Triboloji Nedir?
İlk defa, 1966 yılında İngiltere’de Dr. H. Peter tarafından, sürtünme, aşınma ve yağlama konularını
tanımlamak için kullanılan Triboloji kelimesi, Yunanca’da kayma anlamına gelen “Tribos”’dan
türetilmiştir.
Modern anlamda Triboloji birbirleriyle etkileşim halinde olan ve izafi harekette bulunan yüzeyler
arasındaki sürtünme, aşınma ve yağlama olayları ile bu olaylar arasındaki ilişkileri inceleyen bir bilim
dalıdır.
Triboloji biliminin temel hedefi, izafi hareket halinde olan yüzeylerin ekonomik, ekolojik ve
fonksiyonel optimizasyonunu sağlamaktır. Tribolojik çalışma alanları klasik temel bilimler ve
mühendislik bilimlerinin yanında, özellikle medikal, taşıt teknolojileri, malzeme, enerji, MEMS (Mikro
Elektronik Mekanik Sistem) ve nanoteknoloji alanlarında da hızlı bir şekilde gelişmektedir.
Tekerleğin icadından önce ağır yükleri silindirik kalaslar üzerinde kaydırarak bir yerden bir yere
taşıyan insanlık, bu kalasları ıslatarak sürtünmenin ve aşınmanın önüne geçme konusunda ilk
adımları atmıştır. Tekerleğin MÖ 3000’li yıllarda Sümerler tarafından keşfiyle beraber insanlık dönel
elemanların yataklama ve bu yataklardaki aşınma problemleriyle tanışmış ve bunlara hal çareleri
aramaya koyulmuştur.
Ortaçağ’da İtalyan mimar ve mühendis Leonardo da Vinci, Fransız fizikçiler Amontons ve Coulomb,
mekanik ile ilgili çalışmalarda bulunmuşlardır. Coulomb sürtünme konusunda bugün de geçerliliğini
koruyan sürtünme kanunu’nu ortaya koymuştur.
Sıvı sürtünmesi konusunda Newton, Poiseuille, Hagen, Stokes, Reynolds araştırmalar yapmışlar ve
bugünkü Triboloji biliminin temelini atmışlardır.
Alman makine mühendisi Richard Stribeck, kaymalı yataklar üzerinde yaptığı deneylerde
sürtünmeye etki edebilecek bütün değerleri sabit tutmuş, devir sayısını ve buna bağlı olarak
çevresel hızı değiştirerek bugün Stribeck eğrisi olarak bilinen eğriyi elde etmiştir
Tanımlar
Akma noktası | Yağın akışkan olduğu ve akabildiği en düşük sıcaklıktır. |
Alevlenme noktası | Yağlayıcı buharlarının tutuşma kaynağı çıkarıldıktan sonra yanmaya devam edeceği en düşük sıcaklıktır. |
Baz yağ | Petrolün rafinasyonu ile üretilen karbon türevleri. |
Damlama noktası | Bir fırın içindeki kontrollü test koşullarında, tanımlanmış bir deliği olan standart bir kaptan, eriyen maddenin ilk damlasının düştüğü sıcaklıktır |
Dinamik viskozite | Sabit sıcaklıktaki bir yağın kayma geriliminin biçim değişkenliği oranı olan sabit sayıdır. |
Dört bilya testi | Yağlama maddesinin aşınmayı önleyici özelliklerini tespit etmek için belirli bir yük, hız, sıcaklık ve süre altında üç yağlı sabit çelik bilyeye karşı bir çelik bilye döndürülmesiyle yapılan testtir. Yağlar için ASTM D-4172 ve gresler için ASTM D-2266 standartlarında test yapılır. |
ISO VG Sınıfı | Yağların 40°C’deki viskozite değerine göre mm²/s cinsinden ortalama değerini gösteren sınıflandırma yöntemidir |
Kavitasyon | Çalışan yağın kaplaması gereken yüzeyi çeşitli nedenlerden dolayı geçici olarak kaplayamamasının neden olduğu aşınmadır. |
Kendinden alevlenme noktası | Yağlayıcının herhangi bir ateşleme kaynağı olmaksızın yanmaya başladığı en düşük sıcaklıktır. |
Kinematik viskozite | Yağı dinamik viskozitenin, yoğunluğuna oranıdır. |
Kinematik viskozite | Yağı dinamik viskozitenin, yoğunluğuna oranıdır. |
Kohezyon | Aynı tip moleküller arasındaki çekim kuvvetidir |
Parlama noktası | Yağlayıcı buharının bir tutuşturma kaynağıyla karşılaştığında tutuşacağı en düşük sıcaklıktır. |
Timken OK değeri | Timken EP test cihazında yağ filminin dayandığı maksimum yük değeri. |
Viskozite | Akışkanın, yüzey gerilimi altında deforme olmaya karşı gösterdiği direncin ölçüsüdür. Akışkanın akmaya karşı gösterdiği iç direnç olarak da tanımlanabilir. |
Viskozite endeksi | Yağın sıcaklık karşısında gösterdiği viskozite değişimi gösteren çizelgedir. |
Yük taşıma kapasitesi | Yağlayıcı film tabakasının yüksek basınç, yüksek sıcaklık ve yüksek hız altında yırtılmaya karşı gösterdiği dayanımdır. |
