เรื่องของ จาระบี (Grease)

จาระบี (Grease) เป็นวัสดุในงานอุตสาหกรรมที่เราต่างรู้จักกันเป็นอย่างดี แต่จะมีสักกี่คนที่จะให้ความสนใจถึงชนิดต่าง ๆ ของจาระบี และรู้จักเลือกใช้ให้เหมาะสมกับงาน เพราะในความเป็นจริงนั้นจาระบี แบ่งออกเป็นหลายชนิดตามวัตถุดิบที่สร้าง และผลิตออกมาให้เหมาะกับการใช้งานต่าง ๆ กัน การเลือกใช้ให้ถูกต้องจะช่วยให้เครื่องมือ/เครื่องจักรของเรามีอายุการใช้งานยาวนาน และไม่ต้องคอยซ่อมบำรุงกันอยู่บ่อย ๆ

จาระบีคืออะไร ?

       รูปที่ 1 แสดงรูปเนื้อสารของจาระบี

จาระบีมีหน้าตาดังแสดงในรูปที่ 1 เป็นสารกึ่งของเหลว/กึ่งของแข็ง โดยเป็นสารผสมระหว่างน้ำมันหล่อลื่น (Fluid Lubricant), สารทำให้เข้มข้น (Thicker) และสารเติม (Additives)น้ำมันหล่อลื่น ที่นำมาผสมเป็นจาระบี อาจเป็นได้ทั้งน้ำมันปิโตรเลียม (Petroleum), น้ำมันสังเคราะห์ (Synthetic Oil) หรือน้ำมันพืช (Vegetable) ส่วนสารทำให้เข้มข้นนั้นจะช่วยให้จาระบีมีคุณลักษณะที่เหนียว และมีโครงสร้างวัสดุที่ดูเป็นเส้นใย 3 มิติ หรือเป็นเหมือนก้อนฟองน้ำที่ดูดซับและชุ่มไปด้วยน้ำมันสารทำให้เข้มข้นได้แก่ สบู่, สารอินทรีย์ หรือสารอนินทรีย์ที่ไม่ใช่สบู่ ทั้งนี้จาระบีส่วนใหญ่ในท้องตลาดเป็นสารประกอบที่ผลิตจากน้ำมันจากแร่ ผสมกับสารทำให้เข้มข้นที่เป็นสบู่ ในขณะที่สารเติมที่กล่าวถึงในตอนต้นนั้นจะใส่เข้าไปเพื่อเพิ่มคุณสมบัติพิเศษให้จาระบี และป้องกันเนื้อจาระบี

การใช้งานจาระบี

จาระบี จะทำหน้าที่เกาะติด และรักษาพื้นผิวที่มีการเคลื่อนที่ ไม่ให้น้ำหนัก, แรงจากการหมุน หรือแรงจากการเสียดสีทำให้หน้าสัมผัสเกิดความเสียหาย และข้อกำหนดหลักของจาระบีในทางปฏิบัติก็คือจะต้องรักษาคุณสมบัติของเฉพาะตัวเอาไว้ให้ได้แม้ว่าอุณหภูมิแวดล้อมจะสูงขึ้น ข้อควรจำอย่างแรกก็คือ จาระบีและน้ำมันหล่อลื่นไม่สามารถใช้แทนกันได้ น้ำมันหล่อลื่นจะถูกใช้ในงานหล่อลื่นเครื่องจักรกลซึ่งมีการระบุใช้กับน้ำมันหล่อลื่นตามคุณสมบัติที่กำหนดเอาไว้เท่านั้น เราจะใช้จาระบีก็ต่อเมื่อในทางปฏิบัตินั้นไม่สะดวกที่จะใช้น้ำมันหล่อลื่น และ เราควรใช้จาระบีในลักษณะงานต่อไปนี้

1.             เครื่องจักรที่ทำงานไม่ต่อเนื่อง หรือเครื่องจักรที่ต้องถูกเก็บไว้เป็นเวลานาน ๆ เพราะชั้นฟิล์มหล่อลื่นของจาระบีจะช่วยรักษาชิ้นส่วนเคลื่อนที่ของเครื่องจักรเอาไว้

2. เครื่องจักรที่ผู้ใช้ไม่สะดวกที่จะใส่น้ำมันหล่อลื่นได้บ่อย ๆ หรือใส่น้ำมันหล่อลื่นได้ยาก เช่น ในตำแหน่งที่คับแคบ และเข้าถึงได้ยาก

3. เครื่องจักรที่ทำงานในสภาวะหนัก เช่นอุณหภูมิสูง, ความดันสูง, แรงสั่นสะเทือนมาก หรือเครื่องจักรความเร็วรอบต่ำแต่โหลดหนัก ๆ เป็นต้น เพราะภายใต้สภาวะดังกล่าวจาระบีจะเป็นเหมือนเบาะรองที่มีความหนาให้กับหน้าสัมผัส ช่วยให้เกิดการหล่อลื่นได้ดีในขณะที่ถ้าเป็นน้ำมันหล่อลื่นนั้นชั้นรองจะบางเกินไปและเกิดแยกตัวออกได้

4. ชิ้นส่วน หรือเครื่องจักรเก่า เพราะจาระบีจะช่วยลดช่องว่างของชิ้นส่วนที่มีการเคลื่อนที่ของเครื่องจักรให้น้อยลง ช่วยยืดอายุของเครื่องจักรเก่าซึ่งเคยใช้น้ำมันเป็นสารหล่อลื่นมาก่อน และจาระบียังช่วยลดเสียงดังรบกวนที่เกิดจากการเสียดสีของเครื่องจักรเก่าด้วย

