สารเติมแต่งหล่อลื่นชนิดของแข็งของ Acheson คืออะไร? โดยสรุปคือ “สารแขวนลอยของอนุภาคสารหล่อลื่นขนาดจิ๋วหลายพันล้านอนุภาค” ที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพให้กับน้ำมันหรือจาระบี เมื่อเติมลงในสารหล่อลื่นเหลว อนุภาคเหล่านี้จะช่วยลดแรงเสียดทานอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้:
- การสึกหรอลดลง
- การใช้พลังงานลดลง
- ความสามารถรับแรงโหลดเพิ่มขึ้น
บริษัท Acheson Colloids (เชี่ยวชาญด้านสารหล่อลื่นตั้งแต่ปี 1908) จัดทำเอกสารฉบับนี้เพื่อให้เข้าใจบทบาทและประโยชน์ของสารหล่อลื่นชนิดของแข็ง
ทำไมต้องใช้สารหล่อลื่นชนิดของแข็ง?
สารเติมแต่ง Acheson ประกอบด้วย กราไฟท์ (Graphite), โมลิบดีนัมไดซัลไฟด์ (MoS₂), TEFLON®, PTFE ซึ่งให้คุณสมบัติพิเศษที่สารเติมแต่งเคมีทั่วไปไม่สามารถทำได้
ข้อดีของสารเติมแต่งหล่อลื่นชนิดของแข็ง Acheson
ลดแรงเสียดทาน
- ลดพลังงานสูญเสีย
- ลดอุณหภูมิในการทำงาน
- เครื่องเดินนิ่งขึ้นโดยเฉพาะความเร็วต่ำ
- ป้องกัน stick-slip และเสียงดัง
- ลดโอกาสเกิดการติดยึด (seizure) การกัลลิ่ง (galling) หรือ fretting
เพิ่มความสามารถรับแรงโหลด (Load Carrying Capacity)
- ลดการ scuffing
- ช่วงรันอิน (break-in) สั้นลง
- เหมาะกับงานหนักและแรงกระแทกสูง
ปรับปรุงการสึกหรอ
- อายุการใช้งานชิ้นส่วนยาวขึ้น
- ลดค่าบำรุงรักษา
- ทำงานในภาวะ Boundary Lubrication
- ช่วยปกป้องผิวเมื่อฟิล์มน้ำมันปกติไม่เพียงพอ
- ทนอุณหภูมิสูง–ต่ำกว่าสารเติมแต่งทั่วไป
- ใช้งานได้แบบฟิล์มแห้ง (Dry Film Lubrication)
- เหมาะเมื่อสารหล่อลื่นแบบเหลวไม่สามารถคงอยู่บนผิวได้
กลไกการทำงานของสารหล่อลื่นชนิดของแข็ง Acheson
แม้ชิ้นงานจะถูกขัดหรือกลึงอย่างดีแต่ผิวโลหะยังมี “ยอดเขา–หุบเขา” (asperities) อยู่เสมอ
- เมื่อฟิล์มน้ำมันถูกทำลายจาก ฝุ่นผง, อุณหภูมิสูง, แรงโหลดสูง, ความเร็วสูง → เกิด Boundary Lubrication
- ทำให้ยอดผิวสัมผัสกันโดยตรง เกิดการเชื่อมเย็น (cold welding) และสึกหรอรุนแรง
สารหล่อลื่นชนิดของแข็งจะสร้างฟิล์มอนุภาคที่:
- ถูกยึดเกาะด้วยแรงทางกายภาพบนผิวโลหะ ไม้ พลาสติก เซรามิก
- อนุภาคเช่น กราไฟท์, MoS₂ มีโครงสร้างเป็นชั้น (laminated structure) → เฉือนง่าย
- ทำให้ผิวชิ้นงานไม่ต้องสัมผัสกันโดยตรง
- ช่วยให้รับแรงโหลดสูงขึ้นโดยไม่เกิด cold welding
อนุภาคคอลลอยด์คืออะไร?
การเติมผงกราไฟท์หรือ MoS₂ ลงในน้ำมันแบบธรรมดาจะทำให้อนุภาคตกตะกอน ไม่สามารถหล่อลื่นได้จริง
ดังนั้นต้องเป็น คอลลอยด์ (Colloidal Dispersion) ที่อนุภาคละเอียดมากและมีสารช่วยให้เสถียร
ปัจจัยสำคัญ 3 ประการ:
- ขนาดอนุภาค (Particle Size)
- อนุภาคยิ่งเล็ก ยิ่งตกตะกอนช้าตามกฎ Stokes
- คอลลอยด์ของ Acheson เล็กจนผ่านไส้กรองรถยนต์ได้
- ความเสถียรของการกระจายตัว (Stability)
-
- หากไม่เสถียรจะเกิดการจับตัว (Flocculation) ตามรูปในหน้า 5
- Acheson ใช้สารเคลือบพื้นผิวให้อนุภาคไม่เกาะกลุ่ม
- ความเข้ากันได้กับน้ำมันและสารเติมแต่ง (Compatibility)
-
- ต้องคงเสถียรแม้โดนความร้อน ความชื้น
- ผ่านการทดสอบมากมายเพื่อให้ใช้ได้กับสูตรหล่อลื่นเกือบทุกชนิด
ทำไมต้องเลือกคอลลอยด์ของ Acheson?
A. ใช้งานง่ายกว่าผง (Powders)
- ไม่เกิดฝุ่น → ปลอดภัยต่อพนักงานและคุณภาพอากาศ
- ผสมกับน้ำมันได้ทันที
- ใช้งานสะดวกแม้ในที่ชื้น
B. จัดการง่าย (Easy to Handle)
- ปริมาณสารแข็งสูง คุ้มค่าต้นทุน
- คอลลอยด์เสถียร แม้เจือจาง
- ไม่อุดกรองหรือไม่หายไปเมื่อผ่านการปั่นแยก (centrifuge)
C. เปิดให้ปรับสูตรได้อิสระ
- ไม่มีสารต้านออกซิเดชัน สารป้องกันสนิม สาร EP ฯลฯ → ป้องกันปัญหาความเข้ากันไม่ได้
- ใช้น้ำมันพื้นฐานคุณภาพสูง (neutral base oil, high VI)
- มีเวอร์ชันในน้ำมันสังเคราะห์ให้เลือกด้วย
D. เพิ่มมูลค่าผลิตภัณฑ์
- ลดการสึกหรอ
- เพิ่มรับแรงโหลด
- ทนอุณหภูมิกว้างกว่า Additive ชนิดเคมีทั่วไป
- ใช้ทำสารหล่อลื่นฟิล์มแห้ง (Dry Film Lubricant)
- ยกระดับสินค้าเป็นเกรดพรีเมียมได้
การใช้งาน (Applications)
สารหล่อลื่นชนิดของแข็ง Acheson ใช้กับ:
- น้ำมันเกียร์
- น้ำมันหล่อลื่นโซ่ลำเลียง (โดยเฉพาะความร้อนสูง)
- จาระบี
- น้ำมันเครื่องยนต์
- น้ำมันเครื่องอัดอากาศ
- น้ำมันอุตสาหกรรมงานหนักทุกชนิด
