อย่างที่ทุกคนรู้กันดีอยู่แล้วว่า น้ำมันไฮดรอลิค (Hydraulic Oil) เป็นส่วนประกอบสำคัญที่สุดในระบบไฮดรอลิค การเลือกน้ำมันไฮดรอลิคที่เหมาะสมกับเครื่องจักรจึงเป็นสิ่งสำคัญและควรพิจารณาให้เหมาะกับการใช้งาน การเลือกใช้น้ำมันที่ถูกประเภทนั้น ยังส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของระบบไฮดรอลิคให้สามารถทำงานได้อย่างเต็มศักยภาพ ทั้งยังรักษาอายุของเครื่องจักรได้ยาวนานขึ้นอีกด้วย แต่น้ำมันหล่อลื่นแต่ละชนิด ก็จะมีคุณสมบัติเฉพาะด้านแตกต่างกันออกไป บทความนี้ Good Material จะมาแนะนำเคล็ดลับในการเลือก น้ำมันไฮดรอลิค ให้เหมาะสมกับ ระบบไฮดรอลิค ของคุณ
บทความที่เกี่ยวข้อง : Hydraulic system : ทุกเรื่องที่ต้องรู้เกี่ยวกับ ระบบไฮดรอลิค และการดูแลให้มีประสิทธิภาพสูงสุด
Table of Contents
น้ำมันไฮดรอลิค (Hydrualic Oil) คือ
น้ำมันไฮดรอลิค คือ ของไหลที่อัดไม่ได้ (Incompressible Fluid) หมายถึง ของไหลที่มีความหนาแน่นคงตัว หรือมีการเปลี่ยนแปลงภายในน้อยมากภายใต้การเปลี่ยนแปลงของความดัน ซึ่งจะใช้ในการถ่ายโอนกำลังภายในการทำงานของเครื่องจักรและอุปกรณ์ไฮดรอลิก
แม้ว่าหน้าที่หลักของ น้ำมันไฮดรอลิค จะเป็นเรื่องของการถ่ายโอนกำลัง แต่ก็ยังมีหน้าที่สำคัญอื่นๆอีก เช่น เป็นสารเคลือบหลุมร่องฟัน เป็นสารช่วยระบายความร้อน และเป็นสารหล่อลื่นภายในเครื่องจักรและอุปกรณ์ไฮดรอลิค
คุณสมบัติของ น้ำมันไฮดรอลิค
ความเข้าใจในคุณสมบัติและคุณลักษณะของ น้ำมันไฮดรอลิค มีความสำคัญเป็นอย่างยิ่ง เพราะจะส่งผลต่อความสามารถในการทำงานของ ระบบไฮดรอลิคของ คุณโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับระบบไฮดรอลิคที่ใช้ในงานอุตสาหกรรมเชิงพาณิชย์ ดังนั้น การเลือกน้ำมันไฮดรอลิค จำเป็นต้องเลือกให้มีคุณสมบัติเฉพาะเจาะจงตามลักษณะงานของคุณมากที่สุด ดังต่อไปนี้
- มีความเสถียรของอุณหภูมิความร้อน
- ทนไฟ
- ป้องกันการสึกหรอของเครื่องจักร
- มีแนวโน้มที่จะเกิดฟองอากาศต่ำ
- ทนทานต่อน้ำ (ความต้านทานต่อการปนเปื้อนของน้ำ)
- มีความหนืดคงที่โดยไม่คำนึงถึงอุณหภูมิ
การที่บริษัทขายน้ำมันจะผลิตน้ำมันชนิดใดออกมาขายนั้น จะพิจารณาจากการใช้งานของลูกค้าเป็นหลัก แล้วจึงเลือกผสมน้ำมันนั้น ๆขึ้นมาให้เหมาะสมกับการใช้งานมากที่สุด โดยจะมี น้ำมันพื้นฐาน (Base Oil) ผสมกับ สารปรุงแต่งชนิดต่าง ๆ (Oil Additive) เพื่อให้ได้น้ำมันที่มีคุณสมบัติแตกต่างกันออกไปตามความต้องการของลูกค้าแต่ละราย
