Yağ Ve Yağlama Kavraminin Tanitimi
Yağlama tekniğine girmeden önce makine düzeneklerinde çalışan parçalar arasındaki sürtünmenin anlaşılması faydalı olur. Bütün metaller ne kadar hassas işlenirlerse işlensinler, mikroskop altında incelendiği zaman, yüzeylerinde pürüzlerin mevcut olduğu görülür. İki metal parçasını üst üste koyduğumuzda temas eden yüzeyler birbirlerini tutarlar, buna sebep cilalı gördüğümüz yüzeylerin pürüzlü olmasıdır. Metal yüzeylerindeki pürüzler, parçaları hareket yönlerinde tutmaya çalışırlar. Böylece metaller arasında sürtünme meydana gelir. Sürtünme ise hareket yönüne ters yönde zorlama demektir. Bu ters yönlü oluşan zorlamaya sürtünme kuvveti adı verilir.
Yağlama Teknolojisi
Bu üç çeşit sürtünmede meydana gelen sürtünme kuvveti sonucu oluşan ısılar farklı farklıdır. Yağsız yüzeylerde kayma sürtünmesi en fazla ısıyı meydana getirir. Yuvarlanma sürtünmesinde ise daha az ısı; yağlı sürtünmede ise en az ısı meydana gelir. Buradan anlaşılacağı üzere, madenler arasına yağ (sıvı) koyularak sürtünme azaltılabilir.
Sürtünmenin yağlama ile önlenmesi
Sürtünme kuvvetinin en aza indirilmesi amacıyla yağlama tekniğinden yararlanılır. Yağlama ile sürtünen yüzeylerin direkt teması engellenmiş olur. Bunu sağlamak için yüz yüze çalışan iki parçanın arasına çok ince bir yağ tabakası konur. Yağlama maddesi çalışan yüzeylerin her ikisine de yapışır. Bu suretle, sürtünme yağlama sıvısının içinde oluşur. Dolayısıyla parçaların zorlanması, ısınması, aşınması ve ses çıkarması önlenmiş olur.
Özellikle mekanik tip soğutma devrelerinde, birbirine sürtünerek çalışan birçok hareketli parça (piston, yatak, krank, dişli, segman, pim vb.) mevcuttur. Bu parçalardaki sürtünme kayıplarını en aza indirmek, sürtünme sırasında oluşan sıcaklık artışını önlemek ve parçalardaki aşınma ve korozyonu minimumda tutmak için doğru seçilmiş bir yağ ve yağlama tekniğinden faydalanılır. Doğru seçilmiş bir yağlama yağı, sistemin bakım ve onarım giderlerini en aza indirdiği gibi verimli ve ekonomik çalışma ömrünü de uzatacaktır.Yağlamanın iyi olmadığı yerlerde parçalar aşırı ısınır ve genleşerek mekanik dayanımları azalır.
Yağlama yağının bir diğer görevi, özellikle soğutmacılıkta kullanılan kompresörlerde piston ile silindir cidarı arasındaki boşluğu doldurarak buhar halindeki soğutucu akışkanın tamamının basma hattına gönderilmesini sağlamaktır.
Yağ
Üretim tekniklerine göre yağlar, mineral yağlar ve sentetik yağlar olmak üzere başlıca iki grup altında toplanabilir.
Mineral Yağlar
Endüstride genellikle ham petrolün iki aşamalı damıtılmasıyla elde edilen, kimyasal yapıları karbon (C) ve hidrojenden (H2 ) çeşitli mineral yağlar kullanılır. Yağlar ham petrolden elde edildikleri şekilde kullanılamazlar. Kullanılacak yerin özelliğine göre çeşitli fiziksel ve kimyasal işlemlerden geçerken, birtakım katkı maddelerinin katılmasıyla da istenilen özellikleri kazanırlar. Soğutma endüstrisinde kullanılan mineral yağları dört ana grupta toplamak mümkündür.
Bunlar:
- Naftenik yağlar (doymuş hidrokarbonlar)
- Parafinik yağlar (doymuş hidrokarbonlar)
- Aromatik yağlar
- Hidrokarbon asıllı olmayan yağlardır (resinler)
Genellikle yukarıda belirtilen molekül yapısı tek başına ve saf olarak bir yağda bulunmayıp iki grubun molekül yapısı beraberce görülür.
Sentetik yağlar
Sentetik yağlayıcıların ham maddesi hayvani ve bitkisel yağlar, kömür ve çeşitli petrokimya ürünleridir. Sentetik yağlar mineral yağlara göre, viskozite indeksleri (sınırları) geniş, kimyasal yapıları kararlı, yüksek film dayanımı, düşük sürtünme katsayısı ve yüksek ısı mukavemetiyle kullanıldıkları yerin özelliklerine uygun geliştirilmişlerdir. Sentetik yağların soğutma kompresörlerinde kullanımını başlıca iki neden zorunlu kılmaktadır.
Özellikle düşük sıcaklık uygulamalarında kullanılan R-13, R-22 ve R-502 gibi soğutucu akışkanlar buhar fazında (evaporatörde ve emme hattında iken) mineral yağlarla çok zor karışırlar. Bu hem kompresöre yağın dönüşünü zorlaştırır hem de evaporatörde ısı transferini azaltarak soğutucu veriminin düşmesine neden olur. Bu ve benzeri olumsuzluklara bir çözüm getirmek amacıyla araştırmalar, sentetik yağlayıcıların bulunmasına yöneltilmiştir. Bulunan ve en tatmin edici yağ cinsi alkil benzenler olmuştur.
Diğer taraftan soğutma endüstrisinde kullanılan freon-12 vb. (flora klora karbon) soğutucu akışkanların, zamanla molekül yapılarının bozulması ve neticesinde açığa çıkan (CI2 ) klorun, ozon tabakasına zarar verdiği saptanmıştır. Yapılan araştırmalar klorun ozon (O₃) molekülündeki bir oksijeni kopararak bunu gerçekleştirdiğini göstermektedir. Bu nedenle çevreci (ozon tabakasına zarar vermeyen) yeni soğutucu arayışları başlamış ve molekül yapısında klor bulunmayan (R-23, R-134a, R-125, R143a vb.) halokarbonlar üretilmiştir.
Fakat bu sefer, bu yeni tip soğutucuların (R-134a, R-125, R-143a vb.), mineral yağlarla uyum içinde çalışamadığı görülmüş ve yeni yağlayıcı arayışı neticesinde soğutma endüstrisinin ihtiyaçlarına cevap verebilen sentetik, polyol ester (poliol ester) yağlar üretilmiştir.
Aşağıdaki tabloda yeni ve eski kuşak soğutucu akışkanlarda kullanılabilecek yağlama yağlarına örnekler verilmiştir.