Chủ đề: Chất lỏng chuyên dùng và vật liệu bảo quản

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRẦN ĐẠI NGHĨA KHOA Ô TÔ BÁO CÁO CHUYÊN NGÀNH CHỦ ĐỀ: CHẤT LỎNG CHUYÊN DÙNG VÀ VẬT LIỆU BẢO QUẢN Sinh viên thực hiện: Nguyễn Lê Thanh Liêm. Lê Sỹ Vương. Nguyễn Trung Chính. Nguyễn Văn Quang. Nguyễn Kim Bảo . HD: THƯỢNG ÚY, KS, TRẦN ANH TUẤN TP.HCM, Ngày 11 tháng 6 năm 2013 NỘI DUNG BÁO CÁO Dầu thủy lực Dầu giảm chấn Dầu phanh Vật liệu chống gỉ Vật liệu bao gói sản phẩm Dầu thủy lực 1.1 khái niệm Trong khai thác sử dụng trang bị ô tô người ta có dùng các loại dầu giảm chấn, dầu phanh và các chất lỏng chuyên dùng khác của nhiều máy móc công nghiệp được điều khiển bởi hệ thống thủy lực(hydraulic system), một hệ thống sử dụng chất lỏng để truyền áp lực. Thông thường, dầu bôi trơn và đôi khi nước được sử dụng để truyền áp suất. Dầu bôi trơn không chỉ có tác dụng truyền áp suất và điều khiển dòng chảy mà còn tối thiểu hóa lực ma sát và sự mài mòn của những phần chuyển động và bảo vệ bề mặt kim loại không bị rỉ sét. Hoạt động thủy lực dựa trên phát hiện của Pascal rằng áp suất trong chất lỏng giống nhau trong mọi hướng và giống như một đòn bẩy thủy lực. 1.2 Thành phần của dầu thủy lực: Thành phần lớn nhất của dầu thủy lực là dầu khoáng được thêm phụ gia để đạt một số tiêu chuẩn đặc biệt. Dầu thủy lực chống mài mòn (Antiwear hydraulic fluid) là lượng dầu thủy lực lớn nhất được sử dụng, chiếm khoảng 80%. Mặt khác, nhu cầu cho dầu chống cháy (fire-resistant fluid) chỉ khoảng 5% tổng thị trường dầu công nghiệp. Dầu chống cháy được phân loại thành dầu nền nước (high water-base fluid), nhũ tương nước trong dầu, glycol và phosphate ester. 1.2.1. Các yêu cầu với những chất lỏng chuyên dùng Có nhiệt độ đông đặc thấp. Nhiệt độ này ở bất kỳ trường hợp nào đều phải thấp hơn nhiệt độ thấp nhất của môi trường Có độ nhớt xác định ở 500C, có đặc tính nhớt- nhiệt tốt. Thực nghiệm quy định: Độ nhớt của chất lỏng trong các hệ thống phanh và hệ thống giảm chấn của ô tô không thấp hơn 7 cst và cao hơn 1100 cst, khi nhiệt độ thay đổi trong quá trình khai thác. Có khả năng bôi trơn cao. Nói cách khác là tránh được hiện tượng mài mòn quá lớn trong các mối lắp ghép động( như mối ghép giữa xi lanh với pít tông) Phải có tính ổn định cao trong quá trình sử dụng ( không bị phân lớp, không tạo cặn và bị quánh đặc ), không gây han rỉ trên bề mặt chi tiết cũng như làm thay đổi tính chất lý hoá của các chi tiết phi kim loại ( như cao su, chất dẻo tổng hợp ..). 1.2.2 Nhiệm vụ và ứng dụng của dầu thủy lực Nhiệm vụ quan trọng nhất của dầu thủy lực là truyền tải năng lượng nhưng dầu thủy lực còn có tác dụng bôi trơn, giảm ma sát sinh ra do sự chuyển động của các thành phần trong hệ thống, điều này sinh ra nhiệt năng. Ngoài ra, dầu thủy lực còn có nhiệm vụ loại bỏ các hạt rắn, tạp chất bẩn và ma sát khỏi hệ thống, chống lại sự ăn mòn. Yêu cầu của dầu thủy lực: Đặc tính bôi trơn tốt; Đặc tính chịu mòn tốt; Độ nhớt phù hợp; Hạn chế sự ăn mòn tốt; Đặc tính chống tạo bọt khí tốt; Ngăn nước tốt. Những loại chất lỏng có thể  dùng trong thủy lực: Dầu thủy lực gốc khoáng. Dầu thủy lực gốc nước. Dầu hỗn hợp Chất lỏng nhân tạo. Các loại dầu: Dầu thuỷ lực phổ biến nhất là dầu gốc khoáng Loại CETOP RP75H bao gồm 4 nhóm sau: HH - dầu không có chất phụ gia HL - dầu có chất phụ gia đặc biệt để tăng tuổi thọ của chất lỏng và bảo vệ chống lại sự ăn mòn. HM: “HL” + chất phụ gia làm tăng tính chịu mòn; HV: “HM” + chất phụ gia để tăng chỉ số nhớt. Tuy nhiên việc sử dụng nhiều loại dầu khác nhau đem lại nhiều lợi ích hơn là chỉ sử dụng một loại các biệt nào đó, đặc biệt là trong lĩnh vực xe máy thi công… Tính bắt lửa của dầu thủy lực: Một số loại dầu thủy lực khó bắt lửa trong điều kiện thông thường, được xếp vào loại “Chất lỏng không bắt lửa”. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng tất cả các loại dầu thủy lực đều cháy trong điều kiện thuận lợi. Đối với dầu thủy lực gốc nước, nước làm cho dầu có tính năng chống cháy. Trong trường hợp nước bay hơi hết, dầu còn lại có thể cháy. Trong số các loại dầu thuỷ lực nhân tạo chống cháy, chỉ có este phốtphát được sử dụng. Việc lựa chọn được đúng loại dầu thủy lực với chất phụ gia phù hợp là rất quan trọng. Ví dụ như cần lựa chọn loại dầu để đảm bảo thuận lợi cho quá trình hoạt động và tuổi thọ của thiết bị thủy lực và bản thân dầu được sử dụng theo đúng hướng dẫn bảo dưỡng. Chất phụ gia: Để tăng cường đặc tính lý hóa của dầu thủy lực, người ta thêm vào đó những chất phụ gia khác nhau. Thông thường, người ta cần phải tăng cường những đặc tính sau: Bôi trơn kim loại/điểm tiếp xúc kim loại  khi hoạt động ở tốc độ cao và tốc độ thấp. Độ nhớt của dầu chỉ có sự thay đổi nhỏ khi sử dụng dầu trong khoảng biến thiên nhiệt độ và áp suất lớn. Tính chất này thể hiện thông qua “Chỉ số nhớt của chất lỏng”. Khả năng hòa lẫn khí thấp, giải phóng khi trong dầu cao. Nguy cơ tạo bong bóng khi trong dầu thấp. Khả năng chống rỉ cao. Mức độ độc hại và bốc hơi ra môi trường phải thấp. Số lượng và loại phụ gia của dầu do các nhà sản xuất quyết định và thường được giữ bí mật. Tuy nhiên thông tin về các chất phụ gia chống lại sự hao mòn thường được công bố bởi vì điều này rất quan trọng trong việc quyết định tuổi thọ làm việc của hệ thống. Theo quan điểm của Danfoss, quan niệm về dầu bao gồm: Hoặc: 1.0 – 1.4% Dialkylzincdithiophosphate – Tên thương mại là Lubrizol 677A) Hoặc: 1.0 – 1.6% tricresylphosphate (tên thương mại: Lindol oil) Hoặc: 1.0 – 1.6% triarylphosphate (tên thương mại Coalite0 Hoặc: sản xuất các chất phụ gia giống với các hiệu ứng. Cách lựa chọn dầu thủy lực cho phù hợp: Thông thường, dầu thủy lực được lựa chọn trên hai yếu tố chính: Thời tiết nơi thiết bị sử dụng và Các yêu cầu của bộ phận thủy lực sử dụng trong hệ thống truyền động thủy lực. Độ nhớt: Sau khi chọn chủng loại dầu thủy lực phù hợp, bạn cần phải lựa chọn cấp độ nhớt của dầu cho phù hợp với khoảng nhiệt độ làm việc của thiết bị thủy lực. Theo ISO, cấp độ nhớt của dầu chỉ thị độ nhớt động lực học của dầu ở 40°C. Ví dụ, dầu thủy lực phẩm cấp VG46 có độ nhớt động học (kinematic viscosity) là 46 cst (centistokes) tại nhiệt độ (dầu làm việc) 40°C. Có rất nhiều yêu cầu chất lượng khác nhau đối với dầu thủy lực nhưng điều quan trọng nhất trong số đó là độ nhớt của dầu không thay đổi nhiều với sự thay đổi của nhiệt độ. Lựa chọn dầu thủy lực theo độ nhớt - Ma sát trượt tăng lên, phát sinh ra nhiệt và tổn thất năng lượng lớn. - Tổn thất trong mạch dầu tăng lên và tổn thất áp suất cũng tăng lên. Nếu độ nhớt của dầu lựa chọn quá nhỏ??? - Rò rỉ trong bơm sẽ tăng lên, hiệu suất thể tích không đạt được và do đó áp suất làm việc yêu cầu không đáp ứng được. - Do có sự rò rỉ bên trong của các valve điều khiển, xy lanh sẽ bị thu lại dưới tác dụng của phản lực, còn motor không thể sản ra đủ mô-men yêu cầu trên trục quay. Lựa chọn dầu thủy lực theo vị trí địa lý nơi thiêt bị làm việc: Theo vị trí địa lý và thời tiết từng vùng, người ta khuyến cáo nên sử dụng các phẩm cấp dầu như sau: Vùng nhiệt đới: VG46 Vùng ôn đới: VG32 Loại VG68 chỉ được sử dụng khi thiết bị làm việc trong môi trường không khí có nhiệt độ cao trong thời gian liên tục. Một số loại dầu thủy lực thông dụng Shell Tellus S3 M sử dụng   - Hệ thống thuỷ lực công nghiệp và sản xuất Dầu Shell Tellus S3 M thích hợp với nhiều loại ứng dụng thuỷ lực khác nhau trong các môi trường công nghiệp và sản xuất.   - Hệ thống thuỷ lực có chế độ làm việc tải năng Đặc tính cực bền của dầu Shell Tellus S3 M thích hợp đặc biệt với các ứng dụng có chế độ làm việc tải nặng (như tải, nhiệt độ) hoặc nơi yêu cầu tuổi thọ cao(như vị trí không tiếp cận được hoặc từ xa).   - Hệ thống thuỷ lực di động và hàng hải Dầu Shell Tellus S3 M thích hợp cho các ứng dụng hàng hải và dầu thuỷ lực loại ISO HM được khuyến cáo sử dụng cho các ứng dụng di động. TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT & CHẤP THUẬN   Dầu Shell Tellus đạt chấp thuận:    - Denison Hydraulics (HF-0, HF-1 và HF-2)    - Cincinnati Machine (P-68, P-70 và P-69).   