น้ำมันหล่อลื่นหรือน้ำมันไฮดรอลิคมาจากส่วนประกอบของสาร 2 ส่วน คือ
“Base Oil + Oil Additive = Lubrication”
สิ่งที่ต้องพิจารณาในการเลือกน้ำมันไฮดรอลิคที่เหมาะสม
คำถามสำคัญคือ จะรู้ได้อย่างไรว่าคุณใช้น้ำมันระบบไฮดรอลิคที่เหมาะสมหรือไม่ ? การที่เครื่องจักรหรือระบบไฮดรอลิคทำงานได้นั้น ไม่ได้หมายความว่าน้ำมันหล่อลื่นที่ใช้อยู่จะถูกต้องและเหมาะสมกับงานเสมอไป
การทำงานของ “น้ำมันหล่อลื่นในเครื่องจักร” และ “ส่วนประกอบของระบบไฮดรอลิค” ทั้งสองส่วนนี้จะทำงานเป็นหนึ่งเดียวกัน แต่ถ้าเราใช้น้ำมันหล่อลื่นไม่ถูกต้องตามข้อกำหนดของเครื่องจักร สิ่งที่น่ากลัวคือ มันจะไม่ได้ส่งผลร้ายแรงอะไรให้เราเห็นได้ชัดเจนในทันที แต่จะทำให้อายุการใช้งานเฉลี่ยของส่วนประกอบในเครื่องจักรไฮดรอลิคสั้นลง ซึ่งเป็นส่วนที่จะไม่มีใครสามารถสังเกตเห็นได้นั่นเอง
โดยทั้งสองส่วนนั้น จะเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพการทำงานของระบบไฮดรอลิค และกำหนดอายุการใช้งานของเครื่องจักร (MTBF) โดยองค์ประกอบของน้ำมันไฮดรอลิคที่จะต้องนำมาพิจารณา ได้แก่ ประเภทของน้ำมันพื้นฐาน (Base Oil), ชนิดของสารปรุงแต่ง (Oil Additive), ความหนืด และจุดที่เป็นขีดจำกัดของน้ำมัน
ถ้าระบบไฮดรอลิค กับ น้ำมันไฮดรอลิค ไม่ได้ถูกจับคู่การใช้งานอย่างถูกต้องจะเกิดอะไรขึ้น ?
- ประสิทธิภาพการทำงานของระบบไฮดรอลิคจะลดลง
- อายุการใช้งานของส่วนประกอบและอะไหล่เครื่องจักรจะลดลง
- ขาดการหล่อลื่นที่เพียงพอ
- มีความร้อนสะสมมากเกินไป
- เกิดการกัดกร่อน ตกตะกอน และเกิดวานิชในน้ำมัน
สิ่งที่ควรพิจารณาในการเลือกน้ำมันไฮดรอลิคมีดังนี้
1. ประเภทของน้ำมันพื้นฐาน (Base Oil)
น้ำมันไฮดรอลิคมาจากส่วนผสมที่แตกต่างกันหลายชนิด โดยมีน้ำมันพื้นฐาน (Base Oil) เป็นสารตั้งต้น ชนิดของน้ำมันพื้นฐานจึงเป็นส่วนสำคัญที่จะต้องพิจารณาด้วยเช่นกัน
น้ำมันหล่อลื่นทุกชนิดมีจุดเริ่มต้นมาจากน้ำมันพื้นฐาน โดยสถาบัน American Petroleum Institute (API) ได้แบ่งประเภทของน้ำมันพื้นฐานออกเป็น 5 ประเภท เรียกว่า Group I ถึง Group V โดยน้ำมันพื้นฐานนี้เองจะเป็นส่วนผสมสำคัญต่อคุณภาพของน้ำมันหล่อลื่น เช่น น้ำมัน Group IV มีช่วงอุณหภูมิกว้างกว่าน้ำมันกลุ่มอื่นมาก จึงเหมาะอย่างยิ่งต่อการใช้งานในสภาพหนาวจัดและความร้อนสูง