คุณสมบัติในการทำงานของจาระบี

1. จาระบีจะต้องเป็นเหมือนสารผนึกที่ช่วยลดรอยรั่ว หรือช่องว่าง และป้องกันชิ้นส่วนจากวัตถุเจือปน และฝุ่นละออง

2. จาระบีต้องมีความง่ายในการใช้กว่าน้ำมันหล่อลื่น เพราะการหล่อลื่นด้วยน้ำมันต้องอาศัยระบบและอุปกรณ์ที่มีราคาแพง

3. จาระบีจะต้องยึดจับของแข็งที่เป็นสารแขวนลอย ในขณะที่ถ้าเป็นน้ำมันหล่อลื่นสารแขวนลอยจะกระจายตัวในน้ำมัน

4. ระดับของเหลวไม่ต้องควบคุม หรือต้องคอยตรวจสอบ

ข้อด้อยของจาระบี

1.มีคุณสมบัติในการถ่ายเทความร้อนต่ำ เนื่องจากความเหนียวของจาระบีทำให้การนำพาความร้อนไม่สามารถทำได้เหมือนน้ำมัน

2.ความต้านทานต่อการเคลื่อนที่ ในช่วงการเริ่มเดินเครื่องจักร (Start-up) จาระบีจะสร้างแรงต้านการเคลื่อนที่ ดังนั้นจาระบีอาจไม่เหมาะกับงานที่มีแรงบิดต่ำแต่ความเร็วรอบสูง

3.ชำระล้างหรือถ่ายเทออกยากกว่าน้ำมันและระดับที่แท้จริงของการใส่จาระบีก็ยากที่จะวัดค่าออกมา                    

คุณลักษณะเฉพาะของจาระบี

- ความหนืด เมื่อเริ่มเดินเครื่องจักรจาระบีจะมีความต้านทานต่อการเคลื่อนที่ของเครื่องจักร แต่พอความเร็วสูงขึ้นการต้านทานของจาระบีจะน้อยลง ซึ่งคุณลักษณะนี้เรียกว่าความหนืด เมื่อเปรียบเทียบกับกรณีของน้ำมันนั้นจะต่างกัน เพราะน้ำมันที่อุณหภูมิคงที่จะมีระดับความหนืดเท่าเดิมทั้งในช่วงการเริ่มเดิน และช่วงการทำงานของเครื่องจักร สำหรับจาระบีความหนืดที่เกิดเป็นความหนืดปรากฏ (Apparent Viscosity) 

 - การแตกซึม (Bleeding) เป็นสภาวะที่ของเหลวแยกตัวออกจากสารทำให้เข้มข้น (Thicker) สภาวะนี้เกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิการใช้งานสูง และอาจเกิดขึ้นเมื่อมีการจัดเก็บจาระบีเอาไว้เป็นเวลานาน ๆ โดยไม่ได้ใช้ เมื่อจาระบีถูกสูบผ่านท่อในระบบหล่อลื่นจะเกิดแรงต้านการไหลขึ้น ซึ่งต่างจากกรณีของน้ำมันที่จะไหลได้อย่างต่อเนื่อง

 - ความเหนียวแน่น (Consistency) และหมายเลข NLGI คุณลักษณะที่สำคัญที่สุดของจาระบีก็คือความเหนียวแน่น เพราะจาระบีที่แข็งเกินไปจะไม่สามารถถูกป้อนเข้าไปยังบริเวณที่ต้องการหล่อลื่นได้โดยง่าย ในขณะที่ถ้าจาระบีเหลวมากเกินไปก็จะเกิดการรั่วซึมได้ ความเหนียวแน่นของจาระบีขึ้นอยู่กับชนิด, ขึ้นอยู่สารทำให้เข้มข้นที่ใช้ และยังขึ้นอยู่กับความหนืดของน้ำมันที่ใช้ผลิตจาระบีนั้น ๆ อีกด้วย โดยสรุปแล้วความเหนียวแน่นของจาระบีก็คือค่าความต้านทานของจาระบีต่อการเปลี่ยนรูปเมื่อมีแรงมาทำต่อจาระบีนั่นเอง

ค่าความเหนียวแน่นของจาระบีได้มีการกำหนดเป็นหมายเลขแสดงระดับความเหนียวแน่น โดยสถาบันจาระบีหล่อลื่นแห่งชาติสหรัฐ ฯ (National Lubricating Grease Institute) กำหนดเป็นหมายเลข NLGI ตั้งแต่หมายเลข 000 ถึง 6 ดังแสดงในตารางที่ 1 แสดงระดับความเหนียวแน่นของจาระบีซึ่งได้ หมายเลขนี้ได้จากการทดสอบด้วยการวางกรวยน้ำหนักที่ทราบค่าบนจาระบีแล้ววัดระดับการจมลึกลงในเนื้อจาระบีในเวลา 5 วินาที ที่ระดับอุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส

ตารางที่ 1 แสดงหมายเลข NLGI ของจาระบี

เบอร์จาระบีที่ใช้กับรถปั๊มคอนกรีต

NLGI-1   ใช้สำหรับอัดชุดท้ายฮอปเปอร์ปั๊มคอนกรีต

NLGI-2   ใช้สำหรับอัดตัวบูมและขาปั๊มคอนกรีต

NLGI-3     ใช้สำหรับอัดช่วงล่างตัวรถปั๊ม