Schmierstoffe werden in zahlreichen Branchen wie der Automobilindustrie, der Chemieindustrie, dem Baugewerbe, der Textilindustrie, der Infrastruktur, der Landwirtschaft, dem Bergbau und der Ölförderung aufgrund ihrer hervorragenden Verschleißfestigkeit, Schmierfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit eingesetzt. Probleme mit der Fließfähigkeit, wie zu hohe oder zu niedrige Viskosität, können die Lebensdauer der Geräte verkürzen und die Wartungskosten erhöhen. Erfahren Sie mehr über Lonnmeter und finden Sie die besten Lösungen für die präzise kontinuierliche Viskositätsmessung in Schmierölmisch- oder -herstellungsprozessen. Folgen Sie dem Trend der industriellen Automatisierung.
Was ist der Viskositätsindex (VI) eines Schmiermittels?
Der Viskositätsindex (VI) ist ein wichtiges Maß für die Fähigkeit eines Schmierstoffs, über einen bestimmten Temperaturbereich hinweg eine konstante Viskosität aufrechtzuerhalten. Diese Eigenschaft ist für eine zuverlässige Leistung unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen unerlässlich. Ein hoher VI weist auf minimale Viskositätsänderungen bei Temperaturschwankungen hin und eignet sich daher ideal für Anwendungen wie Hydrauliksysteme oder Motoren, die extremen Klimabedingungen ausgesetzt sind. Im Gegensatz dazu erfährt ein Schmierstoff mit niedrigem VI erhebliche Viskositätsschwankungen, die die Leistung beeinträchtigen können. Beispielsweise haben herkömmliche Mineralöle typischerweise einen VI von 95–100, während hochraffinierte Mineralöle bis zu 120 erreichen und synthetische Öle VIs von über 250 erreichen können.
Markteinblicke und industrielle Anwendungen
Schmierstoffe aller Art müssen auch unter extremen Bedingungen eine gleichbleibende Leistung erbringen. Der Druck auf die Schmierstoffherstellung steigt aufgrund der steigenden Nachfrage nach Spezialprodukten und kürzeren Lieferzeiten.
Bei der Schmierstoffmischung und Schmierölherstellung kommt es auf die präzise Kontrolle der Schmieröldichte und -viskosität an, um die Produktzuverlässigkeit zu gewährleisten. Schmierstoffe mit hoher Viskosität eignen sich hervorragend für Hochleistungsanwendungen, während Schmierstoffe mit niedriger Viskosität für Systeme mit hohen Geschwindigkeiten und geringer Belastung geeignet sind. FortschrittlicheSchmierölviskositätsmessgeräteermöglichen es Herstellern, diese vielfältigen Anforderungen zu erfüllen und gleichzeitig optimale Leistung, weniger Abfall und die Einhaltung von Standards sicherzustellen.
Wie wird der Viskositätsindex eines Schmiermittels bestimmt?
Die Bestimmung des Viskositätsindex erfolgt nach einem standardisierten Verfahren. Die Formel zur VI-Berechnung lautet:
Wo:
- U ist die Viskosität des Schmiermittels bei 40 °C.
- L ist die Viskosität eines Referenzöls mit VI = 0 bei 40 °C, was der Viskosität des Schmiermittels bei 100 °C entspricht.
- H ist die Viskosität eines Referenzöls mit VI = 100 bei 40 °C, was der Viskosität des Schmiermittels bei 100 °C entspricht.
Für hochviskose Öle (kinematische Viskosität bei 100 °C > 70 cSt) wird zur Gewährleistung der Genauigkeit eine modifizierte logarithmische Formel verwendet. Mit dieser Methode können Hersteller die Temperaturstabilität eines Schmierstoffs quantifizieren und so sicherstellen, dass er den spezifischen Anforderungen der Anwendungen im Schmierstoffmischprozess entspricht.
Schmierölmischung und Herstellungsprozess
Die Schmierölmischung ist ein anspruchsvoller Prozess aus Rohstoffauswahl, Mischung und Qualitätskontrolle. Grundöle – mineralisch, synthetisch oder halbsynthetisch – werden aus der Rohölraffination durch Vakuumdestillation, Lösungsmittelextraktion und Hydrofinishing gewonnen, um die gewünschten Eigenschaften wie Viskosität, Viskositätsindex und Pourpoint zu erreichen. Diese Grundöle werden mit Additiven wie Viskositätsindexverbesserern, Verschleißschutzmitteln, Detergenzien und Antioxidantien kombiniert, um Leistungsmerkmale wie thermische Stabilität und Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Der Schmierstoffherstellungsprozess umfasst:
- Auswahl des Grundöls: Auswahl von Mineral- oder Syntheseölen je nach Anwendungsanforderungen.
- Integration von Additiven: Einarbeitung von Additiven wie Viskositätsmodifikatoren zur Anpassung der Eigenschaften.
- Mischen: Mischen unter kontrollierten Bedingungen mithilfe großer Tanks mit Rührern, um Homogenität zu gewährleisten.