ยิ่งน้ำมัน Group ตัวเลขสูงมากเท่าไหร่ยิ่งหมายถึงความบริสุทธิ์ของน้ำมันสูงมากเท่านั้น ซึ่งจะส่งผลถึงประสิทธิภาพของน้ำมันจะสูงขึ้นตามไปด้วย เช่น ความสามารถในการทนความร้อนในสภาวะการทำงานที่ต้องเจอความร้อนสูงเช่น โรงไฟฟ้า หรือ ความสามารถในการทดต่อการแข็งตัวในอุณหภูมิที่ต่ำมากๆ
ชนิดของ Mineral Oils ทั้ง 3 แบบ
-
- Parafinic base
- Napthenic base
- Aromatic base
รูปภาพจาก www.machinerylubrication.com
2. สารปรุงแต่งน้ำมันไฮดรอลิค (Oil Additive)
เวลาเลือกซื้อน้ำมันไฮดรอลิค จะต้องพิจารณาการใช้งานของเครื่องจักรก่อน แล้วจึงพิจารณาสารปรุงแต่งพิเศษที่จะไปช่วยให้น้ำมันทำงานได้ดีภายใต้สภาวะต่าง ๆ เพื่อตอบสนองรูปแบบการทำงานให้มากที่สุด ได้แก่
- Anti – Ware (AW) : เป็นสารที่ช่วยป้องกันการสึกหรอจากการเสียดสีของชิ้นส่วนเครื่องจักรที่มีการเคลื่อนไหวระหว่างการทำงาน โดยทำหน้าที่เป็น Solid Film ก่อเป็นชั้นบางๆ เคลือบผิวโลหะไว้สำหรับกันโลหะกับโลหะสัมผัสกันโดยตรง โดยสารที่พบมากที่สุดคือ Zinc (Zn)
- Anti – Foaming : ช่วยยับยั้งการเกิดฟอง หรือช่วยให้ฟองแตกตัวได้เร็ว ไม่สะสมในระบบหล่อลื่น
- Anti Oxidation : สารป้องกันไม่ให้ออกซิเจนทำปฎิกิริยากับเนื้อน้ำมัน ยับยั้งการเสื่อมสภาพของน้ำมันหล่อลื่น
- ป้องกันสนิม : สารเคลือบป้องกันผิวของโลหะ ช่วยในการลดความเสี่ยงต่อการเกิดสนิมจากการสัมผัสออกซิเจน
- Pour Point Depressant : ช่วยให้น้ำมันหล่อลื่นไม่แข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำมาก ๆ หรือที่อุณหภูมิติดลบ
- Friction Modifier : สารที่เกาะผิวโลหะเพื่อลดค่าความเสียดทาน หรือทำให้ผิวโลหะลื่นขึ้น
- Viscosity Index Improver : สารช่วยลดอัตราการเปลี่ยนแปลงความหนืดของน้ำมันหล่อลื่นเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนไป
- Cold Flow : สารปรุงแต่งที่ช่วยให้สามารถใช้งานได้ในสภาวะหนาวจัด
3. ความหนืดของ น้ำมันไฮดรอลิค (Viscosity of Hydraulic Oil)
ความหนืดของน้ำมันไฮดรอลิค เป็นอีกกุญแจสำคัญในการทำงานของระบบไฮดรอลิค โดยปกติคุณสมบัติของของเหลวต่าง ๆจะมีผลต่อการทำงานที่แตกต่างกันไป ความหนืดของน้ำมันก็มีผลต่อระบบไฮดรอลิคหลายประการด้วยเช่นกัน
- อธิบายความหนืดของ น้ำมันไฮดรอลิค