Dầu Shell Tellua S3 M đạt hoặc vượt mức chỉ tiêu kỹ thuật tiêu chuẩn sau đây:    - ISO 111158 (dầu loại HM)    - DIN 51524-2 (dầu loại HLP)    - ASTM 6158 (dầu khoáng loại HM)    - SS 15 54 34 Để có danh sách đầy đủ về sự chấp thuận và giới thiệu của những nhà sản xuất thiết bị vui lòng liên hệ nhân viên kỹ thuật của Shell tại địa phương.CÁC ĐẶC TÍNH LÝ HÓA CỦA SẢN PHẨM Shell Tellus S3 M 68 Loại dầu ISO (ISO 6743-4) ISO (ISO 6743-4) HM Độ nhớt động học (ASTM D 445) tại                          00C, cSt                        400C, cSt                      1000C, cSt 1038 68 8.7 Chỉ số độ nhớt (ISO 2909) 97 Tỉ trọng tại 150C kg/m3 (ISO 12185) 0.88 Điểm chớp cháy – PMCC (IP 34) 222 Điểm rót chảy (ISO 3016) -30 Shell Tellus S2 M :   - Ứng dụng thuỷ lực di động /bên ngoài Dầu thuỷ lực dùng cho hệ truyền động trong môi trường lộ thiên có thể chịu được sự biến đổi nhiệt độ Chỉ số độ nhớt cao của Shell Tellus S2 V giúp tạo tính năng giảm phản ứng từ các điều kiện khởi động lạnh đến vận hành dưới tải trọng khắc nghiệt đủ tải. - Hệ thống thuỷ lực chính xác Các hệ thống thuỷ lực chính xác yêu cầu phải kiểm soát độ nhớt của dầu tối ưu qua chu kỳ hoạt động. Shell Tellus S2 V cung cấp độ ổn định nhớt-nhiệt độ lớn hơn so với dầu ISO HM. Đây là ưu điểm giúp cải thiện tính năng của hệ thống như trên. Đối với điều kiện vận hành khắc nghiệt hơn, cần tuổi thọ dầu cao hơn và hiệu suất cải tiến, dãy sản phẩm Shell Tellus "S3" và "S4" đem lại các lợi ích và tính năng bổ sunng. SỬ DỤNG:   - Hệ thống thuỷ lực công nghiệp Dành được sự chấp thuận và đề suất sử dụng từ nhiều nhà sản xuất thiết bị máy móc, Shell Tellus S2 M thích hợp cho các loại ứng dụng thuỷ lực khác nhau dùng trong môi trường công nghiệp và sản xuất.   - Hệ truyền động thuỷ lực di động Dầu Shell Tellus S2 M có thể được sử dụng hiệu quả trong các ứng dụng thuỷ lực di động như máy đào, cần cẩu, trừ những trường hợp nhiệt độ môi trường thay đổi đáng kể. Đối với những ứng dụng này, Shell đề xuất sử dụng dầu Shell Tellus Seris V.   - Hệ thống thuỷ lực hàng hải. Thích hợp với các ứng dụng hàng hải được khuyến cáo sử dụng dầu thuỷ lực loại ISO HM. TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT & CHẤP THUẬN   Dầu Shell Tellus S2 M được sự chấp thuận sau:      Denison Hydraulics (HF-0, HF-1, HF-2)      Cincinati Machne P-68 (ISO 32) P-70 (ISO 46) P-69 (ISO 68)      Eaton Vickers M 2590 S      Eaton Vickers I 286 S   Dầu Shell Tellus được liệt vào danh sách bởi      Bosch Rexroth Ref 17421-001 và RD 220-1/04.03      Dầu Shell Tellus S2 M đạt hoặc vượt mức chỉ tiêu kỹ thuật của các tiêu chuẩn sau đây:          ISO 1158 (loại dầu HM)          AFNOR NF-E 48-603          DIN 51524 chi tiết 2 hoại HLP          Tiêu chuẩn Thuỷ Điển SS 15.54  34 AM         GB 111181-1-94 (loại dầu HM)    Để có danh sách đầy đủ về sự chấp thuận và đề xuất sử dụng của những nhà sản xuất thiết bị, vui lòng liên hệ nhân viên hỗ trợ kỹ thuật Shell tại địa phương. CÁC ĐẶC TÍNH LÝ HÓA CỦA SẢN PHẨM Shell Tellus S2 M 22 32 46 68 100 Loại dầu ISO HM HM HM HM HM Độ nhớt động học (ASTM D445) Tại             00C, cSt                400C, cSt              1000C, cSt 180 22 4.3 338 32 5.4 580 46 6.7 1040 68 8.6 1790 100 11.1 Chỉ số độ nhớt (ISO 2909) 100 99 98 97 96 Tỉ trọng tại 150C (ISO 1285) kg/l 0.866 0.875 0.879 0.886 0.891 Điểm chớp cháy (ISO 2592) (Cốc hở Cleveland),   0C 210 218 230 325 250 Điểm rót chảy (ISO 3016), 0C -30 -30 -30 -24 -24 TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT & CHẤP THUẬN  Dầu Shell Tellus S2 V đạt các tiêu chuẩn sau:    - Denison Hydraulics (HF-0, HF-1, HF-2)    - Cincinnati Machine P-68 (ISO 32) P-70 (ISO 46) P-69 (ISO 68)    - Eaton Vickers M-2950 S    - Eaton Vickers I-286 S   Dầu Shell Tellus S2 V đáp ứng hoặc vượt các yêu cầu     - Tiêu chuẩn Thuỷ Điển SS 15.54.34 AM     - ISO 11158 (loại dầu HV)     - AFNOR NF-E 48-603     - ASTM 6158-05 (loại dầu HV)     - DIN 51524 chi tiết 3 loại HVLP     - GB 111181-1-94 (dầu loại HV) Để có danh sách đầy đủ về sự chấp thuận và đề xuất sử dụng của những nhà sản xuất thiết bị, vui lòng liên hệ nhân viên hỗ trợ kỹ thuật Shell tại địa phương. CÁC ĐẶC TÍNH LÝ HÓA CỦA SẢN PHẨM Shell Tellus S2 V 15 22 32 46 68 100 Loại dầu ISO HV HV HV HV HV HV Độ nhớt động học (ASTM D 445) Tại -200C, cSt      400C, cSt     1000C, cSt 350 15 3.8 695 22 4.8 1300 32 6.1 2350 46 7.9 68 10.5 100 14.0 Chỉ số độ nhớt (ISO 2909) 142 142 143 143 142 142 Tỉ trọng tại 150C (ISO 12185) kg/l 872 872 872 872 877 880 Điểm chớp cháy (ISO 2592) (Cốc hở Clevenand ), 0C 170 190 210 225 225 225 Điểm rót chảy (ISO 3016),0C -42 -42 -39 -39 -36 -30 Dầu giảm chấn 2.1 Các loại dầu giảm chấn và sử dụng chúng -Thông thường các ban ít quan tâm tới phuộc trước của xe,trừ khi nào có xì nhớt hoặc kêu lạch cạch khi qua ổ gà hoặc ko còn êm ái thì mới đem đi phục hồi.Vì khi sử dụng lâu ngày nhớt trong phuộc sẽ lõng ra và ko còn giữ chấn được như lúc đầu,làm phuộc bị sụm,qua ổ gà bị thốn