Das bewirken Schmierstoffe
Häufige Fragen zum Schmierfett
Mehrzweckfett, Spezialfett für hohe und tiefe Temperaturen, Spezialfett für Lebensmittel, Fließfett, Fett mit speziellen Haftungszusätzen, Biologisch Abbaubare Fette, Pasten, Wasserfeste Fette, Druckbeständige Spezialfette
Viskosität / Konsistenz von Schmierfett
Schmierfette werden nicht entsprechend den üblichen Viskositätsklassen, wie z.B. bei Motoröl, eingeteilt. Stattdessen werden diese Schmierstoffe entsprechend den 9 NLGI Klassen eingeordnet. Angefangen bei der NLGI 000 (Sehr flüssig) bis zur NLGI 6 (Sehr fest).
• Die NLGI KLasse steht für die Konsistenz von Schmierfett
NLGI steht für National Lubricating Grease Institute. Dort werden die Weltweit gültigen Klassen für die Konsistenz von Schmierfett definiert. Folgende NLGI Klassen gibt es:
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NLGI Klasse | Konuspenetration in 0,1 mm | Visuelle Beurteilung | Vergleich |
000 | 445 - 475 | Sehr flüssig | Speiseöl |
00 | 400 - 430 | Flüssig | Joghurt |
0 | 355- 385 | Zähflüssig | |
1 | 310 - 340 | Sehr weich | Senf |
2 | 265- 295 | Weich | Hautcreme |
3 | 220 - 250 | Mittelfest | |
4 | 175 - 205 | Fest | |
5 | 130 - 160 | Sehr fest | |
6 | 85 - 115 | Extrem fest | Schnittkäse |
Dazu wird gemessen wie tief ein Prüfkegel innerhalb von 5 Sekunden in das Fett eindringt. Desto tiefer der Kegel in das Schmierfett eindringt, desto flüssiger ist es natürlich. Wenn der Kegel kaum eindringt ist das Fett dicker. Dieses Prüfverfahren wird als Walkpenetrationstest oder auch Konuspenetration bezeichnet.
Zur Vorbereitung dieses Test wird das Schmierfett mit einer definierten Menge in einen Fettkneter eingefüllt. Anschließend wird bei 25°C das Fett mit einem so genannten Fettkneter durchgewalkt. Dazu wird der Fettkneter mit 60 Doppelhüben durch das Schmierfett bewegt.
Anschließend kommt es zum eigentlichen Test. Dafür wird ein standardisierter Prüfkegel auf die Fettoberfläche aufgesetzt. Jetzt lässt man diesen Kegel 5 Sekunden lang in das Fett eindringen. Die dadurch gemessene Eindringtiefe lässt sich den vorgegebenen NLGI Klassen zuordnen. Angegeben wird diese Eindringtiefe, auch Konuspenetration genannt, in 0,1 mm.
NLGI-Klasse | Konuspenetration in 0,1 mm | Eindringtiefe in cm |
NLGI 000 | 445 - 475 | 4,45 - 4,75 |
NLGI 00 | 400 - 430 | 4,00 - 4,30 |
NLGI 0 | 355 - 385 | 3,55 - 3,85 |
NLGI 1 | 310 - 340 | 3,10 - 3,40 |
NLGI 2 | 265 - 295 | 2,65 - 2,95 |
NLGI 3 | 220 - 250 | 2,20 - 2,50 |
NLGI 4 | 175 - 205 | 1,75 - 2,50 |
NLGI 5 | 130 - 160 | 1,30 - 1,60 |
NLGI 6 | 85 - 115* | 0,85 - 1,15* |
Herstellung von Schmierfett
• Bestandteile: Grundöl, Verdicker, Addtive und mitunter Festschmierstoffe
Wie bei anderen Schmierstoffen bildet auch bei Schmierfett Grundöl den Hauptbestandteil. Um die gewünschte Konsistenz zu erreichen werden Verdickungsmittel beigemischt. Je nachdem zu welchen Anteilen und welche Art Verdickungsmittel verwendet wird, wird das Fett flüssiger oder fester. Um die Temperatureigenschaften oder die Haftfähigkeiten der Schmierfette zu verbessern werden auch noch verschiedene Additive sowie Festschmierstoffe beigemischt. |
Bestandteile von Schmierfett:
Grundöl: | 70% - 90% |
Verdicker: | 3% - 30% |
Additive: | 0% - 10% |
Festschmierstoffe: | 0% - 10% |
Da moderne Schmierfette aus so vielen verschiedenen Bestandteilen bestehen, gibt es eine große Anzahl an unterschiedlichen Schmierfetten. Da nicht nur das Verhältnis der einzelnen Bestandteile variieren kann sondern, z.B. auch die Art der Additive oder Verdickungsmittel, kann man schnell den Überblick verlieren. |
Welche Grundöle werden bei Schmierfett verwendet? |
Mineralöl | Synthetische Öle | Pflanzenöl |
MineralölMineralöl ist im Vergleich zu den anderen Grundölen in der Beschaffung am günstigsten wodurch z.B. Merhzweckfette zu attraktiven Preisen hergestellt werden können. Dafür ist es allerdings von Natur aus weniger belastbar wodurch die Temperatureigenschaften und die Alterungsstabilität durch Additive optimiert werden müssen.