เมื่อพูดถึง ความหนืดของน้ำมันไฮดรอลิค คือ การวัดค่าความต้านทานต่อการไหล และความหนืดมีความสำคัญอย่างมากต่อระบบไฮดรอลิค ซึ่งหมายความว่าของเหลวไฮดรอลิคจะต้านทานการบีบอัดในอัตราที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับความหนืด และจะใช้เวลาไหลผ่านระบบนานขึ้นเมื่อความหนืดเพิ่มขึ้น น้ำมันไฮดรอลิคที่มีความหนืดสูงก็จะมีความหนา ซึ่งจะทำให้ถูกบีบอัดและเคลื่อนตัวได้ยาก เมื่อเทียบกับน้ำมันไฮดรอลิคที่มีค่าความหนืดต่ำซึ่งจะมีความบางและไหลผ่านระบบได้ง่ายกว่า
เครดิตรูปภาพ : https://learnchannel-tv.com/
ความหนืดของของเหลวไฮดรอลิควัดเป็นหน่วย Centistokes (cSt) โดยปกติค่าของ VG จะอยู่ที่อุณหภูมิ 40 ° C และ 100 ° C โดยค่าอุณหภูมินี้จะแสดงอยู่ที่ฉลากหรือถูกนำเสนอสำหรับการขายเสมอ
- เกรดของน้ำมันไฮดรอลิค (Hydraulic Oil Grade)
ISO VG คือ เกรดของน้ำมันไฮดรอลิค โดย (ISO คือ International Standards Organization ) ส่วน (VG คือ Viscosity Grade) จะเรียกรวมกันเป็น ISO VG ซึ่งคือ “International Standards Organization Viscosity Grade”
ยิ่งค่า VG สูงเท่าใดของเหลวก็จะยิ่งมีความหนืดมากขึ้นเท่านั้น หมายเลข VG จะช่วยบอกคุณว่าน้ำมันไฮโดรลิคชนิดใดมีความหนากว่า บางครั้งก็ใช้เรียกเป็นเกรดของน้ำมันไฮโดรลิกไปเลย เช่น น้ำมันไฮดรอลิค ISO 32 ,น้ำมันไฮดรอลิค ISO 46 หรือ น้ำมันไฮดรอลิค ISO 68
อ่านมาถึงตรงนี้คงพอเข้าใจแล้วว่าการทำงานที่เหมาะสมของระบบไฮดรอลิคขึ้นอยู่กับความหนืดเป็นอย่างมาก
หาก มีความหนืดของของเหลวไฮดรอลิคต่ำเกินไป ฟิล์มน้ำมันที่เคลือบโลหะจะบางเกินไป อาจส่งผลให้โลหะสัมผัสกันโดยตรง เกิดการสึกหรอขึ้นในระบบ อีกทั้งความหนืดที่ต่ำยังเพิ่มความเสี่ยงของการรั่วไหลภายใน และสูญเสียกำลังของปั๊มและมอเตอร์ได้
ถ้า ความหนืดของของเหลวไฮดรอลิคสูงเกินไป ระบบจะต้องใช้หรือเค้นพลังเป็นอย่างมากเพื่อผลักให้เครื่องจักรเคลื่อนไหว เป็นการลดประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องจักรลง สิ่งนี้จะทำให้สูญเสียพลังงาน (กินไฟ) และเกิดความร้อนที่ไม่จำเป็นขึ้น ผลเสียอื่น ๆเมื่อความหนืดสูงเกินไปคือ การเกิดโพรงอากาศ การปล่อยอากาศได้ไม่ดี และการหล่อลื่นที่ไม่เพียงพอ
- ช่วงอุณหภูมิของน้ำมันไฮดรอลิค
ช่วงอุณหภูมิของ น้ำมันไฮดรอลิค ที่เหมาะสมจะขึ้นอยู่กับการนำน้ำมันไปใช้งานในอุณหภูมิต่าง ๆที่เหมาะสมด้วยหรือไม่ ซึ่งถ้านำน้ำมันที่ผสมกับสารปรุงแต่ง (Oil Additive) ที่ไม่เหมาะสมกับช่วงอุณหภูมิของมัน น้ำมันไฮดรอลิคนั้น ๆ ก็อาจจะไร้ประโยชน์ไปเลยก็ได้
