Festschmierstoffe

Die Festschmierstoffe sind Werkstoffe, die in fester Form die Reibung zwischen den Flächen durch ein Gleiten gegeneinander verringern, wobei kein flüssiges Medium zusätzlich gebraucht wird.

Sie erzielen optimale Schmierung bei höheren Temperaturen im Vergleich zu den herkömmlichen Schmiermitteln auf Öl-Basis. Die reibungsarmen Eigenschaften der Trockenschmierstoffe sind deren Schichtstruktur auf molekularer Ebene mit der schwachen Bindung zwischen den Schichten zurückzuführen. Solche Schichten können mit minimaler Kraft gegeneinander gleiten, wodurch ihre niedrigen Reibungseigenschaften entstehen. Jedoch ist die beschichtete Kristallstruktur allein nicht unbedingt ausreichend für die Schmierung. Es gibt Feststoffe mit nicht lamellaren Strukturen wie Polytetrafluroethylene(PTFE oder Teflon®), die als Trockenschmierstoffe in bestimmten Anwendungsbereichen funktionieren..

Die  am  häufigsten verwendeten Festschmierstoffe sind:
• Graphit. (C)
• Molybdändisulfid. (MoS2)
Hexagonales Bornitrid. (hBN).
Polytetrafluroethylene (PTFE oder Teflon ®)

Festschmierstoffe in Ölen (dispersions)

Die richtig formulierten und dispergierten Festschmierstoffe sind eine einzigartige Kombination von Schmiermitteln, die außergewöhnliche Eigenschaften aufweisen. Obwohl sie mittels konventioneller chemischen Additiven individuell hergestellt werden können, kann die für viele industrielle Hochleistungsschmiermittel (Motorenöle und Fette) erforderliche Stabilität der Eigenschaften nur mit einer perfekten Mischung von kolloidalen Festschmierstoffen erhaltet werden.

Eigenschaften der Kolloidalen Festschmierstoffen:

  • Sie vermindern die Reibung:
    • geringere Energiekosten
    • Kraftstoffersparnis
    • verminderte Betriebstemperaturen
    • erhöhte Leistungsverfügbarkeit
    • hohe Laufruhe
    • kein Klemmen und Festfressen
  • Sie erhöhen die Belastung:
    • zuverlässiger und ruhigerer Lauf
    • kürzere Einlaufzeiten
  • Sie absorbieren Stöße und verhindern den Verschleiß durch Vibration:
    • Ideal für Hochleistungsbedingungen
    • Längere Lebensdauer der Komponenten
    • Herabgesetzte Wartungskosten
    • Längere Betriebszeit
  • Sie werden nicht während des Betriebs verbraucht:
    • verlängerte Ablassintervalle
  • Sie können unter trockenen Bedingungen arbeiten:
    • Absicherung gegen Ausfall der Schmiermittelzuführung
    • breiter Temperaturbereich

Partikelgrösse

Die Partikelgröße ist wichtig, da sich die Absetzgeschwindigkeit in einem Fest-/Flüssigsystem proportional zum Quadrat des Durchmessers des Teilchens verhält. Wenn die Partikelgröße halbiert wird, dann wird die Absetzgeschwindigkeit um den Faktor vier reduziert. Deswegen ist eine Kontrolle der Partikelgröße unerlässlich.

Die kolloidalen Dispersionen sind ausreichend fein, um durch die Kfz-Filter ohne Verstopfung oder Anbackung durchzulaufen. Die Partikel in unseren Dispersionen sind kleiner als Blutkörperchen und unsichtbar für das bloße Auge.

Stabilität

Unabhängig von der Partikelgröße wird sich auch die feinste Dispersion absetzen, wenn sie nicht stabil ist. Bei den instabilen Dispersionen resultieren Flocken, da die feinen Partikel zu größeren Teilchen agglomerieren und schnell sedimentieren. Dies kann durch Beschichtung der Primärpartikel mit einer Schicht aus Stabilisator gegen Koagulation verhindert werden.