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Typische Mineralöle: | |
naphthenische Öle | paraffinische Öle |
aromatische Öle | Weißöle |
Synthetische GrundöleSynthetische Grundöle sind künstlich hergestellte Schmieröle. Daher können diese genau anhand der geforderten Anforderungen zusammengestellt werden. Besonders häufig trifft man diese Öle daher in Spezialfetten an, wenn es z.B. um Stabilität bei hohen Temperaturen bzw. niedrigen Temperaturen geht.
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Typiesche Synthetische Grundöle: | |
Polyalphaolefin | Ester |
Polyalkylenglykol | Polyisobutylen |
Silikonöl | Perfluorpolyether |
PflanzenölePflanzenöle sind für umweltverträgliche Einsatzzwecke vorgesehen. Biologisch abbaubare Fette haben daher solche Grundöle als Basis.
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Verdicker |
Verdickungsmittel werden dem Grundöl beigemischt wodurch die Konsistenz von dem Schmierfett bestimmt werden kann. Außerdem kann, je nachdem welche Art von Verdicker zum Einsatz kommt, auch die Temperatureigenschaften sowie die Beständigkeit gegenüber Wasser oder Lösungsmittel bestimmt werden.
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Aluminiumseife, Aluminiumkomplexseife | Lithiumseife, Lithiumkomplexseife |
Bariumseife, Bariumkomplexseife | Natriumseife, Natriumkomplexseife |
Calciumseife, Calciumkomplexseife | |
organische Nichtseifen-Verdicker wie Polyharnstoff und Polytetrafluorethylen (PTFE) | |
anorganischen Nichtseifen-Verdicker wie Bentonit, Silikagel und Kieselgel |
Bei Addinol kommen Schmierfette mit folgenden Verdicker zum Einsatz: |
Festschmierstoffe |
Festschmierstoffe können die Reibung sowie die Belastbarkeit unter Druck verbessern. Je nachdem welche Festschmierstoffe zum Einsatzkommen und welche Struktur diese aufweisen können unterschiedliche Eigenschaften erzielt werden.
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Schichtbildende FestschmierstoffeDazu zählt z.B. Graphit, Molybändisulfid (MoS2) oder Wolframdisulfid. Diese Stoffe haben eine Schichtgitterstruktur. Sie lassen sich also leicht verschieben und verbessern daher die Schmiereigenschaftent.
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Nicht schichtbildende FestschmierstoffeDazu zählen Kupfer, Aluminium, Phosphate, Carbonate, Sulfide und Oxide. Da diese Stoffe keine Schichtgitterstruktur bilden, kommen sie besonders dann zum Einsatz, wenn es um eine hohe Druckbelastung bei geringer Bewegungsgeschwindigkeit geht. |
Additive |
Da Grundöle alleine nicht die nötigen Anforderungen an die Temperaturbeständigkeit, den Korrosionsschutz und die Druckbeständigkeit erfüllen, müssen Zusatzstoffe beigemischt werden die das Öl in diesen Bereichen aufwerten. Diese werden Additive genannt. Der Vorteil dabei ist, dass diese Stoffe entsprechend den Anforderungen genau beigemischt werden können.
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Bei Schmierfett kommen häufig die folgenden Additive zum Einsatz:
Additive | Aufgaben |
Wirkstoffe
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Oxidations -
inhibitoren (Antioxi-
dantien)
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• Verlangsamen die Reaktion von Schmierölen mit Sauerstoff
• Verlangsamen die Ölalterung
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• Polysiloxane
• Polyalkylen-
glykolether
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Korrosions-
schutz Additive
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• Schutz metallischer Oberflächen vor Feuchtigkeit durch Aufbau einer wasserab-
weisenden Barriere
• Vermeidung von Rost durch Neutralisation von Säuren
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• Salze der Carbon- und Dicarbon-
säuren
• Sulfonate • Wachse
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Pourpoint-Verbesserer |
• Verbesserung der Fließfähigkeit eines Schmierstoffes bei niedrigen Temperaturen
• Eindicken des Öls durch Zusammen-
wachsen der Paraffinkristalle wird verhindert
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• Parafinn-alkylierte Naphthaline und Phenole
• Polymetha-
crylate
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Haftzusätze |
• Verbesserung der Hafteigenschaften an Oberflächen
• Vor allem wichtig für Schmierfette und Kettenhaftöle
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• Kohlen-
wasserstoffe mit hohem Molekular-
gewicht wie Polyisobutylen
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Verschleiß-
schutz Additive (Anti Wear)
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• Haften durch Polarität an Metall-
oberflächen
• AW-Additive verhindern Berührungen der Reibpartner im Mischreibungs-
gebiet • Verhindern Fressen und Verschleiß
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• Phosphor- und Schwefel-
verbindungen
• Zink-Dithiophosul-
fonate • Olefine • Fettsäure-
ester
• Molybdän-
disulfid • Graphit
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EP-Additive |
• Fressschutz-
additive mit hoher Druck-
beständigkeit
• Halten Schmierfilm selbst bei hohem Druck aufrecht • Verhindern Fressen und Verschweißen der Reibpartner
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• Schwefel-
verbindungen
• Phosphor-
verbindungen
• Chlorparaffine • Molydbän-Verbindungen
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Farbe |
Die Farbe von Schmierfett ist kein Qualitätsmerkmal. Einige Hersteller färben Ihre Schmierstoffe ein um den Wiedererkennungswert zu erhöhen oder zur besseren Unterscheidung der verschieden Fette. |
Gemäß der Kennzeichnung nach der DIN 51502 lässt sich die Art der Schmierfette, die Zusätze, das verwendete Grundöl sowie die NLGI Klasse herauslesen. Auch die obere und untere Einsatztemperatur und die Wasserbeständigkeit lässt sich anhand dieser Kennzeichnung erkennen.