ti nghe lạch cạch,ko còn được êm ái như lúc ban đầu,làm hao mòn ống xilanh và ti phuộc gây hư hại. Vì vậy người ta thường thay dầu và kiểm tra dầu cho phuộc đề nhúng làm việc tốt hơn. - Dầu AY (ГOCT 1642-50) được sử dụng làm dầu giảm chấn cho ô tô. Cũng có thể dùng hỗn hợp các loại dầu có độ nhớt nhỏ (MBΠ, dầu biến thế, dầu tuốc bin) làm dầu giảm chấn cho ô tô. - Loại dầu cuối cùng có ký hiệu ЯЄЄ-HΠ-1 (ГOCT 10660-63 ) được điều chế riêng cho hệ thống truyền lực thuỷ cơ ( hộp số tự động) trên xe ô tô hạng nhẹ. Dầu HPI Racing Pro silicone shock oil 45wt 60cc dùng giản chấn cho xe máy. DẦU PHANH 3.1 Các loại dầu phanh và sử dụng chúng Dầu phanh là một dạng chất lỏng thủy lưc được sử dụng trong hệ thống phanh của ô-tô .  Dầu phanh có thể chế từ nhũng chất lỏng có nguồn gốc khác nhau ( từ dầu thực vật,dầu mỏ ,các glycol, polyêtylen glycol và cả từ các silicon ).  Vì có xuất xử khác nhau nên chúng có thể không trộn lẫn ,hòa tan vào nhau và có thể tương kỵ khi trộn lẫn .Đó là một trong các đặc điểm cần lưu ý khi sử dụng dầu phanh , Khuyến cáo không trộn lẫn các loại dầu phanh có gốc khác nhau . Hiện nay dầu phanh phổ biến là dầu DOT3 .  DOT là viết tắt của Department of Transportation = Bộ Giao thông vận tải Hoa kỳ. A. Yêu cầu chất lượng - Độ nhớt và chỉ số độ nhớt thích hợp. - Bảo đảm bôi trơn ở hầu hết bề mặt kim loại chịu tải khắc nghiệt. - Chống ăn mòn với mọi kim loại. - Phù hợp với mọi vật liệu của hệ thống. - Tính chất lý hoá ổn định; độ bay hơi thấp. - Tính tách nước, tách không khí tốt. - Khôngtạobọt; không độc hại, dễ sử dụng. B. Nhãn hiệu và qui cách các loại dầu phanh: - Hiện trên thị trường có các loại dầu phanh của Ý, Nhật, dầu HD Brake và Clutchfluied của công ty Castrol; dầu BK của Vidamo. - Dầu AMГ-10 (theo Г0CT 6794 - 75) là dầu chưng cất có độ nhớt thấp, có phụ gia tăng độ nhớt, tăng tính chống ô xi hoá và có nhiệt độ đông đặc thấp nên dùng vào kích xe ô tô. - Dầu cọc sợi AY, pha với dầu biến thế làm dầu giảm sóc ô tô. Dầu AY có chất lượng tương đương 0S0 25 (Ý). HUTO H4 (hãng ESSO). - Dầu thuỷ lực MГ-20; MГ-30, dùng cho hệ thống thuỷ lực các xe tải nâng, máy công nghiệp... Ứng dụng của dầu phanh Dầu phanh đóng vai trò quyết định để xe của bạn có thể vận hành an toàn. dầu phanh đảm nhiệm vai trò truyền lực là chủ yếu. Chức năng truyền lực này đòi hỏi dầu phanh phải có độ nhớt khá cao trong khi chỉ số độ nhớt lại nhỏ. Tính chất hóa lý của dầu phanh phải ổn định, độ bay hơi thấp và điều đặc biệt là không có bọt. Dầu phanh các hãng Castrol, BP, Shell… đều có gốc glycol hoặc silicone và có độ nhớt thích hợp, không ăn mòn kim loại và các vật liệu của hệ thống phanh (cao su, chất dẻo, gang, thép…), đảm bảo bôi trơn bề mặt chịu tải cao… Khi sử dụng dầu phanh nhất là các xe có hệ ABS, cần lưu ý các điểm sau đây: Điểm sôi ướt sẽ cho thấy đánh giá chất lượng dầu phanh. Khi sử dụng phanh, nhiệt độ của vùng xilanh phanh thường tăng cao trong thời gian ngắn. Nếu dầu phanh sôi ở nhiệt độ dưới 150°C thì hệ thống phanh mất tác dụng do dầu có bọt trở thành hỗn hợp chịu nén gây nguy hiểm, mất an toàn. Ngoài ra còn có hiện tượng dầu phanh ngậm nước ảnh hưởng đến điểm sôi ướt thường phát sinh từ quá trình bảo quản, dầu phanh tiếp xúc không khí, hơi nước sẽ xâm nhập vào dầu phanh. Hiện nay trên thị trường có nhiều loại dầu phanh như DOT 3, DOT 4, DOT 5. Các loại này phải có nhiệt độ sôi cao để tránh dầu bay hơi do nhiệt độ cao từ hệ thống phanh. DOT 3 là loại dầu phanh gốc glycol khá thông dụng tại Việt Nam và có nguồn. Nhước điểm của dầu gốc glycol là tính hút nước cao DOT 5 khác với DOT 3 và DOT 4 khi có gốc silicone không hấp thụ hơi ẩm từ không khí và không tấn công bề mặt sơn như glycol. 