Laboratorio analisi lubrificanti

Lavorando a intimo contatto con gli organi meccanici il lubrificante incorpora elementi di usura. Attraverso lo spettrometro ad emissione al plasma si determina il contenuto in ppm (parti per milione) dei diversi elementi. I valori della spettrometria ICP indicano infatti le condizioni di lubrificazione del componente. La determinazione degli elementi di additivazione aiuta a comprendere la presenza o il decadimento degli additivi costituenti il lubrificante.

Elementi analizzati

Ferro – Boro – Rame – Bario – Cromo – Calcio – Alluminio – Magnesio – Piombo – Sodio – Silicio – Fosforo – Zinco

Altri elementi

Manganese – Molibdeno – Nickel – Stagno – Titanio

La viscosità misura la capacità di galleggiamento idrodinamico e l’attrito interno del fluido tramite il tempo di flusso attraverso un capillare calibrato.

La misura viene effettuata in un bagno termostatico alla temperatura di: 40°C - Classe ISO 3448 (oli idraulici e riduttori industriali) 100°C – Classificazione SAE J300 / SAE J306 (oli motore e trasmissione)

PAKELOLAB è dotato di uno dei più avanzati FT-IR per la spettroscopia IR in trasformata di Fourier disponibili sul mercato. Lo strumento è dotato di un software specifico per l’analisi degli oli con il metodo J.O.A.P. (Program Joint Oil Analysis). Una singola misurazione IR fornirà informazioni sul livello dei seguenti parametri nell’olio:

• Acqua
• Glicole
• Contaminazione del carburante
• Nitrazione
• Ossidazione
• Solfonazione
• Fuliggine
• Degrado degli additivi anti-usura

Il contatore di particelle permette di capire la classe di pulizia (ISO/NAS) dei fluidi idraulici. Questo parametro risulta fondamentale per il corretto funzionamento dei sistemi idraulici.

Un raggio laser proietta un’ombra sul fotodiodo mentre i dispositivi elettronici effettuano un conteggio delle microparticelle e determinano la classe di pulizia.

Lo strumento misura le componenti acide e basiche mediante titrino automatico. Questi sono parametri fondamentali per valutare l’effetto di degradazione ossidativa e la carica basica residua degli oli motore con particolare riferimento ai sistemi di cogenerazione.

Contenuto di acqua con metodo Karl Fisher

Lo strumento effettua la misurazione assoluta del titolo di umidità ottenuto mediante titolazione iodometrica con metodo coulometrico.

Punto di Infiammabilità in Vaso Aperto e in Vaso Chiuso

Lo strumento determina la temperatura minima alla quale il prodotto genera una concentrazione di vapori che sottoposti ad innesco prendono fuoco. Il valore classifica il limite per l’etichettatura dei prodotti infiammabili.

Lo strumento misura i principali parametri funzionali dei protettivi/anticongelanti: pH e riserva di alcalinità per determinare la protezione anticorrosiva presente, concentrazione del glicole per calcolare la protezione dal congelamento del fluido.

L’S.R.V. (acronimo di Schwingung, Reibung, Verschleiž ovvero Oscillazione, Frizione, Usura) calcola la resistenza alle Estreme Pressioni (EP) e la capacità di protezione antiusura (AW).

Un contatto tribologico strisciante (punto, linea o superficie) genera delle elevatissime pressioni superficiali. Incrementando il carico si ottengono condizioni di lubrificazione sempre più gravose fino al punto di fusione e saldatura delle superfici. Le prestazioni EP sono identificate da elevati carichi. Utilizzando carichi inferiori per tempi prolungati si possono valutare le caratteristiche di protezione nel tempo della superficie metallica. La dimensione della scalfittura identifica la capacità AW (antiusura) del lubrificante. Lo strumento determina il coefficiente di attrito generato e la sua evoluzione nel tempo. Vengono misurate e fotografate anche le superfici di scalfittura.

Il Cold Cranking Simulator (ASTM D5293) e il viscosimetro Brookfield (ASTM D2983) misurano la viscosità dinamica alle basse temperature, il primo strumento per oli motore in accordo con la SAE J300 e il secondo per gli oli da trasmissione in accordo con la SAE J306.

La pompabilità dei fluidi lubrificanti alle basse temperature si misura tramite la coppia resistente generata da un perno immerso nel fluido termostatato a diverse temperature.

Lo strumento determina la viscosità dinamica in condizioni estreme di taglio ed alta temperatura. È stato progettato per simulare meglio le condizioni di lavoro in tutte quelle parti esposte ad alto tasso di taglio fluido film come è comune ad anelli guaine e rod-crankshaft/bearings di collegamento.

Il valore HT-HS fornisce una misurazione precisa delle proprietà reologiche dei fluidi lubrificanti in condizioni standard (ASTM D 4683): T = 150°C / Shear Rate = 1.000.000s-1 ma può raggiungere temperature fino a 180 ° C, ad una velocità di taglio fino da 8.000.000s-1.

Lo sviluppo di un viscosimetro con fattori molto elevati di taglio riveste grandissima importanza per le parti di lubrificazione idrodinamica dei motori di auto ad alte prestazioni per garantire affidabilità ed efficienza nel consumo di carburante.