Kısaltmalar
AGMA | Amerikan Dişli Üreticileri Birliği (American Gear Manufacturers’ Association) |
API | Amerikan Petrol Enstitüsü (American Petroleum Institute) |
ASTM | Amerikan Standartlar Birliği (American Society for Testing and Materials) |
DIN | Alman Test Standartları Birliği (Deutsche Industrie Norm) |
FDA | Amerikan Gıda ve İlaç Dairesi (Food and Drug Administration) |
FG | Gıda Sınıfı (Food Grade) |
HACCP | Tehlike Analizi ve Kritik Kontrol Noktaları (Hazard Analysis And Critical Control Point) |
HDDEO | Ağır Hizmet Dizel Motor Yağları (Heavy Duty Diesel Engine Oil) |
ISO | Uluslararası Standardizasyon Organizasyonu (International Organization for Standardization) |
MSDS | Malzeme Güvenlik Bilgi Formu (Material Safety Data Sheet) |
NAS | Yağlama sistemleri için kirlilik seviyesinin sınıflandırılması (National Aerospace Standard) |
NLGI | Ulusal Yağlama Gresi Enstitüsü (National Lubricating Grease Institute) |
NSF | Uluslararası Sağlık Kuruluşu (National Sanitary Foundation) |
REACH | Kimyasalların Kaydı, Değerlendirilmesi, İzni ve Kısıtlanması (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals) |
SAE | Otomotiv Mühendisleri Birliği (Society of Automotive Engineers) |
PAO | Polialfaolefin |
PAG | Polialkalin glikol |
PFPE | Perfloropolieter |
POE | Polyolester |
PTFE | Politetrafloroetilen (Tetra) |
TAN | Toplam Asit Sayısı (Total Acid Number) Yağın yapısındaki asidik bileşen miktarının mgKOH/g cinsinden değerdir. |
TBN | Toplam Baz Numarası (Total Base Number) Yağdaki alkali madde miktarının mgKOH/g cinsinden değerdir |
TOST | Yağların oksidasyon dayanımını gösteren testtir |
ISO VG Sınıflandırılması (ISO 3448)
ISO VG Sınıfı | 40°C’de Kinematik Viskozite (mm²/s) |
Kinematik Viskozite Aralığı (40°C’de mm²/s) | |
Minimum | Maksimum | ||
ISO VG 2 | 2,2 | 1,98 | 2,42 |
ISO VG 3 | 3,2 | 2,88 | 3,52 |
ISO VG 5 | 4,6 | 4,14 | 5,06 |
ISO VG 7 | 6,8 | 6,12 | 7,48 |
ISO VG 10 | 10 | 9,00 | 11,0 |
ISO VG 15 | 15 | 13,5 | 16,5 |
ISO VG 22 | 22 | 19,8 | 24,2 |
ISO VG 32 | 32 | 28,8 | 35,2 |
ISO VG 46 | 46 | 41,4 | 50,6 |
ISO VG 68 | 68 | 61,4 | 74,8 |
ISO VG 100 | 100 | 90 | 110 |
ISO VG 150 | 150 | 135 | 165 |
ISO VG 220 | 220 | 198 | 242 |
ISO VG 320 | 320 | 288 | 352 |
ISO VG 460 | 460 | 414 | 506 |
ISO VG 680 | 680 | 612 | 748 |
ISO VG 1000 | 1000 | 900 | 1100 |
ISO VG 1500 | 1500 | 1350 | 1650 |
ISO VG 2200 | 2200 | 1980 | 2420 |
ISO VG 3200 | 3200 | 2880 | 3520 |
AGMA Dişli Yağları Sınıflandırılması
ISO VG Sınıfı |
AGMA Dişli Yağları Sınıfı | |
Normal | EP | |
46 | 1 | — |
68 | 2 | 2 EP |
100 | 3 | 3 EP |
150 | 4 | 4 EP |
220 | 5 | 5 EP |
320 | 6 | 6 EP |
460 | 7 | 7 EP |
680 | 8 | 8 EP |
Viskozite Sınıflandırma Sistemleri
NLGI Sınıflandırılması (DIN 51818)
NLGI Sınıfı | Çalışmış Penetrasyon (1/10 mm) |
|
000 | 445-475 | Akıcı Gresler |
00 | 400-430 | |
0 | 355-385 | |
1 | 310-340 | Yumuşak Gresler |
2 | 265-295 | |
3 | 220-250 | |
4 | 175-205 | Sert Gresler |
5 | 130-160 | |
6 | 85-115 |
Baz Yağların Çalışma Sıcaklık Aralıkları
Sıcaklık (°C)
Sıcaklık (°C)
Yağlarda Karışabilirlik
Baz Yağlar | Florine | PPE | Silikon (fenil) | Silikon (metil) | Poliglikol | Ester | Mineral |
Mineral | Hayır | Evet | Evet | Hayır | Hayır | Evet | |
Ester | Hayır | Evet | Evet | Hayır | Evet | Evet | |
Poliglikol | Hayır | Hayır | Hayır | Hayır | Evet | Hayır | |
Silikon (metil) | Hayır | Hayır | Evet | Hayır | Hayır | Hayır | |
Silikon (fenil) | Hayır | Evet | Evet | Hayır | Evet | Evet | |
PPE | Hayır | Evet | Hayır | Hayır | Evet | Evet | |
Florine | Hayır | Hayır | Hayır | Hayır | Hayır | Hayır |
Greslerde Karşılaşılabilirlik
Lityum | |||||||||
Kalsiyum | |||||||||
Lityum/Kalsiyum | |||||||||
Lityum Kompleks | |||||||||
Kalsiyum Kompleks | |||||||||
Alüminyum Kompleks | |||||||||
Kalsiyum Sülfonat Kompleks | |||||||||
Poliüre | |||||||||
Bentonit |