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1 - Schmierfett Art
Kennbuchstabe | Anwendungsbereich | |
K | Wälzlager, Gleitlager und Gleitflächen | |
G | geschlossene Getriebe | |
OG | offene Getriebe | |
M | Gleitlager und Dichtungen |
2 - Zusätze
Kennbuchstabe | ||
P | EP-Additive (verbessert die Druckbeständigkeit) | |
F | Festschmierstoffe | |
3 - Grundöl
Kennbuchstabe | ||
(ohne) | Mineralöle | |
HC | Synthetischer Kohlenwasserstoffe | |
PG | Polyglykole | |
E | Organische Ester | |
PH | Phosphorsäureester | |
FK | Perfluorierte Öle | |
SI | Silikonöle | |
X | Sonstige |
4 - NLGI
Kennziffer | Bedeutung / Konsistenz | |
000 | Sehr flüssig | |
00 | Flüssig | |
0 | Zählfüssig | |
1 | Sehr weich | |
2 | Weich | |
3 | Mittelfest | |
4 | Fest | |
5 | Sehr Fest | |
6 | Extrem Fest |
5 - Ober Einsatztemperatur und Wasserbeständigkeit
Kennbuchstabe | Temperatur | Wasserbeständigkeit | |
bei 40°C | bei 90° | ||
C | +60°C | 0 | 1 |
D | +60°C | 2 | 3 |
E | +80°C | 0 | 1 |
F | +80°C | 2 | 3 |
G | +100°C | 0 | 1 |
H | +100°C | 2 | 3 |
K | +120°C | 0 | 1 |
M | +120°C | 2 | 3 |
N | +140°C | Nach Vereinbarung | |
P | +160°C | ||
R | +180°C | ||
S | +200°C | ||
T | +220°C | ||
U | +220°C |
Wasserbeständigkeit:
0 = keine Veränderung bis 3 = starke Veränderung. |
6 - Untere Einsatztemperatur
Untere Einsatztemperatur in °C |
Bedeutung | |
Kennziffer entspricht dem Zahlenwert der unteren Einsatztemperatur | ||
Schmierfette werden in verschiedene Gebinden abgefüllt. Neben den größeren 50kg, 25kg oder auch 185kg Gebinden wird fast jedes Fett auch in kleineren Kartuschen angeboten. Folgende Kartuschen sind erhältlich: |
400g Kartusche |
500g Kartusche |
400g LS Kartusche |
900g Tube |
400g Kartusche Am häufigsten kommt die 400g Kartusche zum Einsatz. Diese kann in vielen elektrischen Fettpressen eingesetzt werden wodurch ein schnelles und leichtes einfüllen an der Schmierstelle möglich ist. Im Gegensatz zu den anderen Kartuschen hat diese kein Gewinde weshalb sie auch als Steckkartusche bezeichnet wird.
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500g KartuschenDiese Kartuschen kommen weniger häufig vor als die 400g Kartuschen. Im Gegensatz zu der 400g Kartuschen hat diese ein Gewinde und ein kleineres Loch zum Ausfüllen der Fettkartusche. Daher kann eine 500g Kartusche z.B. nicht in einer 400g Fettpresse verwendet werden.
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400g Kartusche (Lube Shuttle)Die Lube Shuttle Kartusche ist eine Sonderform unter den Fettkartuschen. Diese haben eine größere Öffnung als die 500 Kartuschen und ebenfalls ein Gewinde. Für diese Form der Kartusche ist eine andere Fettpresse notwendig als bei der 400g und 500g Kartusche. |
900gFür Fließfett werden Elastische Tuben verwendet, womit ein aufplatzen beim Herunterfallen verhindert wird. Diese haben eine Füllvermögen von 900g. |