ASTM D892 Standardtestmethode für Schaumeigenschaften von Schmierölen

Die Norm „ASTM D892 Standard Test Method for Foaming Properties of Lubricating Oils“, herausgegeben von der American Society for Testing and Materials (ASTM), beschreibt ein Prüfverfahren zur Bestimmung der Schaumeigenschaften von Schmierölen bei 24 °C und 93,5 °C. Diese Tests bewerten experimentell die Schaumneigung und Schaumstabilität.

Quecksilber wird von vielen Aufsichtsbehörden als gefährlicher Stoff eingestuft, der Schäden am zentralen Nervensystem, an den Nieren und an der Leber verursachen kann. Quecksilber oder seine Dämpfe können gesundheitsschädlich und korrosiv für Materialien sein.

Die Neigung von Ölen zur Schaumbildung kann in Systemen wie Hochgeschwindigkeitsgetrieben, Pumpen mit hohem Volumen und Spritzschmierung ein ernstes Problem darstellen. Unzureichende Schmierung, Kavitation und Schmierstoffüberlauf können zu mechanischen Ausfällen führen. Mit dieser Prüfmethode können Öle für diese Betriebsbedingungen bewertet werden.

Für die Zwecke dieser Norm gelten die folgenden Begriffe und Definitionen:

• Diffusor: Ein Gerät zum Verteilen eines Gases in einer Flüssigkeit. Bei dieser Prüfmethode kann der Diffusor aus metallischen oder nichtmetallischen Materialien bestehen.
• Luft- (oder Gas-)Mitnahme: In Flüssigkeiten ein zweiphasiges Gemisch aus Luft (oder Gas), das in einer Flüssigkeit dispergiert ist, wobei die Flüssigkeit den größten Volumenanteil ausmacht. Luft- (oder Gas-)Mitnahme kann mikroskopisch kleine Blasen bilden, die in Flüssigkeiten nicht gleichmäßig verteilt sind und durch Verschmelzen zu größeren Blasen an oder unter der Oberfläche platzen oder schäumen können.
• Schaum: Eine Ansammlung von Blasen, die sich in oder auf der Oberfläche einer Flüssigkeit bilden, wobei Luft oder Gas der wichtigste Volumenbestandteil ist.
• Schmiermittel: Jedes Material, das zwischen zwei Oberflächen platziert wird und die Reibung oder den Verschleiß zwischen ihnen verringert. Bei dieser Prüfmethode ist das Schmiermittel Öl, das Additive wie Schaumhemmer enthalten kann, aber nicht muss.
• Maximaler Porendurchmesser: Bei der Gasdiffusion der Durchmesser des kreisförmigen Querschnitts eines Kapillarröhrchens. Er entspricht der größten Pore des jeweiligen Diffusors.
• Dynamische Blase: Beim Test des maximalen Porendurchmessers ist dies die erste Blase, die den Diffusor passiert, gefolgt von einer kontinuierlichen Blasenkette. Beim Eintauchen eines Diffusors in eine Flüssigkeit kann Luft in den Poren eingeschlossen werden. Diese Luft kann schließlich entweichen, wenn der Diffusor unter Druck gesetzt wird. Beim Test des maximalen Porendurchmessers sollte das Entweichen einer solchen Blase ignoriert werden.
• Schaumstabilität: Bei einem Schaumtest wird die Schaummenge gemessen, die zu einem bestimmten Zeitpunkt nach Abschalten der Luftzufuhr verbleibt. Bei dieser Testmethode wird die Schaumstabilität durch Messungen bestimmt, die 10 Minuten plus/minus 10 Sekunden nach Abschalten der Luftzufuhr durchgeführt werden. Wenn sich der Schaum vor Ablauf der 10-minütigen Absetzzeit nach Abschalten der Luftzufuhr auf 0 ml abgesetzt hat, kann der Test abgebrochen und das Schaumstabilitätsergebnis mit 0 ml aufgezeichnet werden.
• Schaumneigung: Beim Schaumtest ist dies die Schaummenge, die aus den Messungen unmittelbar nach Abschalten des Luftstroms ermittelt wird.

Während des Tests werden zwei Portionen der Probe im Diffusor bei zwei vorgegebenen Temperaturen (24 °C plus/minus 5 °C und 93,5 °C plus/minus 0,5 °C) gehalten. Ein kontrollierter und konstanter Luftstrom von 94 °C plus/minus 5 ml/min wird 5 Minuten lang auf die Probe angewendet und 10 Minuten lang ruhen gelassen. Am Ende jedes Zeitraums werden Schaumhöhe und -volumen gemessen. Die Schaumneigung und -stabilität werden dokumentiert.

Verunreinigungen mit hoher Oberflächenspannung in Schmierstoffen und Luft in Betriebsölen erzeugen Blasen und Schaum. Schaum erzeugt unvollständige Ölfilme, führt zu niedrigem Öldruck und beschleunigt den Ölabbau, einschließlich der Additivverarmung. Die daraus resultierenden Folgen sind unzureichende Schmierung, das Versagen von Metallteilen, Kavitation in Pumpen und allgemeine mechanische Ausfälle. Ein notwendiger Schritt zur Minimierung dieser Effekte ist die präzise und objektive Bestimmung der Schaumeigenschaften von Schmierstoffformulierungen. Dies kann als Diagnoseinstrument zur Verschleißkontrolle und optimalen Instandhaltung von Motoren und Maschinen genutzt werden, wodurch Betriebskosten und Ausfallzeiten gespart werden.

