ठोस स्नेहन (Solid lubrication): घर्षण और घिसाव को कम करने के लिए नवीन तकनीक के बारे में
ठोस स्नेहन तकनीक का निर्माण ट्राइबोलॉजिकल इंजीनियरिंग की अपेक्षाकृत नई उपलब्धियों में से एक है जो अधिक टिकाऊ, ऊर्जा कुशल और स्थान बचाने वाली मशीनों की घर्षण इकाइयों को बनाने में सक्षम बनाती है।
इसमें कम कतरनी शक्ति (low shear strength) और उच्च संपीड़न शक्ति (high compression strength) वाली एक पतली फिल्म बनाकर बिना हाइड्रोडायनामिक प्रभाव के सरकने वाली सतहों के घर्षण गुणांक और घिसाव को कम करना शामिल है।
ठोस स्नेहन तकनीक को ठोस-फिल्म सामग्री के उपयोग के माध्यम से महसूस किया जाता है, यानी कमजोर इंटरमॉलिक्युलर बॉन्ड वाली स्तरित क्रिस्टल संरचना के पदार्थ (जैसे मोलिब्डेनम डाइसल्फाइड (देखें चित्र 1), ग्रेफाइट, टंगस्टन डाइसल्फाइड, बोरान नाइट्राइड); कुछ पॉलिमर (पॉलिटेट्राफ्लुओरोएथिलीन), नरम धातुएं और अन्य।
स्तरित सामग्री जिनकी क्रिस्टल संरचना के कारण घर्षण गुणांक कम होता है, वे सबसे महत्वपूर्ण हैं और स्नेहन सामग्री के रूप में व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं।
चित्र 1 – मोलिब्डेनम डाइसल्फाइड
कई शोधों के अनुसार, ठोस स्नेहन तकनीक अत्यधिक परिचालन स्थितियों जैसे कि क्रायोजेनिक और उच्च तापमान, वैक्यूम, रासायनिक रूप से आक्रामक मीडिया के संपर्क में आने, धूल भरी परिस्थितियों में चलने और संरचनात्मक सामग्रियों की उपज शक्ति के बराबर भारी भार के तहत घर्षण इकाइयों के सेवा जीवन को बढ़ाने के सबसे कुशल तरीकों में से एक है।
लंबे समय से, ठोस स्नेहक पदार्थों को पाउडर के रूप में स्वतंत्र रूप से उपयोग किया जा रहा है। ठोस स्नेहन तकनीक के विकास में आधुनिक चरण ऐसे एंटी-फ्रिक्शन कोटिंग्स बनाना है जो ठोस स्नेहक पदार्थों को घर्षण सतह में एकीकृत करने में सक्षम हैं।
चित्र 2 – MODENGY एंटी-फ्रिक्शन ठोस-फिल्म कोटिंग्स
वे निलंबन (suspensions) हैं जिनके भीतर बारीक रूप से विभाजित पाउडर बाइंडर्स (फिल्म बनाने वाले एजेंटों) और सॉल्वैंट्स के मिश्रण में वितरित किए जाते हैं।
सूखने के बाद, ये यौगिक उपचारित सतहों पर पतली (लगभग 20 माइक्रोमीटर), बाहरी कारकों से वस्तुतः अप्रभावित स्नेहन फिल्में बनाते हैं जो घर्षण गुणांक को कम और स्थिर करती हैं, रनिंग-इन को आसान बनाती हैं और कई मामलों में, भागों के लिए आजीवन स्नेहन प्रदान करती हैं।
MODENGY एंटी-फ्रिक्शन ठोस-फिल्म कोटिंग्स: गुण और लाभ
ठोस स्नेहन तकनीक को मॉडेंगी कंपनी ने अपने विकास कार्यों में साकार किया है। यह ठोस स्नेहन पदार्थों पर आधारित एंटी-फ्रिक्शन ठोस-फिल्म कोटिंग्स, ठोस-फिल्म पेस्ट और ड्राई एडाप्टिव लुब्रिकेटिंग सामग्री विकसित करने और बनाने में माहिर है।
