بطورکلی تشکیل فوم روی سطح روغن بویژه در مورد سیستم های روغن رسانی که شرایط توربولانس را تحمل یا تجربه می کنند، امری است طبیعی و پذیرفته شده است. مشکل از آنجا شروع می شود و سپس تشدید می شود که این کف موجب تغییرات در ویسکوزیته روغن می شود و عملکرد آن را بشدت تخریب و تحت تاثیر قرار می دهد. یکی از مواردی که در تشخیص تمایل به کف کردن روغن به همراه افزایش فرسایندگی آن در بین کارشناسان آنالیز روغن مطرح می شود، حضور عنصر سیلیسیم (Si) در نتایج آنالیز عناصر نمونه روغن است. در این خصوص مطالعه و تفسیر حضور عنصر سیلیس در نتایج آزمون اکیدا توصیه می شود که حتما با مطالعه کامل جلو بروید و یا با شرکت فنی و مهندسی آسا روانکار مشاور همراه با تخصص در زمینه آنالیز روغن و تفسیر گزارش آزمون در این حوزه تماس بگیرید.
اما، موضوعی که به بهانه این مطالعه موردی قصد طرح آن را دارم، مطالعه امکان از دست رفتن ادتیو های ضد کف در اثر فیلتراسیون نامناسب یا حتی بیش از حد جریان روغن است. ادتیو های ضد کف که در برخی از منابع و مقالات مهندسی با عنوان Defoamant نیز از آنها یاد می شود، معمولا بصورت ترکیبی از دو نوع کامپاند شیمیایی مثل متیل سیلیکون (Methyl Silicone) و پُلی متاکریلات (Polymethacrylate) موجودند که توسط تولید کنندگان روغن و طی مراحل مختلف تولید روغن با غلظت های متفاوت بسته به ویسکوزیته روغن پایه و برخی از خواص فیزیکی آن مانند دانسیته و سایر پارامتر ها با روغن پایه مخلوط شده و به ساختار شیمیایی آن اضافه می شوند. گاهی اوقات، کاربرد روغن روی غلظت یا ترکیب شیمیایی این ادتیو ها تاثیر گذار است. بعنوان مثال، روغن های چرخدنده یا گیربکسی که از کلاس ویسکوزیته بالاتری نسبت به سایر روغن ها برخوردار می باشند (مانند ASA GEAR PG 220) تمایل بیشتری به کف زایی از خود نشان می دهند. چرا که امکان و احتمال سکون و تجمع حباب های ریز هوا در آنها بیشتر از روغن های با ویسکوزیته پایین تر است چون بدلیل ویسکوزیته پایینتر تمایل بیشتری به دفع حباب های هوا دارند. بنابراین، در روغن های توربین، احتمال اینکه حباب های هوا روی سطح روغن در مخرن جمع شده و خودبخود بترکند بسیار بیشتر از روغن های گیربکسی با ویسکوزیته بالاتر می باشد.
این مسئولیت تولیدکنندگان روغن است که در ترکیب شیمیایی محصول خود تعادل لازم را بین ادتیو های ضد کف و سایر ادتیو های لازم به حضور در ساختار شیمیایی روغن خود فراهم کند. چراکه اگر غلظت ادتیو های ضد کف در سیستم روغن خیلی بالا باشد، روغن رفتاری معکوس از خود نشان داده و تمایل بیشتری به کف زایی در اثر تغییر کشش سطحی از خود نشان خواهد داد. توجه به این نکته لازم است که ادتیو های ضد کف، برخلاف بیشتر ادتیو های معمول در روغنسازی، نباید بصورت محلول در ساختار روغن حضور داشته باشند. در حالت عادی، افزودن مقداری از این ادتیو ها موجب انحلال بخشی از آنها در سیستم روغن خواهد شد. اما با افزایش بیش از حد این ادتیو، حالت حضور آنها در سیستم روغن از تعلیق یا سوسپانسیون به انحلال یا Dissolved State تغییر یافته و تاثیر این ادتیوها را بشدت کم خواهد کرد. در شکل زیر نحوه عملکرد ادتیو های ضد کف در انواع روانکارها را نشان می دهد.
در حالت نرمال و ایده آل، با حضور ادتیو های ضد کف در سیستم روغن، هرگز نباید مشکلی برای سیستم روانکاری مخصوصا در مورد روغن های گیربکسی با گرانروی بالا پیش بیاید. اما واقعیت این است که این ادتیو ها در طی زمان عملکرد خود را به دلایل متعددی از دست می دهند که یکی از این دلایل آلودگی بیش از حد روغن است. این اتفاقی است که احتمال دارد برای هر روغن گیربکسی افتاده رخ دهد! آلودگی بیش از حد جریان روغن موجب از کار افتادن ادتیو های ضد کف آن شده و باعث تشکیل لایه ای قطور از کف روی سطح روغن در مخزن یا کارتل شده است. مکانیزم کار نیز مشخص است: آلودگی جریان روغن باعث تغییر رفتار آن از فاز نیوتنی به غیرنیوتنی شده و کشش سطحی آن را هدف می گیرد. با تغییر کشش سطحی روغن، عملکرد ادتیو های ضد کف تحت تاثیر شدید قرار گرفته و باعث ایجاد حباب هوا می شود در نتیجه حباب های هوا آزادانه و بدون مزاحمت می توانند در سیستم روغن تردد کنند. از سوی دیگر، دو عامل درجه حرارت و ویسکوزیته سینماتیک روغن نیز می توانند در تمایل روغن به کف زایی تاثیر گذار باشند.