2.3 Một số loại dầu phanh thông dụng *VHDP DOT3 VHDP DOT3 sử dụng cho các hệ thống phanh và côn ly hợp lắp trên các xe ôtô hoạt động ở vùng nhiệt đới với cuppen do Việt Nam và nước ngoài sản xuất cũng như trên các phương tiện vận tải khác có sử dụng phanh dầu. VHDP DOT3 có thể thay thế hoặc dùng lẫn với các loại dầu phanh gốc glycol khác đáp ứng tiêu chuẩn dầu phanh DOT3. CHỈ TIÊU KỸ THUẬT Các chỉ tiêu chất lượng của dầu phanh VHDP DOT3 TT Tên chỉ tiêu Mức chất lượng Phương pháp thử 1 Ngoại quan Dung dịch trong suốt, màu vàng rơm, mùi hắc đặc trưng - 2 Độ nhớt động học ở 50oC, mm2/s 10,5±1 ASTM D 445-11 3 Tỉ trọng ở 20oC 1,110 – 1,150 TCVN 6594:2007 4 Độ pH 8,0 – 9,0 64 TCN 39-86 5 Độ trương nở Cuppen, % khối lượng max. 1 TCVN 2752:2008 6 Nhiệt độ sôi thực, oC min. 245 ASTM D 1120-08 7 Nhiệt độ đông đặc, oC max. - 15 ASTM D 97-07 8 Tạp chất cơ học, % khối lượng 0,01 64 TCN 39-86 Một số hình ảnh Vật liệu chống rỉ 4.1 Các phương pháp chống rỉ cho vật liệu kim loại 4.1.1 Phủ bằng kim loại a. Phương pháp nóng chảy: - Phủ kẽm: nung nóng kẽm ở nhiệt độ 4500C – 4800C sau đó nhúng chi tiết vào lớp kẽm sẽ bám lên bề mặt chi tiết. - Phủ thiếc: nhúng chi tiết vào thiếc nóng chảy 2700C – 3000C áp dụng cho ngành luyện kim. - Phủ chì: nhúng chi tiết vào chì nóng chảy ở 3500C để bảo vệ chi tiết trong công nghiệp hóa học. b. Mạ kim loại - Làm đẹp, chống ăn mòn. Trong quá trình mạ điện, vật cần mạ được gắn với cực âm catôt, kim loại mạ gắn với cực dương anôt của nguồn điện trong dung dịch điện môi. - Dung dịch mạ thường là cromtrioxit CrO3, H2SO4 và nước dung dịch được đun nóng 480C – 550C, tạo ra dòng điện một chiều chạy qua dung dịch và mạ lên chi tiết. Trước khi mạ phải làm sạch chi tiết để tăng độ dính bám. Hình 3.3 Mạ đồng b. Phun Là quá trình là tạo ra một luồng kim loại (kể cả hợp kim) nóng chảy nhờ các nguồn nhiệt khác nhau, dưới áp suất khi phun có sự va đập vào lớp kim loại nền, do ảnh hưởng của các biến đổi lý hoá tương tác, mà hình thành nên lớp phủ bám chắc vào lớp nền. Phun phủ kim loại được sử dụng cho các mục đích chính sau: + Phục hồi các bề mặt mòn chủa chi tiết máy + Tạo lớp bề mặt có cơ tính cao của các chi tiết chế tạo mới. + Sữa chữa các khuyết tật xuất hiện khi gia công cơ khí. + Bảo vệ chống gỉ ở môi trường khí quyển và ở các môi trường đặc biệt như: Nhiệt độ, áp suất cao, hóa chất vv… + Thay thế kim loại quý giảm giá thành sản phẩm + Công nghiệp trang trí Ở Việt nam công nghệ phun phủ kim loại cũng đã được sử dụng và đã đem lại hiệu quả nhất định. Các phương pháp phun kim loại Dựa vào nguồn nhiệt lượng làm nóng chảy kim loại phun, các thiết bị phun hiện tại có thể chia làm hai nhóm chính: Nhiệt khí và Điện năng. 2.2. Phương pháp phun phủ nhiệt khí: Phương pháp phun phủ nhiệt khí có ứng dụng rộng rãi. Phương pháp này sử dụng nhiệt năng ngọn lửa cháy làm nóng chảy các các vật liệu phủ Một trong những dạng đặc biệt thuộc nhóm này là phương pháp phun nổ, sử dụng năng lượng nổ hỗn hợp ôxy - axêtylen. Trong phun nhiệt khí tuỳ thuộc vật liệu phun mà có thể phân ra 3 dạng: Phun dây, phun thanh và phun bột. Hình 1.1. Sơ đồ phun nhiệt khí dùng dây kim loại Hình 1.2. Sơ đồ phun nổ 2.3. Các phương pháp phun điện: Phun bằng hồ quang điện: Phương pháp này sử dụng năng lượng của hồ quang điện để làm nóng chảy kim loại phun. Hình 1.3. Sơ đồ nguyên lý đầu phun dây hồ quang điện Phun bằng plasma: Plasma là trạng thái thứ tư của vật chất. Người ta ứng dụng năng lượng của luồng plasma để làm nóng chảy kim loại phun phủ. Nhờ có hồ quang mà khí công tác được nung nóng tới nhiệt độ rất cao sau đó thoát ra khỏi miệng đầu súng phun thành luồng plasma ổn định nhờ hiệu ứng dòng khí xoáy chạy suốt thành ống phun trong kết cấu của đầu phun. Hình 1.4. Sơ đồ nguyên lý phun phủ plasma Do luồng plasma có nhiệt độ rất cao, có thể tới 10.000OK nên dùng phun plasma để tạo lớp phủ từ tất cả các loại vật liệu khó nóng chảy hiện có đến nay và đây là một trong những ưu điểm nổi bật của phương pháp này. c. Ưu điểm và nhược điểm của các phương pháp phun phủ : Những ưu điểm chính của công nghệ phun phủ: 1). Sự đa dạng về vật liệu phun và lớp nền khác nhau. Ví dụ ta có thể phun kim loại lên thủy tinh, gốm, vật liệu hữu cơ. 2). Có thể tạo lớp phun trên toàn bộ bề mặt chi tiết hoặc tại một vùng cục bộ, trong khi bằng các phương pháp khác (nhúng, mạ ...) lại khó có thể đạt được. 3). Thiết bị phun tương đối đơn giản và gọn. 4). Bằng cách lựa chọn thành phần từng lớp phun và tổ hợp các lớp phun có thể tạo ra vật liệu có những tính năng đặc biệt khác hẳn với các vật liệu truyền thống. 5). Có thể dùng phương pháp phun để chế tạo chi tiết có hình dáng khác nhau. 6). Công nghệ phun cho năng suất khá cao và thao tác không phức tạp. Một số nhược điểm của phương pháp phun phủ: 1). Khi tạo lớp phun trên bề mặt những chi tiết có kích thước lớn thì quá trình này kém hiệu quả do tổn hao vật liệu phun và vì thế không kinh tế. 2). Ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng điều kiện làm việc của công nhân. 3). Quá trình phun cũng tạo ra những hợp chất độc trong không khí do sản phẩm cháy tạo thành, có hại cho sức khoẻ. d. Cán dính kim loại Thường thực hiện cho các kim loại tấm. Cán dính vào tấm kim loại mỏng để bảo vệ là đồng, nhôm, Nikan... 4.1.2 BIỆN PHÁP CHỐNG RỈ SÉT & ĂN MÒN TRUYỀN THỐNG Các biện pháp chống rỉ và ăn mòn phổ biến hiện nay là sử dụng các vật liệu ít bị ăn mòn, các vật liệu này thường có giá thành cao, chỉ lắp đặt ở những nơi không bị ngập nước và biện pháp phổ biến nhất là dùng sơn phủ bảo vệ. Lớp sơn phủ bảo vệ nhằm tạo một lớp màng chắn (barrier) cách ly kim loại với môi trường nhưng khi lớp bảo vệ này bị hỏng thì hơi ẩm thâm nhập và ăn mòn tấn công vào bên dưới lớp sơn gây phồng rộp và ăn mòn nên có tuổi thọ thấp chỉ vài năm. Đối với các công trình bị ngập nước hay chôn trong đất thì kết hợp thêm biện pháp chống ăn mòn catốt (cathodic protection). Biện pháp này đã được sử dụng rộng rãi trên thế giới như các giàn khoan biển, cầu cảng, hệ thống bồn bể đường ống đều có hệ thống chống mòn catốt. Chống ăn mòn catốt là sử dụng bản chất của quá trình ăn mòn điện hóa để xây dựng thành một hệ gồm catốt (kim loại cần bảo vệ) và anốt. Anốt được chọn như Mg, Al, Zn làm vật liệu hy sinh thay thế cho sắt thép cần bảo vệ vì các kim loại này đều đứng trước Fe trong bảng tuần hoàn hóa học. Trong hệ luôn tồn tại dòng điện một chiều đi qua giữa anốt và catốt, xuất phát từ sự chênh lệch điện thế giữa hai kim loại khác nhau trong môi trường tồn tại dung dịch điện phân là nước hoặc do bị áp đặt từ nguồn điện một chiều bên ngoài. Chúng ta có thể thấy một dạng chống ăn mòn catốt phổ biến nhất, được ứng dụng rộng rãi hiện nay như: trụ điện chiếu sáng, cầu cảng, tháp điện lực, ống nước…là phương pháp mạ kẽm nhúng nóng.  Các kết cấu kim loại sau khi đã được làm sạch bằng axit, hóa chất… được đưa vào các bể kẽm được nung nóng chảy ở nhiệt độ cao hình thành nên một màng chắn bao bọc kim loại. Lớp bảo vệ này chịu va đập, không thấm nước, chống tia cực tím…Muốn ứng dụng phương pháp này đòi hỏi phải đầu tư một dây chuyền khép kín với chi phí khá cao.Bên cạnh đó một phương pháp mạ kẽm vô cùng hiệu quả đã được sử dụng trên thế giới hơn 50 năm qua đó là phương pháp phun phủ kim loại .Hàng năm, gần 50% lượng kẽm trên thế giới được dùng vào việc bảo vệ sắt thép . 4.1.3 BIỆN PHÁP PHUN LỚP PHỦ POLYUREA BẢO VỆ Phun phủ polyurea có thể được áp dụng ngay cả với điều kiện nhiệt độ rất thấp hoặc điều kiện độ ẩm cao có sự hiện diện của hơi ẩm mà không làm ảnh hưởng đến bất kỳ đặc tính kỹ thuật nào của vật liệu. Độ dính bám riêng biệt của vật liệu tùy thuộc vào độ khô của bề mặt, việc vệ sinh bề mặt và khả năng tương thích, tiến độ thi công rất nhanh. Lớp phủ polyurea thực sự là lớp màng phủ chống ăn mòn bảo vệ gần như  tuyệt đối các công trình ven, trên biển, những nơi thường xuyên phải tiếp xúc trực tiếp với axít, ba-zơ, muối và các hoạt chất ăn mòn khác. Lớp màng Polyurera có độ dính bám rất cao trên hầu hết các loại bề mặt, với dải nhiệt độphục vụ ưu việt tuyệt đối từ 80 – 120 độ C, chịu tia cực tím, phong hóa trực tiếp mà không cần phải sử dụng bất cứ loại vật liệu nào che phủhoặc bảo vệ. Vật liệu Polyurea là vật liệu hai thành phần và khi phun cần loại máy chuyên biệt để phun với tỉ lệ phối trộn cần độ chính xác cao. 4.2 Dầu bảo quản, chống gỉ * Dầu chống gỉ RP7 - Dầu chống rỉ sét và bôi trơn Selleys RP7 là một hỗn hợp gồm một loại dầu cao cấp dễ thấm, nhờn với công thức được cải tiến và một hóa chất đậm đặc chống rỉ sét. -Chất bôi trơn với công thức được cải tiến giúp nới lỏng dễ dàng các bộ phận đã rỉ sét. -Khởi động lại động cơ bị thấm ướt. Làm ngưng hẳn tiếng kêu phát ra do vật liệu bị cọ sát. - Công thức được cải tiến giúp bảo vệ kim loại chống rỉ sét & ăn mòn . *Dầu chống gỉ VBC RUSTOP P-320V Là dầu chống gỉ không pha nước được dùng  để chống gỉ trong thời gian ngắn và trung hạn trong nhà. Với việc tạo ra một lớp màng dầu mỏng bảo vệ kim loại.  