ของเหลวไฮดรอลิคกวรมีความเสถียรของอุณหภูมิ ซึ่งหมายความว่า ของน้ำมันไฮดรอลิคจะยังคงคุณสมบัติของมันไว้ภายในช่วงอุณหภูมิที่ถูกกำหนด ช่วงอุณหภูมิที่สูงไปหรือต่ำไปจะส่งผลเสียต่อความเสถียรของอุณหภูมิของของเหลว ภายใต้อุณหภูมิที่เย็นจัดอาจเกิดไขหรือแข็งตัวได้ หรือภายใต้อุณหภูมิที่ร้อนจัดของเหลวอาจจะสูญเสียความหนืด เกิดความเสี่ยงต่อการรั่วไหล และความร้อนที่สูงอาจจะทำให้น้ำมันไฮดรอลิคเสื่อมสภาพได้อย่างรวดเร็วอีกด้วย
“ความหนืดและอุณหภูมิของ น้ำมันไฮดรอลิค มีความเชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิด
เมื่อคามสูงขึ้นน้ำมันจะมีความหวังลดลงและเมื่อไม่ยอมหยุดน้ำมันจะมีความสงบมากขึ้น “
4. จุดวาบไฟของน้ำมัน (จุดวาบไฟ)
จุดวาบไฟ ( จุดวาบไฟ ) หมายถึงขั้นต่ำสุดที่ไอละทิศเหนือน้ำมันจะมีหรือมีแสงกะมัจจุราช (โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 225 องศาหรือ 440 องศาฟาเรนไฮต์สำหรับน้ำมันแร่) ซึ่งจุดนี้จะเป็นตัว คำชี้แนะของน้ำมันพาดเกี่ยวกับการระเบิดและไฟไหม้
คุณสามารถอ่านบทความเกี่ยวกับการทดสอบจุดวาปไฟเชิงลึก
อย่างไรก็ตาม “จุดวาบไฟ (จุดวาบไฟ)” เป็นส่วนหนึ่งกับ “จุดระเบิดอัตโนมัติ (AIT)” (ซึ่งจะมีสถานที่ตั้ง 360 องศาหรือ 650 ถึง 700 องศาฟาเรนไฮต์สำหรับน้ำมันแร่) ที่ไอของน้ำมันจะเผาไหม้เอง โดยไม่มีแหล่งกำเนิด
และน้ำมันจะกะคิวเนื่องจากได้รับความร้อนอย่างน้อยทำให้ไอขึ้นกับลมในอากาศ (ถ้านึกภาพไม่ออกให้นึกภาพไอจากสและอัคคีจากการจุดไฟแช็ค)
ดังนั้นการพิจารณาเลือกชนิดของท่อระบายน้ำให้ตรงกับรูปแบบงานและสภาพที่ใช้ไม่สำคัญเป็นอย่างมากเพราะมันถึงความปลอดภัยของเครื่องจักรและโรงงานของคุณเอง
อาจารย์วิธีเลือกน้ำมันไฮดรอลิคที่เหมาะสม
ให้พิจาณาตามขั้นตอนดังต่อไปนี้
- ตรวจสอบสแกนสเปคของกลไกการใช้งานโดยเฉพาะการตรวจสอบขั้นตอนหรือขั้นตอนพิเศษเช่นต้องใช้น้ำมันไฮดรอลิคทนไฟหรือน้ำมันไฮโดรลิกที่เป็นมิตรต่อฤดูใบไม้ร่วงนี้จะมีผล ต่อประเภทของไฮเดรอลิกที่คุณเลือก
- เลือกสารปรุงแต่ง (Oil Additive) ที่เหมาะสมเช่นการเติม AW ที่มีส่วนช่วยในเรื่องการลดการกระทำซึ่งมีส่วนผสมของ Zinc (Zn) หรือไซไฟ Zinc (Zn)