Misurazione del tempo di rilascio dell’aria inglobata

Tutti i lubrificanti in servizio a causa delle sollecitazioni meccaniche, inglobano aria. Questo effetto risulta dannoso per la lubrificazione e per l’incomprimibilità del fluido. Nei sistemi idraulici moderni il periodo di decantazione viene ridotto ed è importante garantire il rapido rilascio d’aria. Il test si basa sulla variazione di densità misurata con una bilancia elettronica idrostatica.

Lo strumento valuta la tendenza alla formazione di schiuma in un lubrificante e il relativo tempo di abbattimento. Il fluido è termostatato e sottoposto ad un flusso standard di aria.

Si misura il volume di schiuma formato e il tempo di abbattimento per valutare la permanenza di questo dannoso effetto. Il dato è tipicamente richiesto per gli oli idraulici in quanto influenza la comprimibilità del fluido.

Lo strumento misura l’evaporabilità e la stabilità termico/ossidativa dei lubrificanti mediante l’analisi termogravimetrica. Il campione è sottoposto a particolari rampe di temperatura in condizioni sia di atmosfera inerte sia di aria per valutare le perdite di peso ottenendo al contempo una “curva di distillazione”. Lo strumento può effettuare anche test di evaporabilità NOACK simulata.

Disponibile anche in connessione allo strumento FT-IR per la determinazione della tipologia di sostanza evaporata.

Evaporability/Stabilità termica-ossidativa

Lo strumento calcola la perdita per evaporazione da stress termico sotto vuoto, la quale identifica la stabilità termica-ossidativa di oli base e prodotti finiti, simulando un servizio completo in una coppa motore.

Velocità di separazione dell’acqua

La prova determina il tempo di separazione in caso di contaminazione intenzionale del lubrificante con acqua. La demulsività valuta la capacità del lubrificante di separazione di fase per i prodotti che lavorano di norma in ambienti molto umidi.

Stabilità allo stress di taglio

Lo strumento per la misurazione K.R.L. valuta la perdita permanente di viscosità del fluido in servizio a causa della rottura di molecole ad alto peso molecolare legata all’elevato stress meccanico.

Stabilità a sollecitazioni meccaniche di taglio per oli idraulici

Il Sonic Shear determina la variazione di viscosità ottenuta da un generatore di ultrasuoni che provoca onde di pressione allo scopo di rompere le strutture molecolari più fragili del lubrificante, simulando le severe condizioni di servizio di un olio idraulico.

Resistenza alle Estreme Pressioni (EP) e capacità di protezione antiusura (AW) con strumento 4 sfere

Nel test una sfera viene fatta strisciare su altre tre con un contatto puntuale che genera delle elevatissime pressioni superficiali. Incrementando il carico si ottengono condizioni di lubrificazione sempre più gravose fino al punto di fusione e saldatura delle superfici. Le prestazioni EP sono identificate da elevati carichi. Utilizzando carichi inferiori per tempi prolungati si possono valutare le caratteristiche di protezione nel tempo della superficie metallica. La dimensione della scalfittura identifica la capacità AW (antiusura) del lubrificante. La capacità di sopportare tali carichi specifici e le proprietà anti-saldatura sono caratteristiche essenziali, in particolare per le trasmissioni e lubrificanti idraulici.

Studio della condizione di lubrificazione elasto-idrodinamica

L’E.H.L. (Elastohydrodynamic Lubrication) è uno strumento per il rilevamento dello spessore del film lubrificante (in nanometri) e il coefficiente di attrito generato in condizioni di lubrificazione di roto-strisciamento. La misurazione è effettuata tramite un sistema ottico interferometrico. Lo strumento è impiegato per lo studio delle proprietà di friction modifier, di fuel economy e per lo studio di base delle formulazioni di oli ad altissime prestazioni.

Lo strumento valuta le proprietà dielettriche/isolanti degli oli per trasformatori determinate mediante l’applicazione di un voltaggio crescente tra due elettrodi e osservando la formazione di scariche elettriche.

La struttura chimica dei grassi lubrificanti sottoposta ad elevate temperature subisce particolari modificazioni che ne compromettono la stabilità. Il campione è sottoposto a una rampa crescente di temperatura fino al raggiungimento della “fusione” della struttura solida e la formazione di una goccia. Tale parametro aiuta a identificare le temperature limite di utilizzo dei prodotti.

Consistenza dei grassi lubrificanti mediante penetrazione

Un cono di dimensioni e peso standard, viene fatto cadere per semplice gravità nella massa del grasso. La misurazione della penetrazione del provino determina la classe di consistenza NLGI.

Scorrimento alle basse temperature

Lo strumento determinata la minima temperatura alla quale il campione mostra ancora caratteristiche di fluidità e scorrimento. È un parametro per identificare il limite minimo di temperatura di servizio di un lubrificante.

Banco prova a ricircolazione di coppia per alte velocità di rotazione. Valuta le perdite di potenza in una trasmissione a marcia singola sempre inserita.

Parametri funzionali

• Velocità di rotazione: fino a 20.000 giri/minuto
• Coppia di carico: fino a 300 Nm
• Temperature: fino a 160°C
• Configurazione trasmissione: vettura F1