Tiêu chí đánh giá chất lượng mỡ bôi trơn để robot vận hành êm

Trong quá trình sử dụng mỡ bôi trơn bôi trơn cho robot, có bao giờ bạn thắc mắc loại mỡ mình lựa chọn có phù hợp với thiết bị mình đang dùng chưa? Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về những tiêu chí đánh giá chất lượng mỡ bôi trơn công nghiệp một cách dễ hiểu và thực tế nhất.

1. Cấu trúc vật lý của mỡ bôi trơn công nghiệp

Mỡ công nghiệp bao gồm các thành phần đặc trưng cơ bản như: dầu gốc, chất làm đặc và phụ gia. Chúng liên kết với nhau tạo thành một khối bán rắn có thể bám dính, giữ dầu và bôi trơn hiệu quả cho robot.

Dưới đây là một số tiêu chuẩn kỹ thuật giúp đánh giá cấu trúc vật lý của mỡ, giúp bạn phân biệt được cấu tạo và đặc tính khác nhau của các loại mỡ hiện có trên thị trường.

• Độ xuyên kim (Penetration): Chỉ số này cho biết về độ cứng của mỡ công nghiệp, phụ thuốc chữ yếu vào dầu gốc. Người ta sẽ dùng một cây kim tiêu chuẩn ấn vào bề mặt mỡ để đo độ lún, độ xuyên càng lớn, ta thấy rằng mỡ càng mềm.
• Khả năng giữ dầu (Oil Separation): Mỡ bôi trơn có khả năng giữ được dầu gốc, chất làm đặc như lithium, polyurea,… bên trong. Khi thiết bị hoạt động hoặc để lâu, nếu mỡ không giữ chặt được dầu, dầu sẽ bị rỉ ra ngoài làm thiết bị dễ sẽ khô, bôi trơn kém, nhanh nóng và mòn. Ví dụ: Ổ bi trong quá trình hoạt động diễn ra êm ả, không có biểu hiện bất thường do mỡ bô trơn không khô và giữ dầu tốt. Ngược lại, nếu có vệt dầu chảy ra, máy kêu to là do mỡ đã bị tách dầu.
• Tính ổn định cơ học (Mechanical Stability): là khả năng của mỡ để giữ được độ đặc và cấu trúc ban đầu khi phải chịu tác động mạnh như rung lắc, ép, hay ma sát liên tục trong lúc thiết bị hoạt động.
• Độ đồng nhất (Homogeneity): là mức độ mà mỡ có kết cấu mịn, đều và ổn định trong toàn bộ khối. Được hiểu là không bị vón cục, không tách lớp hay bọt khí bên trong.
• Khả năng phục hồi cấu trúc (Structural Recovery): là khả năng của mỡ công nghiệp quay trở lại trạng thái ban đầu sau khi bị tác động cơ học như ép, khuấy, rung lắc hoặc cắt. Nhờ vậy, mỡ có thể tiếp tục bám dính tốt và bảo vệ bề mặt kim loại trong suốt quá trình vận hành.
• Điểm rơi (Dropping Point): Điểm rơi là nhiệt độ mà tại đó mỡ bắt đầu chảy lỏng. Nếu mỡ có drop point càng cao thì càng chịu nhiệt tốt, sẽ thích hợp cho robot hoạt động trong môi trường có nhiệt độ nóng.

Nhiệt độ hoạt động liên tục nên thấp hơn Drop Point ít nhất 30–50°C để đảm bảo độ ổn định. Drop Point = 250°C thì nhiệt độ sử dụng an toàn nên ≤ 200°C.

Ví dụ: Mỡ Castrol Optitemp RB 2 có điểm rơi (drop point) là 190 °C (374 °F).

2. Tiêu chí đánh giá chất lượng mỡ bôi trơn công nghiệp

2.1 Khả năng chịu tải nặng (Extreme Pressure – EP)

Mỡ chịu được lực ép lớn giữa các bề mặt kim loại mà không bị vỡ lớp bôi trơn. Thử nghiệm Four-Ball EP – ASTM D2596 là phương pháp đặc trưng để đánh giá khả năng bảo vệ thiết bị khi làm việc dưới tải trọng lớn, va chạm mạnh hoặc ma sát cao.

Kết quả thể hiện bằng:

• Load-Wear Index (kg): chỉ số trung bình khả năng chịu tải.
• Weld Point (kg): mức tải càng cao, mỡ càng tốt.

Mỡ có weld point từ 250 kg trở lên thường được xếp vào nhóm EP chất lượng cao.

