Selezionare il grasso idoneo è essenziale per ottimizzare le performance di un’applicazione. Sebbene forniscano un’indicazione di massima del tipo di grasso da utilizzare, le specifiche di uso comune non sempre tengono conto di tutti i parametri e gli elementi di lavorazione che influiscono sulle performance e l’efficienza del sistema. Quest’articolo facilita la selezione del grasso adatto a una determinata applicazione.
In molti settori, le specifiche riferite al grasso sono descritte in modo alquanto generico, come: “NLGI (National Lubrication Grease Institute) n° 2 di alta qualità”, mentre in altri casi l’OEM specifica il grasso indicando il nome del marchio del prodotto con alcune informazioni aggiuntive, come una specifica DIN o ISO.
Un grasso specifico per ogni applicazione
La gamma di derivati petroliferi è comunque estremamente vasta e varia e ogni prodotto possiede qualità specifiche che lo rendono adatto a determinate applicazioni. Per raccomandare correttamente un grasso è necessaria una notevole percezione di tutti gli elementi coinvolti nella lavorazione:
- Temperatura e condizioni operative
- Regime di carico
- Velocità di rotazione
- Tipo di applicazione
Viscosità dell'olio base
La maggior parte delle applicazioni prevede la lubrificazione dei cuscinetti, in cui il parametro più importante è la viscosità dell’olio base, da non confondere con la consistenza prescritta da NLGI.
Per individuare la viscosità minima dell’olio base, è necessario conoscere i seguenti parametri:
- Diametro medio del cuscinetto dm (mm)
- Velocità di rotazione del cuscinetto (giri/min.)
- Temperatura operativa (°C)
La figura riportata sotto mostra come determinare la viscosità minima dell’olio base per una determinata applicazione.
Ad esempio: diametro medio del cuscinetto 200 mm.
Velocità di rotazione 500 giri/min. temp. operativa 70°C
Step 1: diametro medio 200 mm
Step 2: velocità di rotazione: 500 giri/min.
Step 3: definisce la viscosità degli oli alla temp. operativa => appross. 18 mm²/s
Step 4: 18 mm²/s è a 70°C ed a 40°C (seguite le frecce) è approssimativamente 60 mm²/s
In che modo la velocità di rotazione del cuscinetto influisce sulla viscosità minima dell’olio base?
- Velocità di rotazione del cuscinetto maggiori richiedono viscosità minore
- Velocità di rotazione del cuscinetto minori richiedono viscosità maggiore
In che modo la temperatura operativa influisce sulla viscosità minima dell’olio base?
- Temperature operative maggiori richiedono viscosità maggiore
- Temperature operative minori richiedono viscosità minore
In che modo la velocità di rotazione del cuscinetto influisce sul diametro del cuscinetto?
- Un diametro medio del cuscinetto maggiore richiede viscosità minore
- Un diametro medio del cuscinetto minore richiede viscosità maggiore
Oli base e tipo di addensante
I grassi si basano comunemente su oli base minerali del gruppo I e II. Tali grassi sono adatti ad applicazioni con temperatura operativa fino a 120°C. Per applicazioni con temperature operative estreme (alte o basse), si utilizzano oli base sintetici con PAO o Estere. Questi oli base sono inoltre adatti ad applicazioni che richiedono intervalli tra cambi d’olio prolungati o quando sono necessarie omologazioni di grado alimentare e/o bio-degradabilità.
Oltre all’olio base, sono gli addensanti a determinare la struttura essenziale dei grassi e classificarli in diversi tipi. Si utilizzano diversi tipi di saponi addensanti e addensanti non saponi, ciascuno con proprietà specifiche, che possono variare per:
- Resistenza all’acqua
- Pompabilità
- Punto di goccia
- Stabilità termica
- Stabilità meccanica
Gli addensanti a base di sapone possono essere divisi in addensante a base di sapone metallico (Li, Ca, Al, ecc.) e addensante a base di sapone non metallico (poliurea, argilla, gel di silice, PTFE, ecc.)
| Proprietà prestazionali | Li | Ca idrato | Ca senz’acqua | Li-Ca | Complesso di Li | Solfonato di Ca |
| Stabilità termica | Buono | Scarsa | Buono | Buono | Eccellente | Eccellente |
| Stabilità al taglio | Buono | Buono | Molto buono | Buono | Molto buono | Molto buono |
| Resistenza all’acqua | Buono | Molto buono | Eccellente | Molto buono | Buono | Eccellente |
| Capacità di carico | Buono | Modesta | Buono | Molto buono | Molto buono | Eccellente |
| Punto di goccia | Buono | Scarso | Buono | Buono | Eccellente | Eccellente |
Consistenza del grasso
Il grado NLGI, cioè la misura della consistenza del grasso, è determinato dalla concentrazione e dal tipo di addensante e, in misura minore, dalla viscosità dell’olio base. È possibile che un grasso abbia una consistenza elevata NLGI 3 e una viscosità dell’olio base di 40 mm²/s e anche che un grasso molto liquido (NLGI 00) abbia viscosità di 800 cst.
Una buona regola empirica è utilizzare grassi con gradi NLGI maggiori per velocità di applicazione minori.
La tabella seguente descrive le diverse classi NLGI.
| Classe NLGI | Numero di penetrazione | Consistenza a temperatura ambiente |
| 000 | 445-475 | Molto liquido |
| 00 | 400-430 | Liquido |
| 0 | 355-385 | Semi-liquido |
| 1 | 310-340 | Molto morbido |
| 2 | 265-295 | Morbido |
| 3 | 220-250 | Semi-Morbido |
| 4 | 175-2015 | Solido |
| 5 | 130-160 | Molto solido |
| 6 | 85-115 | Estremamente solido |
Performance del grasso
Queste proprietà sono definite principalmente dalle condizioni di applicazione: acqua, performance a pressioni estreme, vapore, temperatura, settore alimentare, bio-degradabilità, condizioni aggressive, ecc.
Per esempio, non è necessario utilizzare un grasso per temperature elevate quando il cuscinetto opera in prevalenza a temperatura ambiente. E un cuscinetto ad alta velocità con carico leggero non richiede additivi EP ad alte prestazioni.
Il sommario seguente riporta la gamma di grassi Q8Oils in termini di temperatura operativa.
