Määrdeaine: mis on määre, tüübid, omadused ja kasutusalad

Määrdeaine on aine, mida kasutatakse liikuvate pindade vahelise hõõrdumise vähendamiseks. Hõõrdumise vähendamise omadust nimetatakse määrdevõimeks (libedus). Hea määrdeaine vähendab kulumist, takistab pindade otsest kokkupuudet ja aitab energiakatkestusi, müra ning soojuse teket vähendada.

Heal määrdeainel on järgmised olulised omadused:

• Temperatuuri ja rõhu mõjul säilitab määrdeaine oma funktsionaalsuse võimalikult laias ulatuses (st ei kaota järsult libedust ega muutu lagunemise tõttu ebaefektiivseks).
• Ei põle kergesti ning sageli sisaldab lisaaineid, mis takistavad ka roostetamist.
• Piisav viskoossus — määrdeaine on piisavalt paks, et moodustada kaitsev kiht, ent mitte nii paks, et takistada mehhanismi tööd.
• Hea määrdeaine ei segune kergesti veega ja tal on head demulseerumis- ja filtreeritavuse omadused.

Kuidas määrdeained töötavad

Määrdeaine moodustab liikuvate pindade vahele õhukese kihi, mis kannab koormuse üle ning vähendab otsest metall‑metall kontakti. Sõltuvalt tingimustest toimib määrimine erinevate mehhanismide kaudu:

• Piirnimäärimine (boundary): õhuke lisaainekiht kaitseb pindasid, kui eralduskiht on väga õhuke või puudub.
• Segatase (mixed): osa koormusest kantakse vedeliku kihiga ja osa kontaktidega.
• Hüdrodünaamiline ja elastohüdrodünaamiline määrimine: piisava kiiruse ja viskoossuse puhul tekib täielik vedelikukiht, mis hoiab pinnad eraldatuna.

Määrdeainete tüübid

Määrdeaineid on mitmes vormis ja koostises, sobivad erinevatesse tööstusharudesse ja rakendustesse:

• Tahke: grafiit (näiteks kasutatakse pliiatsites ja teatud libestustes kõrge temperatuuriga tingimustes).
• Pooltahke: rasv ehk graess — sobib laagrisse, kus on vaja püsivat kilet ja takistada õli väljavoolu.
• Vedelikud: erinevad õlid eri kvaliteedi- ja tüüpi klassides (mootoriõlid, käigukastiõlid, hüdraulikaõlid jms).
• Sünteetilised ja biopõhised määrded — pakuvad paremat stabiilsust kõrgetel ja madalatel temperatuuridel ning mõnikord väiksemat keskkonnamõju.
• Spetsiaalsed tahked lisandid nagu MoS2 (molübdeendisulfid) või PTFE (polütetrafluoroetüleen) raskete koormuste ja kõrge hõõrdumise olukordade jaoks.

Millest koosnevad määrdeained

Paljud määrdeained koosnevad baasõlist (mineraal-, sünteetiline- või taimne baas) ja lisanditest, mis annavad lisaomadusi: anti‑wear (näiteks ZDDP), detergendid, dispersandid, oksüdatsioonivastased ained, viskoossusindeksi parandajad, külmumise vastased lisaained ja vahutamisvastased ained.

Kasutusalad

Määrdeained on olulised väga paljudes valdkondades:

• Autod ja mootorrattad: mootoriõli mootori määrimiseks, samuti käigukastide ja diferentsiaalide õlid.
• Hüdraulikasüsteemid: mõnikord kasutatakse hüdrauliliste masinate jaoks spetsiaalseid hüdraulikaõlisid; hüdraulika töötab ka tänu sellele, et hüdraulilist õli ei saa kokku suruda ja see võimaldab jõu edasiandmist.
• Tööstus ja tootmine: tööriistade ja lihvimisseadmete määrimine, jahutus- ja lõikevedelikud metallitöötlemisel — tootmises kasutatakse mõnikord õli valmistatava toote jahutamiseks .
• Metallitööstus: lõikespetsiaalsed määrded ja vedelikud, mis aitavad eemaldada metallilaaste — sageli voolab mahalõigatud metall koos õliga kuni see filtreeritakse ja õli kasutatakse uuesti; filtreeritud metallilaastud kõrvaldatakse.
• Kompressori- ja generaatorisüsteemid ning laagrid ja hammasrattad.
• Toidutööstus: toidukõlblikud määrdeained kohtadesse, kus võib esineda juhuslik kokkupuude toiduga.

Viskoossus, klassifikatsioon ja valik

Viskoossus on üks tähtsamaid näitajaid — see määrab, kuidas õli voolab temperatuurimuutuste juures. Õlide puhul kasutatakse sageli SAE (autotööstus) või ISO viskoossusklasse; rasvadel on omakorda NLGI konsistentsiklass. Õige määre valimisel tuleb arvestada töökeskkonna temperatuuri, koormuse suurust, kiirust ja seadme spetsifikatsioone.

Keskkonnamõju ja ohutus

Õlid ja muud määrdeained võivad põhjustada reostust, eriti veereostust, kui need satuvad loodusesse. Seetõttu on oluline järgida korrektset käitlemist, lekete ennetamist, kogumist ja utiliseerimist. Kasutatud õli tuleb viia vastavasse kogumispunkti või ringlusse — paljud ettevõtted filtreerivad ja taastöötlevad kasutatud õli uuesti.

Kuidas valida ja hooldada

• Loe seadme tootja soovitusi (SPecifikatsioonid, olie klassid).
• Arvesta töötemperatuuri ja koormust — külma ilmaga on oluline madal pour‑point, kuumas töös kõrge soojusstabiilsus ja oksüdatsioonivastane kaitse.
• Kasuta õige viskoossust ja vajadusel lisa õlitaseme jälgimise ja filtrite hoolduse graafik.
• Jäta meelde, et mõned lisandid (nt detergendid ja dispersandid) aitavad mootori sisemust puhtana hoida, kuid ei sobi alati kõigi süsteemide jaoks.

Lühidalt: määrdeained on hädavajalikud nii igapäevastes seadmetes (näiteks autos mootoris) kui ka industriaalsetes protsessides. Õige määre valimine ja nõuetekohane käitlemine pikendavad seadmete eluiga, vähendavad energiakulu ja aitavad vältida keskkonnakahjusid.

Küsimused ja vastused

K: Mis on määrdeaine?

K: Millised on hea määrdeaine omadused?

K: Mis on kõige levinum määrdeaine tüüp?

K: Kuidas saab määrdeaine aidata jahutamisel?

K: Milliseid tahkeid, pooltahkeid ja vedelaid aineid saab kasutada määrdeainetena?

K: Kas õlide kasutamine võib põhjustada reostust?

Otsing