2.2 Khả năng chống mài mòn (Wear Resistance)

Là khả năng giúp mỡ bôi trơn bảo vệ các linh kiện như trục, vòng bi, khớp nối…không bị mài mòn theo thời gian, nhất là khi robot phải hoạt động liên tục, tốc độ cao hoặc chịu tải nặng.

Thử nghiệm Four-Ball Wear Test (ASTM D2266) pháp pháp đo độ mòn khi mỡ hoạt động ở tốc độ vừa.

• Thời gian test: 60 phút ở 1200 vòng/phút.
• Chỉ số đánh giá: đường kính vết mòn (mm), vết càng nhỏ càng tốt.

Ví dụ: Mỡ Mobilgrease XHP 222 C.

• Có phụ gia chống mài mòn (AW) và chịu áp lực cao (EP).
• Đạt chuẩn Four-ball wear scar ~0.45 mm.
• Dùng cho vòng bi tốc độ cao, chịu rung, tải lớn.

2.3 Tính ổn định oxy hóa (Oxidation Stability)

Đây là khả năng của mỡ giữ nguyên chất lượng khi tiếp xúc với không khí và nhiệt độ cao trong thời gian dài.

Nếu mỡ không ổn định:

• Dầu gốc bị oxy hóa, tạo ra axit, cặn, bùn, chất rắn.
• Gây mất độ nhớt, tách dầu, giảm hiệu quả bôi trơn.
• Gây ăn mòn, tăng ma sát, mài mòn thiết bị.

Vì sao lại quan trọng?

• Thiết bị robot hoạt động lâu thường nóng lên dẫn đến mỡ dễ bị oxy hóa.
• Nếu mỡ không ổn định, lớp bôi trơn sẽ bị phá vỡ  làm cho linh kiện mài mòn, rỉ sét, tăng chi phí sửa chữa.

PDSC (Pressure Differential Scanning Calorimetry): là phép đo nhiệt lượng quét vi sai có áp suất, theo ASTM D5483. Ta sẽ cho mỡ vào máy, tăng nhiệt độ và áp suất oxy, xem khi nào mỡ bắt đầu phản ứng. Sau đó ta quan sát thấy mỡ nào phản ứng với nhiệt độ cao hơn thì mỡ đó tốt hơn.

Ví dụ:

• Mỡ MOLYWHITE RE No.00. Sau 100 giờ ở 99°C < 20 kPa. 
• Mỡ Klüberplex BEM 41-132. Sau 100 giờ ở 99°C < 10 kPa.

Từ hai loại mỡ trên, ta thấy rằng loại mỡ đầu tốt nhưng không tốt bằng mỡ số hai. Và mỡ sẽ xuống cấp nhanh hơn. 

2.4 Khả năng chống gỉ, ăn mòn (Corrosion Resistance)

Mỡ chất lượng cao cần có phụ gia chống gỉ để bảo vệ bề mặt kim loại không bị ăn mòn theo thời gian khi có độ ẩm, hóa chất hoặc hơi nước.

Phương pháp Salt Spray Test (hay còn gọi là phun sương muối) là phép thử mô phỏng môi trường ăn mòn để kiểm tra khả năng chống rỉ của vật liệu, lớp phủ hoặc mỡ bôi trơn khi tiếp xúc với môi trường ẩm. Tiêu chuẩn ASTM B117 (Mỹ), ISO 9227 (quốc tế).

Quan sát kết quả:

• Có bị gỉ, ăn mòn, phồng rộp, đổi màu không?
• Sau bao nhiêu giờ bắt đầu xuất hiện gỉ?

Ví dụ: Mỡ Klüberplex BEM 41-132. Có chất phụ gia chống ăn mòn, chịu nước, kháng muối. Và  đạt chuẩn Salt Spray Test: > 100 giờ không gỉ.

3. Nhận biết mỡ bôi trơn bằng quan sát ngoại quan

Khi chọn mua mỡ bôi trơn cho thiết bị robot, ta sẽ bắt đầu kiểm tra từ ngoại quan của sản phẩm, để phát hiện nhanh chất lượng và tình trạng của mỡ.

3.1 Màu sắc đặc trưng của các loại mỡ công nghiệp

Mỗi loại mỡ thường có màu sắc đặc trưng riêng biệt như:

• Mỡ lithium: trắng ngà hoặc vàng nhạt.
• Mỡ lithium complex: đỏ hồng hoặc xanh lá.
• Mỡ polyurea: xanh dương, xanh rêu.
• Mỡ bentonite: xám hoặc nâu đất.
• Mỡ calcium: vàng, nâu.