- Qualitätskontrolle: Prüfung auf Viskosität, Dichte, Flammpunkt und andere Parameter zur Einhaltung der Standards.
- Verpackung und Vertrieb: Abfüllung in Flaschen oder Fässer für die Marktlieferung.
Dieser sorgfältige Prozess stellt sicher, dass Schmiermittel in Anwendungen von Automotoren bis hin zu Industriemaschinen zuverlässig funktionieren, wobei die Dichte und Viskosität des Schmieröls als entscheidende Qualitätsindikatoren dienen.
Schmieröl mit hoher Viskosität vs. Schmieröl mit niedriger Viskosität
Die Wahl zwischen hochviskosem und niedrigviskosem Schmieröl hängt von den betrieblichen Anforderungen der Anwendung ab. Schmierstoffe mit hoher Viskosität eignen sich ideal für Hochleistungsanwendungen, wie z. B. Getriebeöle oder Fette für Baumaschinen oder Lager in der Stahlindustrie. Sie bieten folgende Vorteile:
- Bilden einen robusten Schutzfilm, um Reibung und Verschleiß bei hoher Belastung zu reduzieren.
- Verbessern Sie die Tragfähigkeit und tragen Sie schwere Maschinen.
- Fängt Verunreinigungen wie Schmutz oder Metallsplitter ein und verhindert so Oberflächenschäden.
- Behält die Stabilität bei hohen Temperaturen bei und gewährleistet so eine zuverlässige Leistung.
Zu viskose Schmierstoffe können jedoch den Energieverbrauch erhöhen und die Geräte belasten. Im Gegensatz dazu eignen sich Schmierstoffe mit niedriger Viskosität für Anwendungen mit hohen Drehzahlen und geringer Belastung, wie z. B. Automotoren oder Hydrauliksysteme. Sie bieten:
- Verbesserte Fließfähigkeit für effiziente Zirkulation und Kaltstartleistung.
- Reduzierter Energieverbrauch durch geringere innere Reibung.
- Verbesserte Wärmeableitung in Hochgeschwindigkeitssystemen.
Allerdings bieten Öle mit niedriger Viskosität unter hoher Belastung möglicherweise keinen ausreichenden Schutz, was zu Verschleiß führt.
Betriebliche Ineffizienzen
Beeinträchtigte Entschäumung und Demulgierbarkeit: Führt zu Betriebsineffizienzen.
Erhöhte Reibung und Hitze
Eine zu große Dicke behindert den Fluss, beschleunigt die Oxidation und führt zur Bildung von Lack oder Schlamm.
Risiken durch zu hohe oder zu niedrige Viskosität
Eine falsche Viskosität von Schmierstoffen kann zu erheblichen betrieblichen Problemen führen, ähnlich wie bei Prozessen wie der Penicillin-Fermentation, bei denen eine präzise Steuerung entscheidend ist. Schmieröl mit hoher Viskosität birgt Risiken wie:
- Höherer Energieverbrauch: Zur Überwindung des Widerstands ist mehr Leistung erforderlich, was die Kosten erhöht.
- Schlechte Kaltstartleistung: Durch die verringerte Pumpfähigkeit besteht die Gefahr von Geräteschäden bei niedrigen Temperaturen.
Umgekehrt kann Schmieröl mit niedriger Viskosität zu Folgendem führen:
- Unzureichende Filmbildung: Unzureichender Oberflächenschutz erhöht den Verschleiß und führt zu Bauteilausfällen.
- Erhöhte Verschmutzungsempfindlichkeit: Dünnere Öle können Schmutz weniger gut einfangen.
- Erhöhte Reibung und Hitze: Fördert die Oxidation und verkürzt die Lebensdauer des Schmiermittels.
Diese Risiken unterstreichen die Notwendigkeit einer präzisen Steuerung des Schmierölmischprozesses durch Echtzeit-Viskositätsüberwachung, um eine gleichbleibende Leistung sicherzustellen.
Wert der Viskositätsmessung in der Automatisierungsprozesslinie
Die Integration der Echtzeit-Viskositätsmessung in die Mischung automatisierter Prozesslinien verändert den Schmierstoffherstellungsprozess und bietet:
- Präzisionsmischung: Gewährleistet Homogenität und verhindert Chargen außerhalb der Spezifikation sowie kostspieliges Nachmischen.
- Kosteneffizienz: Reduziert den Energieverbrauch, die Slop-Oil-Produktion und manuelle Eingriffe.
- Qualitätssicherung: Gewährleistet die Einhaltung von Standards wie ASTM D445 und stellt so die Marktakzeptanz sicher.
- Prozessoptimierung: Minimiert die Mischzeiten und erreicht gleichzeitig einheitliche Eigenschaften.
- Skalierbarkeit: Unterstützt nahtlose Übergänge vom Pilotprojekt zur Serienproduktion.
- Proaktive Problemerkennung: Erkennt Verunreinigungen oder Mischfehler sofort und reduziert so Ausfallzeiten.
