Drukuj

Powietrze w oleju

Powietrze w oleju
Powietrze w oleju nie stwarza zagrożenia, dopóki pozostaje w nim w postaci rozpuszczonej. Jednak powietrze w formie pęcherzyków może być powodem znacznych zakłóceń w pracy wtryskarek. Oprócz pośredniego wpływu wiążącego się z przyspieszonym starzeniem medium hydraulicznego powietrze w oleju może wywoływać także bezpośrednie uszkodzenia uszczelnień.

Powietrze dostaje się do układu hydraulicznego wtryskarek już przy pierwszym montażu jak i przy pracach naprawczych i konserwacyjnych. Aby wykluczyć wpływ powietrza na elementy uszczelniające, konieczne jest odpowietrzenie układu. Dokładne odpowietrzenie uzyskuje się przez dodatkowy cykl początkowy - płuczący przy wyraźnie zredukowanych parametrach roboczych.

Podczas pracy powietrze może być uwalniane z oleju. Granica nasycenia powietrza w oleju zależy od ciśnienia, wskutek czego w miejscach spadku ciśnienia powstaje zasadnicze niebezpieczeństwo tworzenia się pęcherzyków powietrza. Takie miejsca znajdują się np. przy zaworach i w przewężonych przekrojach przewodów na cylindrach hydraulicznych, ale również pod każdą uszczelką, gdyż tutaj ciśnienie robocze ulega redukcji do ciśnienia panującego w otoczeniu. Niebezpieczeństwo wydzielenia się powietrza pojawia się nagle i prowadzi do rozproszenia powietrza w oleju. Powietrze uwolnione z medium pod wpływem spadku ciśnienia lub wystąpienia podciśnienia uwarunkowanego stanem układu potrzebuje długiego czasu, tak aby ponownie przejść do roztworu.

Uszkodzenia uszczelek spowodowane obecnością powietrza w oleju są zasadniczo następstwem erozji przepływowej, dyfuzji powietrza do materiału uszczelniającego (tworzenie pęcherzy) oraz efektu Diesla.

Przy każdym ruchu pod uszczelką tworzy się bardzo cienka warstewka smaru. Pęcherzyki powietrza, które przedostają się wraz z warstewką smaru z komory ciśnieniowej, rozszerzają się pod uszczelką. Następny olej, który jest przyspieszany w powstałej szczelinie, powoduje powstawanie w dalszym przebiegu uszkodzeń przepływowych. Tworzy się obraz uszkodzeń, które są często źle widoczne, ale typowe dla erozji przepływowej.

W wyniku szybko rozszerzającego się powietrza uszkadzane mogą być także metaliczne powierzchnie części współpracujących z uszczelkami. Dodatkowo, w zależności od topografii powierzchni, opisane powyżej uszkodzenia mogą występować na uszczelnieniach dna rowka, a przy wieloczęściowych elementach uszczelniających także w obszarach styku między poszczególnymi elementami.

Wpływ powietrza na uszczelki nie jest związany z ruchem. Powietrze dyfunduje pod ciśnieniem do materiału uszczelniającego. „Wewnętrzna struktura” materiału uszczelniającego ulega uszkodzeniem zwłaszcza przy nagłym spadku ciśnienia. Następuje tworzenie się pęcherzy w przypadku elastomerów lub zerwanie struktury np. w przypadku PTFE. Wpływ ten można wyraźnie zmniejszyć przez zastosowanie specjalnie zmodyfikowanych mieszanin PTFE.

Dalszym mechanizmem powstawania uszkodzeń, który można zaobserwować w układach hydraulicznych o dużych prędkościach wzrostu ciśnienia, np. we wtryskarkach jest opisany już efekt Diesla. Znajdujące się w oleju pęcherzyki powietrza są podczas sprężania tak mocno ogrzewane, że dochodzi do ich zapłonu. Jeśli efekt ten występuje bezpośrednio na uszczelce, to pod wpływem lokalnego znacznego wzrostu temperatury materiał uszczelniający ulega uszkodzeniu. Wzmożone starzenie oleju hydraulicznego wpływa na pogorszenie jego jakości.

Dla zredukowania tego zjawiska przetwórca tworzyw sztucznych może przedsięwziąć kilka kroków: lepsze odpowietrzanie układu hydraulicznego połączone z pracami konserwacyjnymi i montażowymi, zastosowanie oleju hydraulicznego wysokiej jakości z optymalną zdolnością do oddzielania powietrza, regularne kontrolowanie i wymiana zużytego oleju hydraulicznego, ustalenie optymalnej wysokości napełnienia zbiornika hydraulicznego (jeśli to możliwe – zawsze w górnej jednej trzeciej zakresu wskazań), kontrole zawartości powietrza w oleju (powstawanie piany spowodowane np. nieszczelnościami w punkcie zasysania).