Funktion zuverlässig erfüllt und wann eine Nachschmierung erforderlich wird.
Die Lebensdauer wird unter definierten Bedingungen ermittelt
Bei entsprechenden Prüfverfahren werden mehrere identische Wälzlager parallel betrieben. Aus den ermittelten Laufzeiten bis zum Ausfall lässt sich mithilfe der Weibull-Statistik beispielsweise die L50-Lebensdauer bestimmen. Sie bezeichnet die Laufzeit, bei der unter den gewählten Prüfbedingungen mit dem Ausfall von 50 % der Lager zu rechnen ist.
Prüfverfahren für Hochtemperaturfette
Für die Beurteilung der Leistungsfähigkeit von Schmierfetten bei hohen Temperaturen stehen verschiedene standardisierte Prüfverfahren zur Verfügung. Sie unterscheiden sich unter anderem hinsichtlich Lagerbauart, Drehzahl, Belastung und Bewertungskriterien.
ASTM D3336 – „Spindle Life“ oder „Pope“-Test
Bei der ASTM-Methode D3336 laufen fünf 6204-Kugellager bei 10.000 U/min üblicherweise in einem Zyklus von 20 Stunden Betrieb und vier Stunden Stillstand. Der Ausfall des Schmierfettes wird anhand von Temperaturabweichungen oder einem übermäßigen Anstieg des Lagerdrehmoments festgestellt. Das Verfahren ermöglicht damit eine Beurteilung der Gebrauchsdauer eines Schmierfettes unter definierten Hochtemperaturbedingungen.
SKF RO+ – flexible Prüfung unter Dauerbetrieb
Beim Test nach SKF R0F+ laufen zwei 6204 Testkugellager in jeder der 5 Testvorrichtungen im Dauerbetrieb. Der Ausfall des Schmierfetts wird durch Temperaturabweichungen des Lagers festgestellt. Der Test nach SKF R0F+ ist flexibel. Drehzahl sowie Last können variieren, typisch sind jedoch 10.000 U/min bei niedriger Last. Die obere Einsatztemperatur bei Dauerbetrieb eines Schmierfetts wird normalerweise anhand der höchsten Temperatur bestimmt, bei der die L50-Lebensdauer 1.000 Stunden überschreitet.
DIN 51821 – FE9-Prüfung
Beim DIN 51821, der FE9-Prüfung werden 7206B Axial-Schrägkugellager verwendet, die in einem der drei Standardmodi laufen können. Methode A, bei der beiderseits offene Lager mit 2 ml Fett gefüllt werden, laufen normalerweise mit 6.000 U/min und einer Axiallast von 1.500 N, um die Leistungsfähigkeit eines Schmierfetts unter hohen Temperaturen zu bestimmen. Der Ausfall des Schmierfetts wird durch einen Anstieg des Lagerdrehmoments bestimmt, der sich im Anstieg der Leistung des Antriebsmotors zeigt. Gemäß DIN 51825, Klassifizierungssystem für Schmierfette, ist die Höchsttemperatur für ein Schmierfett als die Temperatur definiert, bei der eine L50-Lebensdauer von 100 Stunden erreicht wird.
Sie benötigen Unterstützung bei der Auswahl eines Hochtemperaturfettes? Unsere Anwendungstechnik berät Sie gerne!
