Głównymi zadaniami cieczy hydraulicznych jest przenoszenie mocy i ochrona elementów hydraulicznych danej maszyny. Ich skład najczęściej opiera się na oleju mineralnym lub wodzie. Można je spotkać w takich podzespołach jak wspomaganie kierownicy, automatyczne skrzynie biegów, nawet w windach, czy koparkach. Niemniej jednak ich zastosowanie okazuje się znacznie szersze, w związku z czym wykorzystywane są także w różnych gałęziach przemysłu. Wyróżnia się parę rodzajów cieczy, te w zależności od swoich właściwości pełnią różne funkcje.
Te do przenoszenia mocy są nieskompresowane, czyli posiadają wysoki moduł masowy. Dodatkowo dochodzi w nich do szybkiego odpowietrzenia i niskiej zmienności. Płyny służące do wymiany ciepła posiadają dużą przewodność, natomiast te uszczelniające są lepkie i mają stabilny ciąg. Zamiast cieczy istnieje możliwość wybrania smarów, posiadają one wiele korzystnych właściwości, np. płynność w niskich temperaturach, stabilność termiczną i oksydacyjność. Mogą wchodzić w reakcję z wodą, są podatne na filtrowanie, a także zdolne do ochrony elementów przed zużyciem czy korozją.
Co warto wiedzieć o płynach hydraulicznych?
Pierwszym płynem stosowanym w instalacjach hydraulicznych była woda – wykorzystywanie jej w taki sposób znane jest od czasów starożytnego Egiptu. Dopiero w XX wieku zostało ono zmniejszone na rzecz oleju mineralnego, ze względu na właściwości smarne i wyższy próg temperatury wrzenia. Większość płynów hydraulicznych opiera się właśnie na tym surowcu do dzisiaj. Do wytwarzania jest wykorzystywany między innymi rzepak, ze względu na jego biodegradację. W niektórych przypadkach, jeśli płyn ma mieć do czynienia z bardzo wysokimi temperaturami, stosuje się między innymi eter glikolowy, polialfaolefiny, glikol propylenowy czy oleje silikonowe.
Płyny hydrauliczne składają się z różnych związków chemicznych, np. butanolu, glikolu poliaklilenowego (PAG), fosforanu organicznego lub silikonu. Często w swoim składzie zawierają także dodatki zapobiegające erozji czy korozji. W przypadku wykorzystywania ich w maszynach, które mają kontakt ze środowiskiem, konieczne będzie zastosowanie płynów biodegradowalnych na bazie rzepaku. Wykorzystuje się je np. w ciągnikach rolniczych lub urządzeniach służących do wykonywania prac na otwartym morzu. Dzięki ich zastosowaniu minimalizuje się ryzyko wycieku szkodliwego oleju. Każdy płyn musi spełniać normy międzynarodowe takie jak między innymi ASTM-D-6006, Guide for Assessing Biodegradability of Hydraulic Fluids.
Zastosowanie płynów hydraulicznych w przemyśle
Oleje hydrauliczne są nieodłącznym elementem wielu instalacji, ale oczywiście muszą zostać odpowiednio dobrane. Dopasowuje się je pod kątem przeznaczenia, parametrów lepkości i temperaturowych. Dodawane są do maszyn, które pracują w zmiennych warunkach, a tym samym narażone są na skoki lub spadki temperatury. Będą to na przykład okręty, czy maszyny funkcjonujące na zewnątrz hal produkcyjnych. Płyny mają stabilne parametry nawet w przypadku skrajnych warunków, co czyni je bardzo praktycznymi i uniwersalnymi. Dzięki temu można zminimalizować ryzyko wielu uszkodzeń. Specjalistyczne oleje wykorzystuje się także w przemyśle spożywczym, muszą one spełniać odpowiednie normy i posiadać potwierdzenia w postaci atestów i certyfikatów, aby mieć pewność, że są bezpieczne. To ważne głównie ze względu na możliwy kontakt z produkowaną żywnością.
Cechują się neutralnym zapachem, co w tym sektorze jest bardzo ważne. Płynami hydraulicznymi posługuje się między innymi przemysł cukierniczy, mięsny, farmaceutyczny czy kosmetyczny. Również górnictwo korzysta z tego typu cieczy, te często przybierają postać mikro emulsji, w połączeniu z wodą są niepalne, co czyni je bezpiecznymi w użytku w takich miejscach. W ich przypadku ważna będzie biodegradowalność z uwagi na ryzyko przedostania się do wód głębinowych. Mają za zadanie głównie chronić poszczególne elementy przed zużywaniem się, jednak głęboko parafinowane oleje bazowe mają także zdolność wchłaniania nadmiaru wody. Instalacje hydrauliczne są ważnym elementem składowym mnóstwa fabryk, a właśnie za sprawą cieczy hydraulicznych te mogą prawidłowo funkcjonować.
Inne zastosowania cieczy hydraulicznych
Ciecze hydrauliczne nie znajdują się tylko w maszynach produkcyjnych, mających styczność z wysokimi temperaturami. Wykorzystuje się je także w sprzętach codziennego użytku np. w samochodach. Wykorzystuje się je w płynie hamulcowym, ponieważ ten również poddawany jest wysokiej temperaturze wrzenia. Jeśli doszłoby do wprowadzenia nieodpowiedniego roztworu, woda mogłaby się zagotować do stężonej pary, jednocześnie powodując awarię. Byłoby to niebezpieczne dla osoby kierującej pojazdem i pasażerów. Dlatego konieczny okazuje się eter glikolowy zmniejszający temperaturę wrzenia.
Ciecz obecna we wspomaganiu kierownicy jest dobrze znana wszystkim kierowcom, a również należy do gatunku płynu hydraulicznego. Warto wspomnieć także o automatycznych skrzyniach biegów, które używają tych płynów do smarowania, chłodzenia i prawidłowego działania zautomatyzowanego sprzęgła. Na tym przykładzie łatwo wyjaśnić, dlaczego wybór odpowiednich cieczy będzie ważny – dzięki temu uniknie się potencjalnych i ryzykownych usterek.