MODENGY कोटिंग्स (देखें चित्र 2) उपचारित भागों पर लगभग 20 माइक्रोमीटर मोटाई की एक मिश्रित परत बनाती हैं जो मैकेनिज्म को सीज़र (seizure) और स्कोर से बचाती है, और घर्षण गुणांक को कम और स्थिर करती है (देखें चित्र 3)।
इस ब्रांड के कुछ उत्पादों में अतिरिक्त गुण होते हैं जो पुर्जों के जीवनकाल को बढ़ाने में सक्षम होते हैं: वे दीर्घकालिक संक्षारण सुरक्षा प्रदान करते हैं, उनमें रासायनिक प्रतिरोध, घर्षण-विरोधी (anti-adhesive) और एंटी-आइसिंग गुण होते हैं।
चित्र 3 – लीड स्क्रू पर सूखी हुई MODENGY 1014 कोटिंग का स्वरूप
इन कोटिंग्स की संरचना में विभिन्न प्रकार के ठोस पदार्थों के साथ-साथ उनके संयोजन का उपयोग किया जाता है जहां घटकों की सहक्रियात्मक अंतःक्रिया (synergistic interaction) प्रकट होती है।
MODENGY कोटिंग्स के गुण और लाभ:
- कम और स्थिर घर्षण गुणांक – 0.03 से
- धूल भरे वातावरण के लिए सूखी चिकनाई वाली परत (Dry lubricating layer)
- संक्षारण रोधी गुण (ISO 9227 के अनुसार, न्यूट्रल सॉल्ट मिस्ट चैंबर में त्वरित परीक्षणों के परिणामों के अनुसार 1,000 घंटे तक)
- उच्च भार-वहन क्षमता (3,000 MPa तक), और शानदार एंटी-स्कोरिंग गुण
- लंबी सेवा अवधि (कुछ इकाइयों में, वे आजीवन स्नेहन के रूप में कार्य करते हैं), और लंबे समय तक उपकरण बंद रहने के बाद भी कार्य क्षमता।
- विस्तृत सेवा तापमान सीमा: -210 °C से +730 °C
- वैक्यूम और विकिरण की स्थिति में कार्यक्षमता
- विभिन्न प्रकार के रासायनिक रूप से आक्रामक मीडिया जैसे एसिड, क्षार, सॉल्वैंट्स आदि के प्रति प्रतिरोध।
- पर्यावरण सुरक्षा
पाइपलाइन वाल्वों का उत्पादन और संचालन वह दिशा है जहां एंटी-फ्रिक्शन कोटिंग्स का उपयोग घर्षण, घिसाव को कम करने और संक्षारण सुरक्षा प्रदान करने के क्षेत्र में सबसे गंभीर कार्यों को हल करने में सक्षम बनाता है।
पाइपलाइन वाल्वों के लिए MODENGY ठोस-फिल्म कोटिंग्स और पेस्ट
पाइपलाइन वाल्वों के लिए मानक परिचालन स्थितियाँ उच्च दबाव, उच्च तापमान और उच्च घर्षण, तथा परिवहन किए जाने वाले आक्रामक मीडिया के संपर्क में आना हैं। इससे पुर्जों का समय से पहले घिसाव और संक्षारण होता है, तंत्र को चलाने के लिए बल बढ़ जाता है और वे जाम हो जाते हैं।
एंटी-फ्रिक्शन ठोस-फिल्म कोटिंग्स का उपयोग ऐसी घर्षण इकाइयों को बनाने में सक्षम बनाता है जिन्हें रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती है, विश्वसनीयता में सुधार होता है, और पाइपलाइन वाल्व इकाइयों के संचालन की अवधि बढ़ जाती है।
उदाहरण के लिए, पाइपलाइन वाल्व छड़ों पर मोलिब्डेनम डाइसल्फाइड और ग्रेफाइट पर आधारित MODENGY 1001 कोटिंग लगाने से शटर को चलाने के लिए आवश्यक बल 5 गुना तक कम हो जाता है।