ASTM D892 ist ein wichtiges Verfahren zur Bewertung der Schaumneigung und Stabilität von Schmierölen unter bestimmten Bedingungen. Schaumbildung in Schmierölen kann schwerwiegende Betriebsprobleme in Systemen wie Hochgeschwindigkeitsgetrieben, Pumpen mit hohem Volumen und Spritzschmierung verursachen und durch unzureichende Schmierung, Kavitation und Überflutung zu mechanischen Ausfällen führen. Schmieröle sind unerlässlich, um Reibung und Verschleiß in mechanischen Systemen zu reduzieren. Die Schaumneigung von Ölen kann jedoch deren Leistung beeinträchtigen und zu Folgendem führen:

• Unzureichende Schmierung: Schaum verringert die Fähigkeit des Öls, einen gleichmäßigen Schmierfilm zu bilden, was den Verschleiß erhöht.
• Kavitation: Luftblasen im Öl können unter Druck platzen und Bauteile beschädigen.
• Überlaufverlust: Übermäßiger Schaum kann zu Schmiermittelverlust führen und die Systemleistung verringern.

Die Testmethode ASTM D892 wird häufig zur Bewertung von Ölen in Anwendungen verwendet, bei denen die Schaumkontrolle entscheidend ist, und um Zuverlässigkeit und Leistung in Industrie- und Automobilsystemen sicherzustellen.

Die Norm ASTM D892 enthält eine Methode zur Bestimmung der Schaumneigung und Schaumstabilität von Schmierölen. Der Test misst:

• Schaumneigung: Das Volumen des Schaums, der entsteht, wenn Luftblasen durch die Ölprobe geleitet werden.
• Schaumstabilität: Die Zeit, die der Schaum benötigt, um zusammenzufallen, nachdem die Luftzufuhr gestoppt wurde.

Die Testmethode ASTM D892 umfasst die folgenden grundlegenden Schritte:

• Probenvorbereitung: Eine Schmierölprobe wird in einen Messzylinder gegeben.
• Lufteinspritzung: Mithilfe eines Diffusors aus metallischen oder nichtmetallischen Materialien wird Luft mit kontrollierter Geschwindigkeit durch das Öl geblasen, normalerweise bei 24 Grad für Reihe I und 93,5 Grad für Reihe II.
• Messung der Schaumneigung: Es wird das unmittelbar nach der Lufteinblasung gebildete Schaumvolumen erfasst.
• Messung der Schaumstabilität: Nach dem Stoppen des Luftstroms wird die Zeit bis zum Zusammenfallen des Schaums bzw. das nach einer bestimmten Zeit verbleibende Schaumvolumen gemessen.
• Zeilen III und IV (optional): Es können zusätzliche Tests durchgeführt werden, um die Schaumeigenschaften nach dem Abkühlen oder bei höheren Temperaturen (z. B. 150 Grad gemäß ASTM D6082) zu bewerten.

Die Prüfvorrichtung umfasst typischerweise ein Prüfbad, Messzylinder und einen Gasdiffusor, wie in der Norm angegeben. Die Ergebnisse werden als Schaumvolumen für Trend und Stabilität angegeben und bieten ein quantitatives Maß für die Leistung des Öls.

Die Prüfmethode ASTM D892 ist für Branchen, die Schmieröle herstellen und verwenden, von entscheidender Bedeutung. Dazu gehören:

• Automobilindustrie: Bewertung von Motorölen und Getriebeflüssigkeiten.
• Industrie: Bewertung von Ölen für Hochgeschwindigkeitsgetriebe, Hydrauliksysteme und Turbinen.
• Luftfahrt und Schifffahrt: Sicherstellen, dass Schmierstoffe auch unter rauen Bedingungen die Leistungsstandards erfüllen.

Die Standardprüfmethode ASTM D892 bietet einen robusten Rahmen für die Bewertung der Schaumeigenschaften von Schmierölen und trägt dazu bei, deren Eignung für anspruchsvolle Anwendungen sicherzustellen. Durch die Messung der Schaumneigung und -stabilität bei bestimmten Temperaturen trägt der Test dazu bei, mechanische Ausfälle durch Schaumprobleme zu vermeiden. Trotz einiger Einschränkungen in der Reproduzierbarkeit bleibt diese Norm aufgrund ihrer Übereinstimmung mit internationalen Standardisierungsprinzipien und ihrer Anwendbarkeit in einer Vielzahl von Branchen ein fester Bestandteil der Schmierstoffprüfung.

Unser Unternehmen ist seit vielen Jahren tätig und verfolgt die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam. Wir verfügen über ein qualifiziertes Team und eine umfangreiche Infrastruktur, um für Unternehmen aller Branchen Tests, Messungen und Analysen in einer Vielzahl von Bereichen durchzuführen. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß ASTM D892, Standardprüfmethode für Schaumeigenschaften von Schmierölen, an.