3.2 Mùi hương và kết cấu.

Thông thường, mỡ công nghiệp có mùi nhẹ hoặc không mùi, tùy loại dầu gốc và phụ gia. Mỡ thường có mùi nhẹ, đặc trưng theo loại dầu gốc hoặc phụ gia. Nhưng lưu ý bạn cần trang bị đồ bảo hộ đạt tiêu chuẩn khi làm việc hoặc tiếp xúc với các loại mỡ công nghiệp này, không nên chạm hoặc hít trực tiếp vì sẽ gây ảnh hưởng đến sức khỏe.

Nếu nhận thấy mỡ có mùi khét, mùi chua, hôi dầu cháy là dấu hiệu của các vấn đề:

• Mỡ bị ôxy hóa.
• Sử dụng trong môi trường quá nhiệt.
• Quá hạn sử dụng hoặc bảo quản không đúng cách.

Kết cấu của mỡ sẽ đóng một phần vai trò quan trọng trong việc nhận biết và đánh giá chất lượng dầu mỡ robot công nghiệp:

• Mỡ chất lượng thường có kết cấu mịn, đều, không vón cục, không tách lớp.
• Khi dùng tay miết nhẹ, mỡ tốt sẽ dẻo, trơn, không có hạt lợn cợn hay cảm giác cứng bất thường.
• Nếu thấy mỡ bị rỉ dầu, có bọt khí hoặc nổi cục cứng thì đó là dấu hiệu mỡ đã bị tách dầu, lẫn tạp chất hoặc mỡ đã quá hạn.

3.3 Môi trường làm việc

Môi trường sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả của mỡ bôi trơn như:

• Ở nhiệt độ cao, mỡ bôi trơn dễ chảy và oxy hóa nên cần loại chịu nhiệt tốt Drop Point > 180°C.
• Ở nhiệt độ thấp, mỡ dễ đông cứng, gây khó khởi động vì thế nên dùng mỡ mềm NLGI 0 hoặc 00.
• Trong môi trường ẩm ướt, mỡ có tính kháng nước, có phụ gia chống ăn mòn và đạt Salt Spray Test > 100 giờ.
• Với môi trường rung lắc, tải nặng, mỡ dễ bị ép vỡ, nên dùng loại có khả năng chịu tải (EP), đạt Weld Point ≥ 250kg.

Việc chọn mỡ đúng với môi trường giúp thiết bị bền hơn, hoạt động ổn định và giảm chi phí sửa chữa.

4. Kết luận

Nhiều người khi chọn dầu mỡ bôi trơn cho robot thường chỉ nhìn tên hãng sản xuất hoặc chọn theo thói quen. Nhưng thật ra, chỉ cần dành vài phút quan sát kỹ và hiểu rõ một số tiêu chí đánh giá chất lượng mỡ bôi trơn cơ bản như độ mềm, khả năng giữ dầu, chịu nhiệt, chịu nước, và cả bề ngoài của mỡ. Bạn đã có thể phân biệt được loại nào dùng tốt, loại nào nên tránh xa, loại nào sẽ hợp cho thiết bị bạn đang dùng.

Robot hoạt động trơn tru hay trục trặc vặt nhiều khi chỉ vì… chọn sai mỡ. Mỡ tốt giúp thiết bị êm ái, ít hao mòn, ít nóng máy và quan trọng hơn là kéo dài tuổi thọ. Vậy nên, đừng đợi đến lúc máy kêu, trục kẹt rồi mới lo kiểm tra. Nếu mỡ chuẩn từ đầu thì robot bền lâu, vừa đỡ mệt cho robot, vừa tiết kiệm chi phí cho bạn!

Đọc thêm: Dầu SHELL OMALA S4 WE 150 (Shell Tivela S 150)

Thiết bị robot là là kênh phân phối trực tuyến các bộ phận, thiết bị robot mới hoặc đã qua sử dụng, dầu mỡ robot và các linh kiện cơ khí. Tại đây, chúng tôi tự hào cung cấp khối lượng lớn vật tư từ các thương hiệu và nhà cung cấp lớn, bao gồm: FANUC, ABB, Kuka, Yaskawa, Mitsubishi, Staubli, Hyundai, CKD, v.v.

Liên hệ ngay để được Thiết bị robot tư vấn trực tiếp:

Hotline: 091 9225 197

Địa chỉ: 97/2 Kha Vạn Cân, phường Hiệp Bình, TP.HCM

=============

Facebook: Linh kiện robot.