एक्सियल टाइप वाल्व रैक गियर (देखें चित्र 4) पर MODENGY 1005 हॉट क्योर कोटिंग लगाने से यूनिट में घर्षण के कारण होने वाले नुकसान कम हो जाते हैं। उच्च भार-वहन क्षमता और एंटी-स्कफिंग गुणों के कारण, यह कोटिंग इन वाल्वों के संचालन के लिए विशिष्ट 2,000 MPa से अधिक के संपर्क दबाव का सामना करती है।
चित्र 4 – रैक गियर की MODENGY 1005 कोटिंग
MODENGY 1014 पॉलिटेट्राफ्लुओरोएथिलीन और मोलिब्डेनम डाइसल्फाइड पर आधारित रासायनिक रूप से प्रतिरोधी कोटिंग का व्यापक रूप से उन हिस्सों की सुरक्षा के लिए उपयोग किया जाता है जो सीधे रासायनिक रूप से आक्रामक मीडिया के संपर्क में होते हैं।
इसे एडजस्टिंग वाल्व, पाइपलाइन फिटिंग फ्लो पार्ट तत्व, थ्रेडेड कनेक्शन, मीडिया सेपरेटर, हीट एक्सचेंजर प्लेट्स आदि पर लगाया जाता है।
इस कोटिंग में उत्कृष्ट संक्षारण-रोधी गुण भी हैं (ISO 9227 मानक के अनुसार, न्यूट्रल सॉल्ट मिस्ट में 672 घंटे से अधिक), जो विनाशकारी समुद्री जलवायु या अन्य संक्षारक सक्रिय वातावरण में पाइपलाइन फिटिंग का विश्वसनीय संचालन प्रदान करते हैं।
कुछ मामलों में, MODENGY कोटिंग्स ग्रीस का उपयोग पूरी तरह से बंद करने में सक्षम बनाती हैं, या तंत्र की सर्वोत्तम परिचालन विशेषताएं प्रदान करने के लिए उनके साथ संयुक्त रूप से भी उपयोग की जा सकती हैं।
MODENGY 4002 मोलिब्डेनम डाइसल्फाइड पर आधारित ठोस-फिल्म पेस्ट (देखें चित्र 5) ने शट-एंड-कंट्रोल वाल्व के एक निर्माता के यहां क्वार्टर-टर्न वर्म रिड्यूसर पर सफलतापूर्वक परीक्षण पास किया है।
चित्र 5 – MODENGY 4002 ठोस-फिल्म पेस्ट
प्रयोगात्मक रूप से यह सिद्ध हो चुका है कि MODENGY 4002 100-चक्रों के चलने के बाद लगभग 10-20% दक्षता गुणांक वृद्धि प्रदान करता है। रनिंग-इन को आसान बनाने, घर्षण को कम करने और उपकरणों के दक्षता गुणांक को बढ़ाने के उद्देश्य से रिड्यूसर में भविष्य के बड़े पैमाने पर अनुप्रयोग के लिए इस उत्पाद की सिफारिश की जाती है।
MODENGY एंटी-फ्रिक्शन ठोस-फिल्म कोटिंग्स और पेस्ट का अनुप्रयोग मैकेनिज्म को चलाने के लिए बल को कम करने, घर्षण और घिसाव को कम करने, संक्षारण सुरक्षा, स्कफिंग को रोकने, चिपकने और जाम होने को रोकने जैसे महत्वपूर्ण कार्यों को हल करने में सक्षम बनाता है।
मॉडेंगी कंपनी न केवल इकाइयों के सेवा जीवन में सुधार के क्षेत्र में इंजीनियरिंग कार्यों की एक विस्तृत श्रृंखला को हल करने के लिए सामग्री का चयन करने में सहायता प्रदान करती है, बल्कि नमूनों और भागों के बड़े बैचों पर कोटिंग लगाने, त्वरित परीक्षण करने और कोटिंग्स लगाने में उद्यमों के विशेषज्ञों के लक्षित प्रशिक्षण में भी सहायता प्रदान करती है।
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