Durch die Automatisierung der Viskositätskontrolle erreichen Hersteller eine Just-in-Time-Produktion, erhöhen ihre Flexibilität und erfüllen die Anforderungen eines wettbewerbsorientierten Marktes, ähnlich der Präzision, die bei der kontinuierlichen Fermentation von Penicillin erforderlich ist.
Herausforderungen bei der herkömmlichen Prozessüberwachung
Die herkömmliche Prozessüberwachung bei der Schmierstoffmischung beruht in hohem Maße auf Offline-Probenahme und Labortests, wie beispielsweise mit dem Saybolt Universal Viscometer, was erhebliche Herausforderungen mit sich bringt:
- Zeitverzögerungen: Durch die Probenahme und Laboranalyse kommt es zu Verzögerungen, die Anpassungen in Echtzeit verhindern.
- Ungenauigkeit: Temperatur- und Scherschwankungen während der Probenahme beeinträchtigen die Datenzuverlässigkeit.
- Arbeitsintensität: Die manuelle Probenahme erhöht die Betriebskosten und das Risiko menschlicher Fehler.
- Kontaminationsrisiken: Inkonsistente Probenahmemethoden können zu Fehlern oder Kreuzkontaminationen führen.
- Eingeschränkte Skalierbarkeit: Offline-Methoden können mit den Anforderungen der Hochdurchsatzproduktion nur schwer Schritt halten.
Aufgrund dieser Einschränkungen sind herkömmliche Methoden für moderne Schmierölmischanlagen ungeeignet, in denen Geschwindigkeit, Genauigkeit und Automatisierung für die Aufrechterhaltung der Wettbewerbsfähigkeit entscheidend sind.
Bedeutung der Echtzeitmessung beim Blending
Die Echtzeit-Viskositätsmessung revolutioniert den Schmierstoffmischprozess, indem sie sofortige, präzise Daten liefert, die Effizienz und Qualität steigern. Zu den wichtigsten Vorteilen gehören:
- Vermeidung von Neumischungen: Durch kontinuierliche Überwachung werden Mischungen gemäß Spezifikation sichergestellt, wodurch Abfall und Energiekosten reduziert werden.
- Weniger manuelle Eingriffe: Durch die Automatisierung wird der Bedieneraufwand minimiert, was Kosten und Fehler reduziert.
- Optimierte Mischzeiten: Echtzeitanpassungen verhindern ein Über- oder Untermischen und sparen so Zeit und Ressourcen.
- Logistische Effizienz: Durch die Analyse vor Ort wird der Bedarf an Labortests außerhalb des Standorts reduziert, was die Versandkosten senkt.
- Umweltvorteile: Maximiert die Ölnutzung und reduziert Abfall und Umweltbelastung.
- Verbesserte Diagnose: Verfolgt Änderungen des Ölzustands und ermöglicht so die frühzeitige Erkennung von Verunreinigungen oder Qualitätsverlusten.
Lonnmeter-Produktlösung: Schmierölviskositätsmessgerät
Die Schmierölviskositätsmessgeräte von Lonnmeter erfüllen die hohen Anforderungen der Schmierölherstellung und bieten modernste Lösungen für die Echtzeitüberwachung. Zu den wichtigsten Funktionen gehören:
- Großer Viskositätsbereich: Misst 10–10.000.000 cP und eignet sich für komplexe Mischungen.
- Hohe Temperaturbeständigkeit: Funktioniert bis zu 350 °C, geeignet für Umgebungen mit hoher Scherkraft.
- Integrierte Temperaturüberwachung: Verwendet ein hochpräzises Schmierölviskositätsmessgerät für präzise temperaturkompensierte Viskositätsmessungen.
- Nahtlose Automatisierung: Integration mit SPS- und DCS-Systemen zur automatisierten Steuerung.
- Robustes Design: Kompakte, wartungsfreie Sensoren ohne Verbrauchsmaterialien gewährleisten Zuverlässigkeit.
- Datenprotokollierung und Sicherheit: Protokolliert Daten automatisch mit Zeitcodes, verhindert unbefugte Änderungen und ermöglicht Trendanalysen.
Die Messgeräte von Lonnmeter, ähnlich wie die SRV- und SRD-Modelle von Rheonics, ermöglichen Inline-Viskositäts- und Dichtemessungen und eliminieren so die Ungenauigkeiten herkömmlicher Methoden wie dem Saybolt-Viskosimeter. Ihre Fähigkeit, nicht-newtonsche Flüssigkeiten zu verarbeiten, gewährleistet eine gleichbleibende Qualität bei der Schmierstoffmischung und unterstützt Anwendungen von der Formulierung bis zur Endproduktion.
Die perfekte Viskositätskontrolle sorgt für gleichbleibende Qualität, senkt Kosten, verbessert die Skalierbarkeit und gewährleistet die Einhaltung von Standards wie ASTM D445. Kontaktieren Sie Lonnmeter noch heute, um unsere hochmodernen Lösungen zur Viskositätsmessung kennenzulernen und Ihren Produktionsprozess zu transformieren!
Veröffentlichungszeit: 14. August 2025