- ตรวจสอบดัชนีความเสี่ยงให้กำหนดการกับงานในกรณีที่ผิดปกติมากขึ้นหรือตรวจสอบการทำงานที่รุนแรงน้ำมันไฮดรอลิคที่มีความเสี่ยงสูงจะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด
- ขั้นตอนสุดท้ายอย่าพิจารณาจากราคาถูกเป็นอันดับแรกเพราะไม่ว่าจะเป็นคลีช่วยชะลอการเพิ่มการเพิ่มหรือช่วยทำให้ได้น้ำมันไฮดรอลิคที่มีมาตรฐานที่ไม่สูงเกินเกณฑ์มาตรฐาน มาจากการเลือกในส่วนของสารแต่ง (Oil Additive)สำรองถ้าราคาน้ำมันที่ซื้อยิ่งถูกมีความเป็นไปได้ว่าสารปรุงแต่งจะยิ่งน้อยและคุณสมบัติในการช่วยให้ไฮดรอลิคทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพก็จะน้อยลงตามไปด้วย
การตรวจสอบน้ำมันไฮดรอลิคและตรวจสอบการปนเปื้อน
การตรวจสอบน้ำมันเป็นส่วนสำคัญของโปรแกรมบำรุงรักษาเครื่องจักรการเลือกใช้ประเภทของน้ำมันที่ถูกต้องมีความเสี่ยงที่เหมาะสมน้ำมันและตัวกรองตามช่วงเวลาที่แนะนำเฒ่ามีความสำคัญของรายงานของเครื่องจักร
การควบคุมน้ำมันส่วนใหญ่ใช้ในการตรวจสอบสภาพของน้ำมันพาดหัวว่ายังอยู่ในสภาพที่เหมาะสมต่อการใช้งานหรือไม่ถ้าอยู่ในถุงที่ไม่เหมาะสมหรือมีปนเปื้อน (Oil Contamination) ที่สูงจะลดประสิทธิภาพและทำให้เกิด เสียงของระบบไฮดรอลิคกระแทกได้เช่นการเกิดการระเบิดของแบริ่งเหยียบสุดแท้จะส่งผลให้เครื่องจักรต้องหยุดการผลิตได้ (Machine Downtime)
สิ่งปนเปื้อนในท่อระบายน้ำให้ได้ผลตรวจสิ่งสกปรกด้วยกัน 3 สิ่งคือ
- สิ่งสกปรกที่เป็นถุงเท้าเช่นฝุ่นชิ้นส่วนจากการชะของฐานถุงเท้าเป็นไมครอน
- การปนเปื้อนของน้ำการทำงานห้องใต้ระดับความชื้นสูงตามสภาพอากาศของประเทศอาจส่งผลให้มีความชื้นเข้ามาผสมได้และอาจมีโอกาสที่จะทำให้เกิดความผิดพลาดได้ (Machine Failure)
- ออกซิเดชั่นจะวัดค่าของความเป็นหรือในท่อตัน (Total Acid Number) ที่มาจากการดำเนินการศึกษาของน้ำมันสารปรุงแต่งปฎิเสธ กับน้ำและความร้อนที่เป็นตัวเร่ง
สุดท้ายนี้ถ้าคุณสามารถรักษาระดับความสะอาดให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมอย่างต่อเนื่องความจำเป็นที่จะต้องเปลี่ยนน้ำมันไฮดรอลิคจะลดอย่างมีนัยสำคัญอีกทั้งยังเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องจักรไฮดรอลิค ให้ทำงานได้มีประสิทธิภาพอีกด้วย
- หากท่านต้องการนำเนื้อหาหรือข้อมูลจากเว็ปเราไปใช้งานเพื่อเผยแพร่ให้ความรู้โดยไม่มีผลประโยชน์ โปรดติดลิ้งค์เครดิตกลับมาหาเราที่หน้านี้
- แหล่งข้อมูลอ้างอิง 1 , 2 , 3 , 4