Dầu chống gỉ VBC Rustop P-320V có khả năng tách và kháng nước tuyệt vời. Tính năng chống ố dầu tốt. Và dễ dàng tẩy rửa bởi dung dịch làm sạch. Thông số kỹ thuật dầu chống gỉ. Kiểm nghiệm Kết quả Phương pháp Màu sắc Nâu vàng trong suốt Thông dụng Tỷ trọng (15/4◦C) 0.8 KS M 2002 Độ nhớt (40◦C) 1.6 KSM 2014 Điểm chớp cháy(◦C) 45 KSM 2010 Phương pháp thử phun muối Không gỉ trong 36 giờ KSM 2109 Phương pháp trong môi trường ẩm khắc nghiệt Không gỉ trong 480 giờ KSM 2109  * Dầu chống gỉ Caltex Rust Proof Oil Dầu chống rỉ màng mỏng Dầu chống rỉ độ nhớt thấp, chứa các phụ gia ức chế rỉ và chống ô xy hoá, được pha loãng bằng dung môi gốc dầu mỏ để dễ sử dụng. Dùng cho việc bảo vệ chống rỉ tạm thời các sản phẩm thép cất giữ trong vỏ bọc, nhà kho hoặc đóng gói trong khi vận chuyển. Ứng dụng Dùng để bảo vệ ngắn hạn thép tấm, dụng cụ cầm tay, chi tiết máy, vòng bi và các bề mặt gia công tinh trong điều kiện tương đối ôn hoà khi tồn trữ trong nhà, vận chuyển có bao gói và vận chuyển giữa các công đoạn. Có thể ứng dụng bằng cách quét, nhúng hoặc phun. Nếu yêu cầu mức độ chống rỉ bằng màng dầu cao hơn, cần sử dụng dầu chống gỉ Metal Protective Oil L. Nếu điều kiện chống rỉ khắc nghiệt hơn sản phẩm Rust Proof Compound được khuyến nghị dùng. *Dầu chống gỉ sét Shell Rustkote 945 Dầu bảo quản,Dầu chống rỉ khử nước Shell Rustkote là dầu chống rỉ loại dung môi kết tủa có tính năng khử nước. Sau khi bôi lên các bề mặt, dung môi bay hơi để lại một màng bảo vệ khô và mỏng. Độ dầy của màng và thời gian khô thay đổi tuỳ theo yêu cầu về thời gian bảo vệ. Ngoài ra nó không cần có thiết bị làm khô. Sử dụng Shell Rustkotes thích hợp để bảo vệ các chi tiết sau gia công hoặc các chi tiết kim loại của máy móc, chống lại quá trình rỉ sét Shell Rustkotes có thể sử dụng bằng cách nhúng, xịt hay quét các chi tiết khô và cả những chi tiết được tưới bởi chất làm mát trong quá trình gia công *Dầu chống gỉ sét Total Osyris HLS 4 Dầu chống gỉ không hút nước Ứng dụng Bảo vệ các bộ phận cơ khí, các bề mặt kim loại của máy Bảo vệ sự hoạt động liên tục cho các bộ phận máy gia công sử dụng dầu pha nước Bảo vệ trước khi đóng gói bằng giấy Đặc tính kỹ thuật Các đặc tính tiêu biểu Phương pháp Đơn vị tính OSYRIS HLS 4 Sự biểu hiện Bằng mắt - Trong Mầu sắc - Mầu nâu 0 Tỷ trọng ở 20 C ASTM D 1298 3 kg/m 850 0 Độ nhớt ở 40 C ASTM D 445 2 mm /s 3,6 Điểm chớp cháy PMCC ASTM D93 0 C 42 Khả năng phủ - 2 m /l 85 * Dầu bảo quản đa năng WD40 Các tính năng cơ bản 1. Tính năng thẩm thấu phá gỉ sét (Penetrate): WD-40 thẩm thấu mạnh xuyên qua các khe hở nhỏ nhất, phá vỡ cấu trúc gỉ sét và các tác nhân gây kẹt, làm cho các bộ phận bị kẹt, trở nên tự do thông suốt. 2. Tính năng làm sạch (Cleaning Agent): Làm sạch và loại bỏ dầu mỡ, bụi bẩn. Hòa tan các chất kết dính, giúp dễ dàng tháo lắp các vật liệu bị kẹt như bulong, ốc vít, xích líp, bạc đạn, quạt, các công cụ điện, lưỡi cưa, đồ chơi golf, máy tập thể dục trong nhà... 3. Tính năng bôi trơn (Lubricant): Bôi trơn và khôi phục sự truyền động thông suốt, dập tắt các tiếng ồn phát ra do ma sát, giải phóng các bộ phận bị dính, tắc nghẽn. Áp dụng cho các bánh đà, trục cán, bánh răng, bạc đạn, xích líp, ổ khóa, dây kéo, bánh xe, bản lề cửa… 4. Tính năng bảo vệ chống gỉ (Rust Inhibitor): Bảo vệ bề mặt kim lọai khỏi gỉ sét. Áp dụng cho tất cả các kim loại, nhôm, công cụ, dụng cụ làm vườn, lưới sắt, khuôn mẫu, anten, điện cực… 5. Tính năng chống thấm (Water Dispersant): Khử ẩm, nhanh chóng làm khô ráo các mạch điện, ngăn ngừa chập mạch. Dùng cho các tụ, công tắc, mạch điều khiển, máy móc, bộ đề… VẬT LIỆU BAO GÓI SẢN PHẨM 4. Khái niệm bao bì: Bao bì là một loại sản phẩm công nghiệp đặc biệt được dùng để bao gói và chứa đựng, nhằm bảo vệ giá trị sử dụng của hàng hóa, tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển, xếp dỡ, bảo quản và tiêu thụ sản phẩm. 2. Chức năng và tác dụng của bao bì: Chức năng: Chức năng bảo quản và bảo vệ hàng hóa: Bao bì là để bảo vệ hàng hóa, hạn chế những tác động của các yếu tố môi trường đến hàng hóa trong suốt quá trình từ khi hàng hóa được sản xuất ra cho đến khi hàng hóa được tiêu thụ. Bao bì được sử dụng để bao gói và chứa đựng hàng hóa, nó là yếu tố đầu tiên, trực tiếp tiếp xúc với hàng hóa, nhằm đảm bảo hàng hóa về chất lượng và số lượng… và ngăn cách sản phẩm với môi trường. Chức năng hợp lý hóa và tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển, xếp dỡ hàng hóa: Các sản phẩm, hàng hóa khi được chứa đựng trong bao bì thì đều tính đến khả năng xếp dỡ, vận chuyển bằng những phương tiện vận chuyển, xếp dỡ thủ công hoặc cơ giới nhất định dùng trong công tác vận chuyển hoặc xếp dỡ các loại hàng đó, vì vậy bao bì được thiết kế phải