Ein richtig entwickelter Stabilisator erweist sich als wichtiger Partner bei einer Dispersion basierend auf feinen Partikeln. Die kolloidalen Dispersionen verfügen über lange Lagerbeständigkeit mit geringer oder keiner Sedimentation. Nur ein leichtes Umrühren könnte erfordelich sein, um die abgesetzten Feststoffe aufzulösen.

Kombatibilität

Der Stabilisator soll nicht nur in diesen Produkten, sondern auch weiterhin wirksam sein, wenn er mit den von den Kunden verwendeten Schmierkomponenten vermischt wird. Außerdem müssen die After-Market-Additive mit allen Arten von Ölen auf dem Markt absolut kompatibel sein. Deswegen führen wir ständig Stabilitätstests mit den neuesten Generationen von Motoren- und Getriebeölen durch. Diese Verträglichkeit sollte unter den aktuellen Betriebsbedingungen wie hohe Temperaturen und Feuchtigkeits-Verunreinigung aufrechterhalten werden. Die Stabilität bei Raumtemperatur reicht nicht aus. Die Effizienz des Stabilisators beruht auf seiner Verträglichkeit mit dem Fertigschmierstoff, Grundöl und löslichen Zusätzen unter Betriebsbedingungen.

Xenum Anwendungen von kolloiden Festschmierstoffen

Keramische kompositen

Xenum hat das Ceramic Composite Technology Konzept entwickelt: keramische Teilchen aus hexagonalem Bornitrid (hBN) sind in Esteröl dispergiert.

Aus der Kombination der außergewöhnlichen Schmiereigenschaften von Bornitrid und Esterölen entsteht ein Produkt, das in der Leistung unerreichbar ist. Die polaren Eigenschaften der Esteröle führen nicht nur zur Verbesserung der Schmierung durch einen starken Ölfilm, sondern dadurch auch die Mikro-Bornitrid-Teilchen in der Suspension gehalten werden.

Die keramischen Kompositen in VX500 und in unseren Keramik-Ölen reduzieren spektakulär die Reibung und den Verschleiß. Dies hat eine Leistungssteigerung,reduzierten Kraftstoffverbrauch, wenige Umweltverschmutzung, geringere C02-Emissionen und niedrigen Verschleiß zur Folge. Diese Technologie ist besonders für Hochleistungs- und Rennanwendungen sowie für die Industriemaschinen geeignet.

Die hexagonalen Bornitrid (BN) Partikel in den Xenum Schmierstoffen sind extrem klein (0,25μ), daher kann keine Verstopfung oder Koagulation verursacht werden.

Verwendet in:

Cerflon®

Cerflon® ist ein keramisch verstärktes Fluorpolymer (PTFE), das entsteht, wenn das stärkere und härtere Bornitrid in die Matrix des Fluorpolymers (PTFE) hineingebracht wird und somit „Verstärkung“ des Polymers erfolgt.

Dieses Additiv erhöht wesentlich die Haltbarkeit oder die Verschleißeigenschaften. Cerflon® ist eine patentierte Technologie.

Verwendet in:

Carbon-graphite

Die Kohlenstoff-Graphit-Technologie ist eine Dispersion von Mikrographit-Teilchen in Öl.

Diese Teilchen sind sehr klein (1µ) und enthalten eine unendliche Anzahl von hexagonalen Kohlenstoff-Kristallen dem Diamanten ähnlich. Unsere Motorenöle auf Graphit-Basis erweisen sich als eine sparsame Alternative zu unseren Top-Keramik-Ölen.

Verwendet in:


Solid Lubricant Technology thumbnail
ProduktReibungskoeffizientMax.Temperaturbereich
Graphite0.11 to 0.2450°C-538°C
MoS20.10 to 0.15343°C-399°C
PTFE0.06 to 0.10260°C-302°C
Cerflon ®0.06 to 0.09260°C-302°C
Boron Nitride0.08 to 0.122.200°C-2.760°C