グリースの基礎知識 | Arquidia Mantina

米国材料試験協会（ASTM）では、潤滑用グリースを次のように定義しています。このような場合、「グリースは、液体潤滑剤に増粘剤を分散させた固体から半流動体の製品である。 ASTM D 288, Standard Definitions of Terms Relating to Petroleum）

グリースの解剖学

この定義が示すように、潤滑グリースを形成する成分は3つあります。これらの成分は、油、増粘剤、添加剤です。基油と添加剤パッケージは、グリース配合の主要成分であり、そのためグリースの挙動に大きな影響を及ぼします。増ちょう剤は、しばしば潤滑剤（基油＋添加剤）を保持するスポンジと呼ばれる。

図1．グリースの解剖学

ベースオイル

今日生産されているグリースのほとんどは、その流体成分として鉱油を使用しています。これらの鉱物油ベースのグリースは、一般的にほとんどの産業用途で満足のいく性能を発揮します。極端な温度（低温または高温）では、合成基油を利用したグリースがより良い安定性を提供します。

増粘剤

増粘剤は、選択した潤滑剤との組み合わせで、固体から半流動構造を生成する材料である。現在のグリースで使用される増粘剤の主な種類は金属石鹸である。この石鹸には、リチウム、アルミニウム、粘土、ポリ尿素、ナトリウム、カルシウムなどがあります。最近、複合増ちょう剤タイプのグリースが人気を集めている。

複合グリースは、従来の金属石鹸に錯化剤を配合したもので、落下点が高く、耐荷重性に優れていることから選ばれています。最も広く使用されている複合グリースはリチウム系である。これらは、従来のリチウム石けんと、錯化剤として低分子量の有機酸を組み合わせて作られています。

石けん増粘剤も、高温環境などの特殊な用途で人気を集めています。ベントナイトやシリカエアロゲルは、高温でも溶けない増粘剤の代表例です。しかし、増粘剤が高温に耐えることができても、ベースオイルは高温ですぐに酸化してしまうため、頻繁な再給油間隔が必要になるという誤解があります。

添加剤

添加剤は潤滑グリースでいくつかの役割を果たすことができます。これらは主に、既存の望ましい特性を強化すること、既存の望ましくない特性を抑制すること、新しい特性を付与することなどがある。最も一般的な添加剤は，酸化防止剤，防錆剤，極圧剤，耐摩耗剤，摩擦低減剤である。

これらの添加剤に加えて，重負荷や低速時に金属表面への有害化学反応なしに摩擦や摩耗を低減するために二硫化モリブデン（moly）や黒鉛などの境界潤滑剤をグリース中に懸濁することもある

表1. NLGI Consistency

機能

グリースの機能は、重力、遠心作用の力で漏れ出したり、圧力で絞り出されることなく、動く表面に接触して潤滑を維持することです。

グリースに適した用途

グリースとオイルは交換可能ではありません。グリースは、オイルを使用することが現実的でない場合、または便利でない場合に使用されます。特定の用途の潤滑剤の選択は、機械の設計や運転条件と望ましい潤滑剤の特性とのマッチングによって決定されます。グリースは一般に、

断続的に稼働する機械や長期間保管されている機械に使用されます。また、「Spirit」、「Spirit」、「Spirit」、「Spirit」、「Spirit」、「Spirit」、「Spirit」、「Spirit」、「Spirit」、「Spirit」、「Spirit」、「Spirit」、「Spirit」、「Spirit」、「Spirit」は、「Spirit」の略称です。高品質なグリースは、孤立した部品や比較的アクセスしにくい部品を、頻繁に補充することなく長時間潤滑することができます。これらのグリースは、一部の電気モーターやギアボックスなど、密閉型の寿命の長い用途にも使用されます。
高温や高圧、衝撃荷重、高負荷時の低速などの極限状態で稼働する機械
摩耗した部品
摩耗した部品。グリースは、摩耗によって拡大したクリアランスでより厚い膜を維持し、以前はオイルで潤滑されていた摩耗部品の寿命を延ばすことができます。

Functional Properties of Grease

グリースは漏れを最小限にし汚染物質を防ぐシール材として機能します。グリースはその粘性から、潤滑油の漏れを防ぐとともに、腐食性の汚染物質や異物の侵入を防ぐシール材として機能する。
グリースはオイルに比べて封じ込めが簡単です。油による潤滑は、循環装置や複雑な保持装置など、高価なシステムを必要とすることがあります。
グリースは固形潤滑剤を懸濁状態で保持します。二硫化モリブデン（Moly）やグラファイト（Graphite）などの微粉末の固体潤滑剤は、高温または高圧の用途でグリースと混合されます。
流体量を管理、監視する必要がない。

特性

油と同様に、グリースにも特性があり、用途に応じて選択しなければなりません。

ポンパビリティ

ポンパビリティとは、グリースがポンプで送られたり、システム内に押し出されたりする能力のことです。より実際的には，ポンピング性とは，加圧されたグリースがグリース吐出システムのライン，ノズル及び継手を通って流れることの容易さをいう。

耐水性

これは，潤滑する能力を変えずに水の影響に耐えるグリースの能力である。石鹸／水の泡は、グリース中の油を懸濁させ、エマルジョンを形成し、洗い流されることがあり、また、それほどではないが、グリースの粘度と感触を希釈し変化させることにより潤滑性を低下させる。

コンシステンシー

グリースの粘度は、使用する増粘剤の種類と量及びそのベースオイルの粘度により異なる。グリースのちょう度とは、力を加えても変形しにくいということです。ちょう度とは、力を加えても変形しにくい度合いのことで、その度合いを表す指標をちょう度といいます。浸透性は、取扱いや作業によってちょう度が変化したかどうかで決まります。 ASTM D217およびD1403は、未加工グリースと加工済みグリースの浸透性を測定する方法です。 4359>

円錐がグリースに沈む深さを10分の1ミリメートル単位で表したものが浸透度である。浸透度100は固形グリースを表し、浸透度450は半流動グリースを表します。 NLGI は，浸透度の範囲に対応する整合性番号または等級番号を 000 から 6 までの範囲で定めている。表1にNLGIグリースの分類と一般的な半流動体との関係を示す。

滴点

滴点はグリースの耐熱性を示す指標である。グリースの温度が上昇すると浸透性が高まり、グリースが液化して所望の粘度が得られなくなります。滴下点は、グリースが滴下するほど流動的になる温度である。

酸化安定性

グリースの酸素との化学結合に抵抗する能力です。グリースが酸素と反応すると、不溶性のガム、スラッジ、ラッカー状の沈殿物が生じ、動作不良、摩耗の増加、クリアランスの減少の原因となります。高温に長時間さらされるとグリースの酸化が促進されます。

高温の影響

高温は油よりもグリースに害を及ぼします。グリースはその性質上、循環するオイルのように対流によって熱を放散することができません。その結果、熱を逃がす能力がなく、過度の温度は酸化を促進し、さらには炭化してグリースが硬くなったり、地殻を形成したりします。高温では軟化やブリードが起こり、必要な部分からグリースが流出する。

低温効果

グリースの温度を十分に下げると、硬質グリースに分類されるほど粘度が高くなります。ポンピング性が悪くなり、トルク制限や動力要求のために機械の運転ができなくなることがある。目安としては基油の流動点がグリースの低温限界とされています

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