phù hợp với loại hàng mà nó chứa đựng. Chức năng thông tin về sản phẩm và tạo điều kiện cho việc quảng cáo sản phẩm: Bao bì có thể được coi là một yếu tố môi giới giữa sản xuất và tiêu dùng, trọng lượng hàng hóa được đóng gói trong bao bì đã được tính đến khả năng tiêu dùng chúng cho phù hợp, tránh dư thừa. Đồng thời bao bì thể hiện hình ảnh riêng về hàng hóa để có thể thông tin đến người tiêu dùng, giúp cho người tiêu dùng dễ dàng nhận biết và lựa chọn đúng loại hàng hóa. Tác dụng: Bao bì là một trong những phương tiện quan trọng nhất để bảo vệ hàng hóa được an toàn về chất lượng và số lượng. Nó tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển, xếp dỡ, bảo quản, tiêu dùng sản phẩm, hàng hóa và là yếu tố góp phần nâng cao năng suất lao động. Bao bì là một trong những điều kiện để đảm bảo an toàn lao động và sức khỏe cho người công nhân, kể cả cho những công tác xếp dỡ và giao nhận. Bao bì là một trong những phương tiện thông tin về hàng hóa và là một hình thức văn minh phục vụ khách hàng và buôn bán quốc tế. Hiện nay, ở trong nước các cơ sở sản xuất gia công các sản phẩm cơ khí thường bao gói bảo quản bằng giấy bao gói thông thường, hoặc giấy bao gói có tráng parafin. Tuy nhiên, các loại giấy bao gói này kông có các hoá chất ức chế quá trình ăn mòn bề mặt kim loại. Do sử dụng nguồn nguyên liệu OCC (Old Corrugated Containers) có chất lượng thấp và công nghệ sản xuất lạc hậu nên sản phẩm giấy bao gói sản xuất trong nước có chất lượng thấp. Hơn nữa, sản phẩm giấy bao gói thường, hoặc giấy bao gói có tráng parafin có chứa một số tạp chất có thể tạo điều kiện cho quá  trình ăn mòn các sản phẩm cơ khí. 6. Một số vật liệu bảo quản điển hình a. Giấy bảo quản kim loại Hình 5.Tấm bọc chống gỉ VCI film  *Giấy chống rỉ và màng bọc VCI được tẩm sẵn một lớp hóa chất chống gỉ cực mạnh. Sau khi dùng đê bọc thiết bị, chi tiết…hóa chất này sẽ tự bốc hơi và bám vào sản phẩm ngăn hình thành gỉ. Lớp hóa chất này gồm các phân tử VCI sắp xếp trên bề mặt của kim loại với độ sâu từ 3 đến 5 phân tử, có bề mặt tích điện hoạt động như một rào cản, ngăn chặn độ ẩm, muối, bụi bẩn, dầu mỡ và các tác nhân oxy hóa gây rỉ sét, ăn mòn. Bản chất của hóa chất Daubert Cromwell là dễ bay hơi. Giấy và màng bọc VCI của Daubert Cromwell có thể dễ dàng biến đổi hình dáng thành túi xách, tấm bọc nhỏ hay lớn tùy thuộc kích cỡ của các chi tiết, phụ kiện, bộ phận. Khi các bộ phận được lấy ra khỏi giấy và màng bọc VCI này, lớp bảo vệ từ hóa chất của VCI ngay lập tức bắt đầu tiêu tan. Các bộ phận kim loại được sạch sẽ, không bị ăn mòn và sẵn sàng để sử dụng trong quá trình xuất khẩu, lưu trữ và sản xuất mà không cần phải rửa hay ngâm. Ưu điểm của giấy và màng VCI:  - Dễ sử dụng, độ bền cao, chịu nhiệt tốt.  - Loại bỏ việc bôi dầu mỡ và tiết kiệm thời gian cho quá trình làm sạch  - Chất chống gỉ có thể bay hơi vào tận kẽ/ ngóc ngách bề mặt gồ ghề của sản phẩm  - Sản phẩm thân thiện với môi trường, có thể tái sử dụng hoặc phân hủy sinh học. Không chứa các chất có hại như phosphate, nitrite và các kim loại nặng.  - Thuận tiện đóng gói, được giải nén, phơi trực tiếp trên dây chuyền lắp ráp hoặc tái chế.  - Sử dụng rộng rãi trong việc bảo quản máy móc, thiết bị, động cơ điện, cơ khí, điện tử, phụ tùng ô tô mà vật liệu chủ yếu là kim loại, sắt, thêp, hợp kim… Hình 6. Giấy và màng bọc VCI chống gỉ VCI b.Giấy chống gỉ - Giấy chống rỉ và màng bọc VCI được tẩm sẵn một lớp hóa chất chống gỉ cực mạnh. Sau khi dùng đê bọc thiết bị, chi tiết…hóa chất này sẽ tự bốc hơi và bám vào sản phẩm ngăn hình thành gỉ. Lớp hóa chất này gồm các phân tử VCI sắp xếp trên bề mặt của kim loại với độ sâu từ 3 đến 5 phân tử, có bề mặt tích điện hoạt động như một rào cản, ngăn chặn độ ẩm, muối, bụi bẩn, dầu mỡ và các tác nhân oxy hóa gây rỉ sét, ăn mòn. -Một số sản phẩm thông dụng: *Giấy chống gỉ Adpack AGP-7 (M) Hãng sản xuất : Adpack Loại giấy : Giấy chống gỉ Dùng cho : Sắt và thép Xuất xứ : Japan Hình 6.6 giấy chống gỉ Adpack AGP-7 (M) *Giấy chống gỉ Adpack AGKX4-8 (N) Hãng sản xuất : Adpack Loại giấy : Giấy chống gỉ Dùng cho : Sắt và thép loại hàng nặng Xuất xứ : Japan hình 6.7 giấy chống gỉ Adpack AGKX4-8 (N) *Giấy chống gỉ Adpack ACK-6 (M) Hãng sản xuất : Adpack Loại giấy : Giấy chống gỉ Dùng cho : Đồng và hợp kim đồng Xuất xứ : Japan hình 6.8 giấy chống gỉ Adpac ACK6(M) HẾT